2024年4月24日发(作者：接硕)
第38卷第1期
2021年2月
实验动物科学
LABORATORY ANIMAL SCIENCE
Vol. 38 No. 1
February 2021
4研究简报
i
实验动物设施废气处理设备工艺选择
刁瑞国
1
(1.
张文明
2
102609) (2.
李娜
3
102200)
北京明康净化科技有限公司，北京
(3.
北京华阜康生物科技有限公司，北京
100871)
北京大学实验动物中心，北京
摘要：目的废气处理设备工艺对环境的影响。方法通过对水喷淋吸收法、光氧化、低温等离子分解法和水喷淋
加药法吸收分解的实验与分析，找出实验动物设施废气处理的设备最佳方案，通过检测进人和排出设备气体中氨、
硫化氢、臭气浓度对比，筛选出最有效的除臭方法。结果通过测试表明，除臭喷淋水投加次氯酸钠或采用光氧化
等离子除臭，排放的气体中氨、硫化氢、臭气浓度均优于《恶臭污染物排放标准》（GB 14554—93)，且经济可行。
结论采用喷淋水中投人次氯酸钠方法或采用光氧化等离子除臭与水喷淋除臭组合，均可满足动物设施排风除臭
的需求，从经济和技术角度可行。可减少实验动物设施排风中臭气的含量，有效地解决设施周边臭气的问题，高
效、节能，可以在实验动物设施中推广应用。
关键词：工艺；除臭；装置
中图分类号：Q95-337 文献标识码：A 文章编号：1006-6179(2021)01-0053-03
DOI： 10. 3969/j. issn. 1006-6179. 2021.01.010
实验动物设施是饲养实验动物的场所，实验动
物每时每刻都要向周围环境排放大量的废气。这些
废气主要是动物正常代谢所产生的氨、硫化氢等多
种臭味气体，其中臭气阈值产生主要以氨和硫化氢
为主。随着人们环保意识的增强以及国家对废气排
放的监管力度加大，实验动物设施排风口增加除臭
设备势在必行。
除臭的方法有很多，目前最常用的是利用比表
面积大的活性炭等吸附材料进行的吸附除臭。该方
法虽具有除臭效果好的优点，但由于实验动物设施
的排风量较大且长年运行，使得活性炭吸附装置的
吸附性能很快降低而失去除臭能力，因而就需要不
断再生或更新，成本显然较高。在实际应用中，由于
受再生或更换的成本较高、操作不便等限制，不少设
施在初期安装之后便很少再生或更新，其除臭性能
便无法得到保障。而且，随着被吸附物质的不断增
多，活性炭固定床对排风系统的阻力也不断增大，在
不断降低排风效率的同时，也不断增加排风机的能
耗。为解决困扰实验动物设施排放气体影响环境问
题，探讨使用一种可持续的高效除臭方法，达到降低
运行成本又方便操作目的。
收稿日期：
2020-02-03
1 材料和方法
1. 1 材料
1.1.1废气处理设备：处理风量10 000
m
3/
h
光氧
化等离子除臭一体机一台111，光氧化段内部紫外灯
管40只，内涂二氧化钛作为催化剂m，以提高反应
效果，电压：220
V
,功率：6
k
2
kW
W
;等离子除臭段功率
;喷淋除臭设备一 ,处理风量10 000
mVh
台[3]，内部为进风口、喷淋层、除雾层、出风口，电
压:380
V
,功率：1.5
kW
，外接自来水、设备排水排
人污水井；配置次氯酸钠发生器一台，每小时产生次
氯酸钠200
g
,电压：220
V
,功率1.0
kW
,通过电解
氯化钠得到次氯酸钠。除臭设备工艺流程布置如
图1所示。
1.1.2检测依据及检测仪器：依据
GB/T
16157—
1996固定污染源排放中颗粒物测定与气态污染物
采样方法
，HJ
533—2009环境空气和废气氨的测定
纳氏试剂分光光度法，国家环境保护总局《空气和
废气监测分析方法》（第四版增补版）第五篇第四
章十，硫化氢的测定亚甲基蓝分光光度法。
作者简介：刁瑞国（1971—),男，学士，研究方向：实验动物科学.E-mail:136****4336@
• 54 •
实验动物科学
38卷
图
1
除臭设备工艺流程
Fig. 1 The technological process of deodorizing equipment
检测仪器
：3072
智能烟气采样器
AE-641
、
AE-
597;GH-60E
型自动烟尘、烟气监测仪
AE-643
、
AE-
644;I
〕
YM4-1
型精密盒气压表
AE-432;UV1800
型紫
外分光光度计
AE-169
等。
1.2方法
为检测各个功能段除臭效果，我们在光氧化等
离子一体机除臭设备前后及喷淋除臭功能段前后预
留检测口，分别按照以下几种情况进行检测。
① 关闭喷淋除臭设备，检测光氧化等离子
设备除臭效果。
② 关闭光氧化等离子一体设备，在不加次
钠的运行状态下检测喷淋除臭设备效果。
③ 关闭光氧化等离子一体设备，在投加次
钠的运行状态检测喷淋除臭设备效果。
④ 开启光氧化等离子一体设备、喷淋除臭
停止投加次氯酸钠的运行状态检测除臭效果。
