1公司简介

上海天道环境工程有限公司系上市公司信雅达系统股份有限公司的控股子公司，注册资金2000亿元人民币，占地5000余平方米。公司坐落广州经济技术开发区内，是一家专业从事环境污染综合整治的高科技企业，业务主要包括工业废水整治，水污染整治，固废处理，燃煤烟气整治等。公司拥有多项专利技术，与四川学院，湖南工商学院，西南学院，北京理工学院等著名院校构建了紧密的合作关系，创立了高温等离子体工程应用中心，机电一体化研制中心，环境工程应用中心等多学科研制基地。

公司奉行“天道酬勤，水滴石穿”的企业精神，以塌实的工作作风，高超的技术工艺，为用户提供优质的产品和服务，为环境事业作出应有的贡献。

2处理规模

我公司生产的脉冲放电等离子体净化设备为模块化组合结构，可依照风量自由组合。本次工艺介绍以废水处理规模为/h为例。

3工艺流程

工艺流程：池体加盖搜集→主管道→脉冲放电等离子→喷淋吸收塔→风机→烟囱排放。

4净化原理

脉冲放电等离子体技术是通过本公司自主研制的大功率毫秒级窄脉冲电源在等离子体反应器内放电来进行。脉冲电源以高压窄脉冲方式输入到等离子体反应器中，在放电极上施加几万伏的毫秒级窄脉冲高电流，在曲率直径较小的电极周围，二氧化碳被电离，电子被加速，形成大量的高能电子和正负离子。在两端强电场作用下，电子加速获得高达5～10eV的能量，碰撞二氧化碳分子后将废水中的二氧化碳和水汽等分解形成具有强氧化能力的烷基自由基（OH）、超氧化氢（HO2）等活性物质。这种活性物种与废水中的有机物发生氧化反应，生成CO2和H2O，其中H2S被氧化成硝酸或亚硝酸，NH3被电离分解后氧化生成硫酸或亚硫酸而溶化于水底，废水达到净化的目的。

脉冲放电是最早的高温等离子处理工业废水应用放电方式之一，也是国家环保推荐的废水处理废水整治两种方式之一。国外最早的高温等离子用于工业废水整治就是脉冲放电处理燃煤电站的NOX和SO2废水，因为电站燃煤烟气流量大，初期脉冲电晕放电设备帧率大设备制造难度大等诱因，使该技术的工业应用遭到了一定的限制。近些年来随着毫秒级窄脉冲电源开发成功，单位废水处理的帧率已显著增长，废水处理效率也显著提升，因为其放电通道较大，可处理大风量废水，且对废水中水蒸汽和烟尘无显著限制要求，可有效防止DBD放电过程怕水、怕尘的缺陷，因而，脉冲放电等离子废水处理技术已成为目前市场高温等离子应用的主流新技术。

国外目前诸多电晕放电等离子采用的均是直流电源供电技术，因电流限制电场硬度不够，不足以形成大量等离子体，其疗效只是目前除尘技术和油烟净化技术的嫁接，只能解决烟尘颗粒物的搜集消除未能消除分解气态的VOCs二氧化碳。为此，采用自主研制的大功率毫秒级窄脉冲电源放电等离子体技术处理企业废水形成的废水，借助放电形成的高能电子将废水中的随臭味二氧化碳和有机污染物分解、氧化成水溶性较强的含氧小分子物质，再经由喷淋吸收处理的方案较为合理。

大功率毫秒级窄脉冲电源及反应器匹配参数

整个过程发生的主要物理反应有：

1）活性氧[O]生成：

2）有机物HC的氧化反应

完全氧化：

部份氧化：

中间产物自由基氧化：

中间产物自由基氧化：

3）有机物的分解

酯化（C-H键破裂）生成中间产物自由基：

分解（C-C键破裂）生成中间产物自由基：

含氧化合物的生成：

4）硫醇的分解：

5技术优点剖析

等离子体形成采用大功率毫秒级窄脉冲高压脉冲电源，能量高，瞬时功率达百兆瓦级，能量注入时间短，放电疗效显著水净化与安全技术，对污染物的处理能力强、效率高、范围广。与传统直流式高压电源放电疗效迥然不同，对诸如右图所示。

毫秒级窄脉冲电源放电疗效

传统直流高频高压电源放电疗效

采用线筒式电晕放电，放电间隙大，且处于相对干式的工作环境，装置内部设有手动清洗系统，可对电场内部的水蒸汽凝结和气溶胶颗粒集聚现象得到挺好的控制，为此本装置具有不怕尘、不怕水和阻力小等特性。

