Khí thải độc hại luôn là vấn đề nhức nhối trong quá trình sản xuất công nghiệp hiện đại. Nếu không có một phương pháp xử lý khí thải hiệu quả thì hậu quả là để lại một bầu không khí ô nhiễm, ảnh hưởng tới sức khỏe của con người. Các phương pháp xử lý khí thải hiện đại, an toàn mà hiệu quả nhất hiện nay sẽ được hutbephotkhoan tổng hợp lại và cập nhật chi tiết ở bài viết dưới đây. Cùng theo dõi để biết chi tiết nhé!
Xử lý khí thải là gì?
Xử lý khí thải là quá trình xử lý lượng khí thải thoát ra ngoài môi trường từ các nhà máy, xí nghiệp,… trong quá tình hoạt động sản xuất. Tùy vào đặc tính hoạt động sản xuất của từng nhà máy mà khí thải thoát ra môi trường có các thành phần và tính chất khác nhau.
Các chất thường gặp trong thành phần khí thải ngành công nghiệp là H2S, SO2, CO2. Tro bụi từ quá trình hình thành đốt nhiên liệu (tại các nhà máy nhiệt điện, lò đốt than, đốt gạch) hoặc bụi từ các nhà máy sản xuất xi măng,….
Top 6 phương pháp xử lý khí thải hiệu quả nhất hiện nay:
1. Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ
Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp thụ là phương pháp sử dụng chất lỏng, rắn để làm nguyên liệu hấp thụ khí độc từ quá trình hoạt động sản xuất của nhà máy. Quá trình chuyển các chất khí độc hại cần xử lý vào trong pha lỏng. Nhờ quá trình hòa tan nên làm chúng tiếp xúc với nhau.
Hiện nay, có 2 phương thức hấp thụ phổ biến nhất hiện nay:
Hấp thụ bằng phương pháp vật lý:
Đây là phương pháp mà trong quá trình hấp thụ không xảy ra tương tác hóa học, hấp thụ vật lý là quá trình thuận nghịch.
Hấp thụ bằng phương pháp hóa học:
Đây là phương pháp mà trong quá trình hấp thụ có xảy ra phản ứng hóa học.
Phương pháp này bao gồm 3 bước như sau:
Bước 1: sự khuếch tán các phân tử chất ô nhiễm thể khí trong khối khí thải đến bề mặt của dung dịch hấp thụ
Bước 2: Sự thâm nhập và hòa tan chất khí vào bề mặt của dung dịch hấp thụ.
Bước 3: Sự khuếch tán chất khí đã hòa tan trên bề mặt ngăn cách vào sâu trong lòng chất lỏng hấp thụ.
Trong quá trình hấp thụ này. Các phần tử chất khí ô nhiễm trong khí thải bị giữ lại trên bề mặt vật liệu rắn và làm sạch. Nhưng chất khi độc hại bị giữ lại gọi là chất bị hấp thụ.
Các hoạt động khử ẩm trong không khí, khử khí độc hại và mùi trong khí thải. Thu hồi các loại hơi, khí có giá trị được gọi là quá trình hấp thụ.
Ưu và nhược điểm của phương pháp hấp thụ:
| Ưu và nhược điểm của quá trình hấp thụ khí thải | |
| Ưu điểm | Nhược điểm |
| Hiệu suất cao, chất khí có khả năng hòa tan tốt. | Nếu sử dụng hoàn nguyên thì tốn chi phí hoàn nguyên một lượng lớn dung dịch. |
| Xử lý khí độc hại có nhiệt độ thấp. | Nếu không hoàn nguyên thì phải xử lý nước thải. |
| Vận hành rất đơn giản và dễ bảo quản và sữa chữa. | Khá tốn năng lượng. |
| Dung dịch hấp thụ dễ tìm kiếm, có thể hoàn nguyên. | Chiếm nhiều diện tích hơn |
| Có thể kết hợp xử lý khí với tách bụi và làm lạnh | |
2. Xử lý khí thải bằng phương pháp hấp phụ:
Các chất hấp phụ là một vài loại chất rắn có cấu tạo dạng hạt, mà trên mỗi hạt đó có chauw nhiều lỗ nhỏ li ti có khả năng hấp phụ, bắt giữ mà không có phản ứng hóa hoạt với khí độc. Các khí độc này có thể được nhả ra trong một vài điều kiện nhất định.
Nhờ vào đặc tính này, trong thực tế các nhà máy xử lý khí thải đã sử dụng than hoạt tính, kaolin hoạt hóa, geolit, silicagen,… để hấp phụ các hơi khí có mùi, các hơi dung môi hữu cơ,… hiệu quả của phương pháp này có thể đạt tới 90 ~ 98%.