⑤ 开启光氧化等离子一体设备、喷淋除臭
并投加次氯酸钠的运行状态检测除臭效果。
1.3 氨浓度检测
为了验证设备的处理效果，在采样前首先对该
实验动物设施排放口氨浓度进行一周的氨浓度检
测，检测仪器为手持式气体检测仪（gas
detector)
,型
号：
JA90
丨
，测量范围
：
0~
丨
00
mg/m1。每天
15:00
进
行现场测量，检测
7 d
。
2结果
2.1除臭效果比较
不同除臭方式的检测结果见表1 ~表5所列。
通过检测可知，光氧化等离子一体设备综合的除臭效
果约5 5 % ;水喷淋除臭设备综合除臭效果约5 0 % ;水
喷淋除臭与光氧化等离子一体设备综合除臭效果约
80%，除臭效果明显；在水喷淋液中投加次氯酸钠综
合除臭效果约80%，除臭效果也比较明显。
表1光氧化等离子一体设备除臭前后对比
Table 1 The comparison of deodorization before and after
using photooxidation plasma integrated equipment
氨浓度
/
硫化氢
/
综合臭气浓度
(mg/m3)
(mg/m3)
检测前
8. 6000. 010900.000
检测后
5. 100<0.001
400.000
表2水喷淋设备除臭前后对比
Table 2 The comparison of deodorization before
and after using water spray equipment
氨浓度
/
硫化氢
/
综合臭气浓度
(mg/m3 )
(mg/m ')
检测前
8. 8000.010900. 000
检测后
4. 800<0.001
450.000
表3光氧化等离子一体设备与喷淋除臭组合前后对比
Table 3 The comparison of deodorization before
and after using the combination of
photooxidation plasma and water spray
氨浓度
/
硫化氢
/
综合臭气浓度
(mg/m3)
(mg/m3)
检测前
9. 6000.0101 100.000
检测后
1. 700<0.001
200. 000
表
4水喷淋设备除臭中投加次氯酸钠除臭效果前后对比
Table 4 before and after adding sodium hypochlorite
in water spray equipment
，
氨浓度
/
硫化氢
/
综合臭气浓度
(mg/m3)(mg/m3)
，
检测前
9. 6000.0101 100.000
检测后
1. 700
<0. 001
200. 000
表5设备全开状态下除臭效果前后对比
Table 5 The comparison of deodorization before and
after using the equipment in the fully open condition
氨浓度
/
硫化氢
/
综合臭气浓度
(mg/m1)(mg/m3)
检测前
8.4000. 0101 100.000
检测后
0. 800<0.001
100. 000
2.2 氨浓度检测结果
对动物设施的运行情况进行调查，该动物设施
每周更换一次垫料，星期四全部更换完毕。根据氨
浓度变化曲线（图2)，星期四氨浓度最低，星期一最
高。因此，选择在星期一上午氨浓度最高时进行除
臭设备效果采样检测，以验证设备的除臭效果。
一体
氯酸
氯酸
设备
设备
第1期
刁瑞国等：实验动物设施废气处理设备T/艺选择
• 55 •
采用喷淋方式除臭在设计时注意水与气体的接触时
(
间，如果接触时间短，则达不到预期的处理效果，同
=
1
/
3
时也要注意排水问题。另外，在北方的冬季天气比
/^
0
0
崁
较冷，也要注意给水管道和排水管道的防冻问题。
搞
本研究结果显示上述几种除臭方式，均能够满
〇 -----*-----■-----------------------*----'
足《恶臭污染物排放标准》，但是在喷淋液中投加次
1 2 3 4 5 6 7
时间
/d
氯酸钠或喷淋除臭前增加光氧化等离子除臭装置,
图2 氨浓度变化曲线
去除实验动物设施排风的臭味效果明显。喷淋液中
Fig. 2 The curve of ammonia concentration
加药要根据废气中的浓度进行合理投加，减少能源
的浪费。
3讨论
作为使用动物设施除臭用的次氯酸钠发生器，
建议设备选择时，制备量大于使用量。一方面当臭
光氧化等离子一体除臭设备、喷淋除臭设备以
气发生较大浓度变化时，可以安全达标；另一方面也
及喷淋液中投加药品均可以用作实验动物设施排风
可以作为动物设施日常消毒使用。
除臭，如果动物设施排放浓度不高气味较低，可选用
一种除臭设备进行除臭，如果浓度较高、气味较大，
参考文献
