植物提取液喷淋除臭法与离子除臭法的适应性分析

摘要：阐述了植物提取液喷淋除臭法与离子除臭法的除臭机理，对其各自的适用情况进行了论述，指出其适用场所。

关键词：植物提取液喷淋除臭法离子除臭法

一、植物提取液喷淋除臭法除臭机理

天然植物提取液是从大自然中的树木、花草中提取的油、汁或浸膏经微乳化后和水形成的植物除臭剂，可被生物完全降解，无毒、无污染、可消除恶臭，且能使毒素转变成无毒物质，对酸性、碱性和中性气体均起作用，其作用机理则基于化学反应和生物物理过程。这是一种环境友好的、天然的恶臭清除方法，可科学、有效地对恶臭进行控制和治理，是一种简单易行又廉价的技术。

利用天然植物提取液除臭技术在美国、加拿大、日本等国家的研究应用已日益成熟，在国内的应用也日益广泛。

喷洒植物提取液除臭的基本原理可以表述为：

1、植物液通过控制设备经专用喷雾机喷洒成雾状，在空间扩散为直径≤0.04mm的液滴，其液滴具有很大的比表面积和有很大的表面能，平均每摩尔约为几十千卡，这个能量是许多元素中键能的1/3～1/2。液滴的表面不仅能有效地吸咐空气中的异味分子，同时也能使被吸附的异味分子的立体构型发生改变，削弱了异味分子中的化合键，使得异味分子的不稳定性增加，容易与其他分子进行化学反应。

2、植物提取液大多含有多个共轭双键体系，具有较强的提供电子对的能力，这样增加了异味分子的反应活性。

植物提取液与异味分子的反应还可以做如下表述：

(1) 酸碱反应

如植物提取液中含有生物碱，它可以与硫化氢、氨、有机氨、氨等臭气分子反应。

(2) 催化氧化反应

如硫化氢在一般情况下，不能与空气中的氧进行氧化反应。但在植物提取液中有效成分的催化作用下，可与空气中的氧发生反应。

(3) 吸附与溶解

植物液中的一些糖类物质可吸附并溶解臭气中的异味分子。

(4) 脂化反应

植物液中的单宁类物质可以同异味分子发生脂化或脂交换反应，从而去除异味或生成具有芳香的物质。

二、离子除臭法除臭机理

离子发生器的运作机理就是利用正、负离子来模拟大自然的自净修复功能达到治理空气污染（异、臭味）的目的。具有活性的氧分子与污染物质分子可以互相作用并能打破污染物原分子结构以减少危害。当空气吹过离子除臭设备时，一般来说，每公升空气会形成一到二百万个活性氧分子群和集成串。当这些氧分子群与房间中那些不新鲜的空气互相作用的时候，其浓度更浓了。氧分子恢复活动后就立刻开始对空气进行消毒（细菌、孢子）。通过渗入分裂区中和气味以重新组合分子。

正负氧离子在空气中的化学反应比较适度，因此，人类和动物都比较容易适应。正负氧离子在大气中有如下几个特性：

(1) 杀菌消毒，减少空气中含菌量防止病菌传播。

(2) 中和、氧化、分解人们吸入的臭气。

(3) 空气中的离子明显改善了吸入体内的空气质量，增加了血液中的氧。

欧州测试机构表明，在0.001ppm状态下，离子除臭设备的灭菌率可达到80%-95%。离子法除臭设备除臭原理包括了物理和化学过程，过程涉及预荷电集尘、催化净化及正负离子发生作用。

(1) 预荷电集尘过程

是利用不均匀的电场形成电晕放电，产生离子体，离子体中的电子、正负离子在电场作用下与空气中的尘粒碰撞而附于尘粒上，由此吸附的污染空气中带不同电荷中的细微颗粒和悬浮物，形成较大分子团沉降，进而从空气中得到有效的分离。(2) 空气的催化净化机理

包括两个过程：一是在产生离子群体的过程中，一定数量的有害气体分子受高能作用，本身分解成单质或转化为无害物质。二是离子群体中具有大量高能粒子和高活性的自由基，这些活性粒子与大分子气体作用，打开了其分子内部的化学键并产生了大量的自由基和强氧化性的O3，他们与有害气体发生反应而转化为无害的小分子物质。新生态的氧离子具有很强的氧化性，它能有效的氧化分解不受负离子作用控制的有机物。与污染气体反应后产生多余的氧离子（正），能与氧离子（负）很快结合成中性氧，因而不会更多地对设备及环境造成不利影响。

例如CH3SH（甲硫醇）+氧化剂SO2+CO2+H2O

CH3SH的阈值浓度为1ppb，很容易被人体嗅觉感觉，而它被氧化分解后，由于CO2、H2O没有异味，而SO2的阈值浓度为1ppm，比CH3SH的阈值小1000倍，所以处理后异臭味会大大降低。氧离子不仅对H2S、NH3等常见的无机气体具有明显的治理效果，而且能对许多挥发性有机化合物进行分解，从而去除异臭味。

(3) 正负离子发生作用

活跃的正离子可减少那些化学性能不受负离子作用和控制的不稳定有机化和物气体，很多挥发性有机化合物（VOC）污染物质不受负离子作用而被正离子分解。同样，分子失去电子时释放的电子瞬间与另一中性分子结合，使空气中有害物质分子带有负电荷，而带负电荷的微粒与带正电荷的微粒不断结合，最终降落下沉。

高能离子净化系统在欧洲主要应用于医院、办公室、公众大厅等，近些年逐步开发应用于污水厂和污水提升泵的脱臭方面，在法国、英国、苏格兰、瑞典等国的应用实例很多。

三、两种方法的对比分析

植物提取液喷淋除臭法与离子除臭法各有其特点，适用于不同的场合。其对比分析见表1。

四、结论

(1) 两种除臭方法均能通过物理、化学等作用原理有效去除臭气，目前通过大量运行良好的工程案例证明，其运行效果良好、占地小、安装方便、易于维护，是值得推广的臭气处理方法。

(2) 两种方法分别适用于不同的场所，植物提取液喷淋除臭法由于不需要设置大量臭气收集、处理管道，适用于除臭难以封闭收集的场所，如垃圾压缩中转站、污泥码头等。离子除臭法适用于臭气能集中收集处理的地方，采用天然空气作为处理媒质，适用于处理量较大的场所，如大型生化池、污泥脱水机房等。