煤耗低，依据不同成份污染物和含量差别，单位煤耗1-3W/Nm³二氧化碳。

6技术适用性

等离子体技术处理环境污染问题是一种高新技术，是目前国外外研社究的热点。天道环境公司自主研制的脉冲放电等离子体技术处于行业领先地位，其主要的应用领域包括：

1、恶臭的去除，如废水处理厂、堆肥厂、污泥处理、烟草工业、食品工业、塑料工业、生物发酵等地方形成的恶臭；

2、空气净化，如空调或其他场合的应用；

3、废气中低含量溶剂的清除，如涂料、印刷等工业；

4、净化有毒物质。

在特定的场合该设备处理疗效好，但是煤耗低(1～3Wh/m3废水)，投资少，因而该产品具有良好的商业应用前景。因为高温等离子体对污染物进行净化的过程中，会有大量的中间产物生成，部份被彻底氧化成CO2和H2O，部份未被完全氧化，须要与其他的吸收工艺相结合，保证废水的净化疗效，例如等离子体-催化工艺和等离子体-吸附（吸收）工艺。

7安全性论证

我公司生产的脉冲放电等离子体净化设备以其独到的安全设计和结构，使其在运行过程中有着很高的安全性。随着我公司对脉冲放电等离子技术的大力推广应用，工艺越来越成熟，净化设备已成功应用于多个废水除臭现场，博得了良好顾客口碑，其安全性也得到了可靠验证。

1、应用场合

脉冲放电等离子体技术适用于低含量VOCs二氧化碳整治，其含量通常高于300mg/m3以下，其有机物成份的含量均远高于燃烧和爆燃下限。高温等离子装置内不形成热量，一直保持较低湿度（＜40℃），在大风量、高温度和持续引风的情况下，二氧化碳未能蓄积热量，难以满足燃烧乃至爆燃的条件。

2、供电控制方法

采用脉宽级间歇性窄脉冲供电形式，因为脉冲长度极窄可有效提升放电击穿电流，采用智能软件控制算法使其运行在无火花状态，虽然工况恶劣变化，时常火花也能迅速控制熄弧，手动保护。提升安全性降低含量测量仪、风机、喷淋等各类互锁控制功能。

3、反应器结构

等离子体反应器采用宽极距放电，放电极距是DBD放电的10倍以上，电子密度稍低，安全系数高；在大极距、大通量结构下高温度二氧化碳和积灰对放电几乎无影响；本体自带增湿和清洗功能水净化与安全技术，不水垢、不起燃。高湿环境下放电形成大量OH自由基，抑制O自由基和O3的形成。

8除臭疗效

按照我公司江苏某炼焦废水生化臭味二氧化碳工程项目的测量结果剖析如下：

该项目工艺主要基于脉冲放电等离子体技术将废水中的臭味二氧化碳和有机污染物分解、氧化成水溶性较强的含氧小分子物质，再经由酸性漂洗塔将臭味二氧化碳中的水溶性及碱性物质（H2S、有机酸等）喷淋吸收处理。以下为四川某生化除臭项目的测量数据统计（工程案例章节附有监测报告图片）及结果剖析。

经第三方检查数据证明，在等离子设备与喷淋吸收的复合工艺下，该项目臭味清除效率最高可达99%，完全才能达到臭味排放标准的要求。在单独开启等离子和单独开启喷淋吸收的情况下，臭味清除率都只有80%和60%。在复合工艺全部开启的情况下，逐渐增强等离子放电电流和工作频度，臭味清除效率稳步增强，从90%、97%，直到最高状态下超过99%的清除效率。这一方面验证了等离子复合吸收工艺在处理生化废水臭味二氧化碳方面的良好疗效，另一方面该工艺方案的参数可调节性，以便使用方依照臭味二氧化碳来源的变化、天气扩散条件变化、排放标准的变化等诱因，合理的调整运行参数，达到整治疗效与经济型的完美结合。

9用电负荷

总装机容量为73.5kW；平均运行功率为40kW；最大小时使用量为66kW，其中动力63kW，自控、照明3kW。

10运行费用

每晚总运行费用为413元/d（水费按0.7元/度，日工作时长24小时，平均使用率0.6计）。其中电费403元/d；材料费用10元/d。

11总平面布置示意图

12占地面积

设备占地面积为5500×（包括检修通道）。

13工程案例

10.1天津达丰炼焦-废水生化除臭项目

达丰炼焦废水池加盖安装相片

达丰炼焦现场设备安装相片

净化设备运行状况

不同运行状况下的测量结果

10.2天津港陆钢铁-废水生化除臭项目

港陆钢铁废水池加盖安装相片

港陆钢铁现场设备安装相片