可选用几种除臭方式组合。
[1 ]
侯立安，吴祖国，王佑君
.
等离子、光催化耦合空气净化装置
光氧化等离子一体除臭方式比较简单，没有水
的设计与研究[•)].机电产品开发与创新，
2009.22(4) : 17-18
的排放，不存在除臭设备北方冬季防冻的问题，但是
+ 16.
存在比其他除臭方式耗电高，定期更换灯管的问题。
[2 ]
肖琳，曹长春，崔资璐
.Ti02
光催化氧化改性技术研究进展
同时，如果除臭设备内表面没有二氧化钛涂层作为
[J].
广西轻工业，
2010.26(3):
丨
9-21.
催化剂，会降低其除臭效果，
[3]
吴泽安
.
旋流板塔及其在废气处理中的应用
[J].
环境
T
程
,
1997 (6)
：
28-31,
Technological Process of Waste Gas Treatment Equipment for Laboratory Animal Facilities
DIAO
Ruiguo
1,
ZHANG
Wenming
2,
LI
Na
3
(1.
Beijing Mingkang Purification Technology Co.
,
Ltd. , Beijing 02609, China) (2. Beijing Huafukang Biotechnology Co.
,
Ltd
.,
Beijing 02200, China) (3. Laboratory Animal Center of Peking University, Beijing
100871 , C/ima)
Abstract
：
Objective
The
impact
of
technological
process
of
waste
gas
treatment
equipment
on
environment
.
Method
The
optimal
plan
of
waste
gas
treatment
for
laboratory
animal
facilities
has
been
found
out
by
analyzing
the
experimental
result
of
water
spray
absorption
method
,
photooxidation
,
low-temperature
plasma
decomposition
method
and
water
spray
dosing
method
.
And
the
most
effective
deodorization
method
has
been
selected
by
comparing
the
concentration
of
gas
such
as
ammonia
,
hydrogen
sulfide
,
and
odor
in
the
inlet
and
outlet
of
equipment
.
Result
The
result
showed
that
the
concentration
of
ammonia
,
hydrogen
sulfide
and
odor
in
the
exhaust
gas
is
better
than
that
in
the
emission
standard
of
odor
pollutants
(
GB
14554—93)
by
adding
sodium
hypochlorite
water
or
using
photooxidation
plasma
to
deodorize
.
Conclusion
The
application
of
sodium
hypochlorite
in
spray
water
or
the
combination
of
photooxidation
plasma
deodorization
and
water
spray
deodorization
can
meet
the
need
of
deodorization
in
animal
facilities
,
which
are
feasible
from
economic
and
technical
perspective
.
Thus
,
these
method
can
reduce
the
odor
content
in
the
outlet
of
equipment
of
laboratory
animal
facilities
and
effectively
solve
the
problem
of
odor
around
the
facility
,
which
have
the
advantages
of
high
efficiency
and
energy
saving
,
and
can
be
promoted
and
applied
in
laboratory
animal
facilities
.
Key words
：
technological
process
；
deodorization
；
equipment
2024年4月24日发(作者：接硕)
第38卷第1期
2021年2月
实验动物科学
LABORATORY ANIMAL SCIENCE
Vol. 38 No. 1
February 2021
4研究简报
i
实验动物设施废气处理设备工艺选择
刁瑞国
1
(1.
张文明
2
102609) (2.
李娜
3
102200)
北京明康净化科技有限公司，北京
(3.
北京华阜康生物科技有限公司，北京
100871)
北京大学实验动物中心，北京
摘要：目的废气处理设备工艺对环境的影响。方法通过对水喷淋吸收法、光氧化、低温等离子分解法和水喷淋
加药法吸收分解的实验与分析，找出实验动物设施废气处理的设备最佳方案，通过检测进人和排出设备气体中氨、
硫化氢、臭气浓度对比，筛选出最有效的除臭方法。结果通过测试表明，除臭喷淋水投加次氯酸钠或采用光氧化
等离子除臭，排放的气体中氨、硫化氢、臭气浓度均优于《恶臭污染物排放标准》（GB 14554—93)，且经济可行。
结论采用喷淋水中投人次氯酸钠方法或采用光氧化等离子除臭与水喷淋除臭组合，均可满足动物设施排风除臭
的需求，从经济和技术角度可行。可减少实验动物设施排风中臭气的含量，有效地解决设施周边臭气的问题，高
效、节能，可以在实验动物设施中推广应用。
关键词：工艺；除臭；装置
中图分类号：Q95-337 文献标识码：A 文章编号：1006-6179(2021)01-0053-03
DOI： 10. 3969/j. issn. 1006-6179. 2021.01.010
实验动物设施是饲养实验动物的场所，实验动
物每时每刻都要向周围环境排放大量的废气。这些
废气主要是动物正常代谢所产生的氨、硫化氢等多
种臭味气体，其中臭气阈值产生主要以氨和硫化氢
为主。随着人们环保意识的增强以及国家对废气排
放的监管力度加大，实验动物设施排风口增加除臭
设备势在必行。
除臭的方法有很多，目前最常用的是利用比表
面积大的活性炭等吸附材料进行的吸附除臭。该方
法虽具有除臭效果好的优点，但由于实验动物设施
的排风量较大且长年运行，使得活性炭吸附装置的
吸附性能很快降低而失去除臭能力，因而就需要不
断再生或更新，成本显然较高。在实际应用中，由于
受再生或更换的成本较高、操作不便等限制，不少设
施在初期安装之后便很少再生或更新，其除臭性能
便无法得到保障。而且，随着被吸附物质的不断增
多，活性炭固定床对排风系统的阻力也不断增大，在
不断降低排风效率的同时，也不断增加排风机的能
耗。为解决困扰实验动物设施排放气体影响环境问
题，探讨使用一种可持续的高效除臭方法，达到降低
运行成本又方便操作目的。
收稿日期：
2020-02-03
1 材料和方法
1. 1 材料
1.1.1废气处理设备：处理风量10 000
m
3/
h
光氧
化等离子除臭一体机一台111，光氧化段内部紫外灯
管40只，内涂二氧化钛作为催化剂m，以提高反应
效果，电压：220
V
,功率：6
k
2
kW
W
;等离子除臭段功率
;喷淋除臭设备一 ,处理风量10 000
mVh
台[3]，内部为进风口、喷淋层、除雾层、出风口，电
压:380
V
,功率：1.5
kW
，外接自来水、设备排水排
人污水井；配置次氯酸钠发生器一台，每小时产生次
氯酸钠200
g
,电压：220
V
,功率1.0
kW
,通过电解
氯化钠得到次氯酸钠。除臭设备工艺流程布置如
图1所示。
1.1.2检测依据及检测仪器：依据
GB/T
16157—
1996固定污染源排放中颗粒物测定与气态污染物
采样方法
，HJ
533—2009环境空气和废气氨的测定
纳氏试剂分光光度法，国家环境保护总局《空气和
废气监测分析方法》（第四版增补版）第五篇第四
章十，硫化氢的测定亚甲基蓝分光光度法。
作者简介：刁瑞国（1971—),男，学士，研究方向：实验动物科学.E-mail:136****4336@
• 54 •
实验动物科学
38卷
图
1
除臭设备工艺流程
Fig. 1 The technological process of deodorizing equipment
检测仪器
：3072
智能烟气采样器
AE-641
、
AE-
597;GH-60E
型自动烟尘、烟气监测仪
AE-643
、
AE-
644;I
〕
YM4-1
型精密盒气压表
AE-432;UV1800
型紫
外分光光度计
AE-169
等。
1.2方法
为检测各个功能段除臭效果，我们在光氧化等
离子一体机除臭设备前后及喷淋除臭功能段前后预
留检测口，分别按照以下几种情况进行检测。
① 关闭喷淋除臭设备，检测光氧化等离子
设备除臭效果。
② 关闭光氧化等离子一体设备，在不加次
钠的运行状态下检测喷淋除臭设备效果。
③ 关闭光氧化等离子一体设备，在投加次
钠的运行状态检测喷淋除臭设备效果。
④ 开启光氧化等离子一体设备、喷淋除臭
停止投加次氯酸钠的运行状态检测除臭效果。
⑤ 开启光氧化等离子一体设备、喷淋除臭
并投加次氯酸钠的运行状态检测除臭效果。
1.3 氨浓度检测
为了验证设备的处理效果，在采样前首先对该
实验动物设施排放口氨浓度进行一周的氨浓度检
测，检测仪器为手持式气体检测仪（gas
detector)
,型
号：
JA90
丨
，测量范围
：
0~
丨
00
mg/m1。每天
15:00
进
行现场测量，检测
7 d
。
2结果
2.1除臭效果比较
不同除臭方式的检测结果见表1 ~表5所列。
通过检测可知，光氧化等离子一体设备综合的除臭效
果约5 5 % ;水喷淋除臭设备综合除臭效果约5 0 % ;水
喷淋除臭与光氧化等离子一体设备综合除臭效果约
80%，除臭效果明显；在水喷淋液中投加次氯酸钠综
合除臭效果约80%，除臭效果也比较明显。
表1光氧化等离子一体设备除臭前后对比
Table 1 The comparison of deodorization before and after
using photooxidation plasma integrated equipment
氨浓度
/
硫化氢
/
综合臭气浓度
(mg/m3)
(mg/m3)
检测前
8. 6000. 010900.000
检测后
5. 100<0.001
400.000
表2水喷淋设备除臭前后对比
Table 2 The comparison of deodorization before
and after using water spray equipment
氨浓度
/
硫化氢
/
综合臭气浓度
(mg/m3 )
(mg/m ')
检测前
8. 8000.010900. 000
检测后
4. 800<0.001
450.000
表3光氧化等离子一体设备与喷淋除臭组合前后对比
Table 3 The comparison of deodorization before
and after using the combination of
photooxidation plasma and water spray
氨浓度
/
硫化氢
/
综合臭气浓度
(mg/m3)
(mg/m3)
检测前
9. 6000.0101 100.000
检测后
1. 700<0.001
200. 000
表
4水喷淋设备除臭中投加次氯酸钠除臭效果前后对比
Table 4 before and after adding sodium hypochlorite
in water spray equipment
，
氨浓度
/
硫化氢
/
综合臭气浓度
(mg/m3)(mg/m3)
，
检测前
9. 6000.0101 100.000
检测后
1. 700
<0. 001
200. 000
表5设备全开状态下除臭效果前后对比
Table 5 The comparison of deodorization before and
after using the equipment in the fully open condition
氨浓度
/
硫化氢
/
综合臭气浓度
(mg/m1)(mg/m3)
检测前
8.4000. 0101 100.000
检测后
0. 800<0.001
100. 000
2.2 氨浓度检测结果
对动物设施的运行情况进行调查，该动物设施
每周更换一次垫料，星期四全部更换完毕。根据氨
浓度变化曲线（图2)，星期四氨浓度最低，星期一最
高。因此，选择在星期一上午氨浓度最高时进行除
臭设备效果采样检测，以验证设备的除臭效果。
一体
氯酸
氯酸
设备
设备
第1期
刁瑞国等：实验动物设施废气处理设备T/艺选择
• 55 •
采用喷淋方式除臭在设计时注意水与气体的接触时
(
间，如果接触时间短，则达不到预期的处理效果，同
=
1
/
3
时也要注意排水问题。另外，在北方的冬季天气比
/^
0
0
崁
较冷，也要注意给水管道和排水管道的防冻问题。
搞
本研究结果显示上述几种除臭方式，均能够满
〇 -----*-----■-----------------------*----'
足《恶臭污染物排放标准》，但是在喷淋液中投加次
1 2 3 4 5 6 7
时间
/d
氯酸钠或喷淋除臭前增加光氧化等离子除臭装置,
图2 氨浓度变化曲线
去除实验动物设施排风的臭味效果明显。喷淋液中
Fig. 2 The curve of ammonia concentration
加药要根据废气中的浓度进行合理投加，减少能源
的浪费。
3讨论
作为使用动物设施除臭用的次氯酸钠发生器，
建议设备选择时，制备量大于使用量。一方面当臭
光氧化等离子一体除臭设备、喷淋除臭设备以
气发生较大浓度变化时，可以安全达标；另一方面也
及喷淋液中投加药品均可以用作实验动物设施排风
可以作为动物设施日常消毒使用。
除臭，如果动物设施排放浓度不高气味较低，可选用
一种除臭设备进行除臭，如果浓度较高、气味较大，
参考文献
可选用几种除臭方式组合。
[1 ]
侯立安，吴祖国，王佑君
.
等离子、光催化耦合空气净化装置
光氧化等离子一体除臭方式比较简单，没有水
的设计与研究[•)].机电产品开发与创新，
2009.22(4) : 17-18
的排放，不存在除臭设备北方冬季防冻的问题，但是
+ 16.
存在比其他除臭方式耗电高，定期更换灯管的问题。
[2 ]
肖琳，曹长春，崔资璐
.Ti02
光催化氧化改性技术研究进展
同时，如果除臭设备内表面没有二氧化钛涂层作为
[J].
广西轻工业，
2010.26(3):
丨
9-21.
催化剂，会降低其除臭效果，
[3]
吴泽安
.
旋流板塔及其在废气处理中的应用
[J].
环境
T
程
,
1997 (6)
：
28-31,
Technological Process of Waste Gas Treatment Equipment for Laboratory Animal Facilities
DIAO
Ruiguo
1,
ZHANG
Wenming
2,
LI
Na
3
(1.
Beijing Mingkang Purification Technology Co.
,
Ltd. , Beijing 02609, China) (2. Beijing Huafukang Biotechnology Co.
,
Ltd
.,
Beijing 02200, China) (3. Laboratory Animal Center of Peking University, Beijing
100871 , C/ima)
Abstract
：
Objective
The
impact
of
technological
process
of
waste
gas
treatment
equipment
on
environment
.
Method
The
optimal
plan
of
waste
gas
treatment
for
laboratory
animal
facilities
has
been
found
out
by
analyzing
the
experimental
result
of
water
spray
absorption
method
,
photooxidation
,
low-temperature
plasma
decomposition
method
and
water
spray
dosing
method
.
And
the
most
effective
deodorization
method
has
been
selected
by
comparing
the
concentration
of
gas
such
as
ammonia
,
hydrogen
sulfide
,
and
odor
in
the
inlet
and
outlet
of
equipment
.
Result
The
result
showed
that
the
concentration
of
ammonia
,
hydrogen
sulfide
and
odor
in
the
exhaust
gas
is
better
than
that
in
the
emission
standard
of
odor
pollutants
(
GB
14554—93)
by
adding
sodium
hypochlorite
water
or
using
photooxidation
plasma
to
deodorize
.
Conclusion
The
application
of
sodium
hypochlorite
in
spray
water
or
the
combination
of
photooxidation
plasma
deodorization
and
water
spray
deodorization
can
meet
the
need
of
deodorization
in
animal
facilities
,
which
are
feasible
from
economic
and
technical
perspective
.
Thus
,
these
method
can
reduce
the
odor
content
in
the
outlet
of
equipment
of
laboratory
animal
facilities
and
effectively
solve
the
problem
of
odor
around
the
facility
,
which
have
the
advantages
of
high
efficiency
and
energy
saving
,
and
can
be
promoted
and
applied
in
laboratory
animal
facilities
.
Key words
：
technological
process
；
deodorization
；
equipment