Xử lý khí thải bằng tháp hấp phụ than hoạt tính:
Phương pháp này, thường được sử dụng trong quá trình xử lý khí thải độc hại của các nhà máy in công nghiệp, các buồng gia nhiệt công suất nhỏ.
Đặc điểm của hệ thống xử lý khí thải này là:
- Lưu lượng khí thải nhỏ, nồng độ ô nhiễm trong khí thải thấp.
- Tháp than được thiết kế bằng thép CT3 hoặc bằng nhựa, có cửa thăm rộng để thay thế lắp đặt lớp than.
- Than hoạt tính sử dụng trong tháp có kích thước trung bình (5-20mm)
- Than được đổ trong các túi lưới chưa than trước khi cho vào tháp.
Hấp phụ bằng các vật liệu rắn có khả năng tác dụng hóa học với khí thải.
Các vật liệu hấp phụ thường được sử dụng đó là: Silica Gel, Zeolite
Thường chỉ được áp dụng khi xử lý khí thải có duy nhât một thành phần ô nhiễm nhất định, hoặc được sử dụng trong các phương pháp thu hồi khí thải, làm khô khí và hấp thụ các Hydrocarbon nặng từ khí Gas tự nhiên.
3. Phương pháp xử lý khí thải sinh học:
Xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học là phương pháp ứng dụng các loài vi khuẩn, vi sinh vật có khả năng tham gia phân hủy các khí thải độc hại, đặc biệt là các hợp chất hữu cơ. Tuy nhiên, có một số loài vi khuẩn chuyên biệt có thể phân huỷ hợp chất vô cơ như H2S, NH3…
Phương pháp này thường được ứng dụng để xử lý các loại khí thải do hoạt động thương mại và công nghiệp có nồng độ chất ô nhiễm thấp.
Thực tế, hiện nay có khá nhiều phương áp xử lý khí thải bằng sinh học, nhưng nhìn chung đa số được ưu tiên áp dụng nhất vẫn là 3 công nghệ xử lý khí thải dưới đây:
Công nghệ Biofilter: Là công nghệ lọc sinh học, áp dụng cho các trường hợp chất hữu cơ bay hơi nồng độ thấp và khí thải có mùi hôi. Ưu điểm của công nghệ này là giá thành thấp, linh động trong hệ thống lọc sinh học, ít sử dụng hóa chất mà hiệu suất xử lý cao. Hạn chế là thời gian sinh vật thích nghi môi trường dài(có thể mât cả vài tháng), nếu các hợp chất chứa Chlor sẽ không phân hủy được.
Công nghệ Bio- Scrubber: Đây là công nghệ sử dụng các thiết bị làm sạch sinh học, hiệu quả cao hay thấp còn phụ thuộc vào mang lọc vì đây chính là nơi trao đổi giữa khí thải nhiễm bẩn và chất hấp thụ.
Xử lý bằng Biocreactor chứa các màng lọc Polymer: Còn gọi là Biocreactor bọc lớp rửa, hiện đang được đánh giá là công nghệ xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học tân tiến nhất, có mức độ ổn định cao, cùng khả năng tái sinh tự nhiên cofactor xảy ra liên tục trong quá trình hóa sinh.
4. Xử lý khí thải bằng phương pháp ướt:
Xử lý khí thải bằng phương pháp này dựa vào cơ chế hoạt động của thiết bị làm ướt bừng việc cho luồng khí cần xử lý chứa bụi tiếp xúc với chất lỏng có thành phần chủ yếu là nước.
Nguyên lý hoạt động của phương pháp này là sử dụng để lọc những hạt bụi có kích thước siêu nhỏ, mịn có kích thước chỉ lớn hơn 3,5 micromet. Khi đó, nguyên liệu rỗng sẽ được tưới nước, dòng khí di chuyển từ dưới lên trên và đi qua lớp vật liệu này. Sau đó, bụi sẽ được rửa trôi và đi ra ngoài nhờ thiết bị tách riêng biệt, lâu dần bụi sẽ trở thành cặn bùn.
Phương pháp này đem lại hiệu quả xử lý lên đến 90%, trong khi đó khả năng làm việc với vectơ vận tốc cũng rất đáng kinh ngạc, khoảng 10m/s.
Thiết bị xử lý bằng phương pháp ướt đem lại hiệu quả cao có thể kể đến như:
- Tháp rửa khí
- Thiết bị lọc bụi có thiết kế đĩa đựng nước sủi bọt
- Đồ lọc bụi có lớp hạt hình cầu di động
- Xyclon ướt
- ….
Hiện nay, phương pháp này đang được áp dụng rộng rãi để xử lý khí thải lò hơi, lò đúc, clo rò rỉ, khí thải pha chế hóa học chất công nghiệp, Acid trong dây chuyển tẩy rửa kim loại, luyện kim,….
5. Xử lý khí thải bằng phương pháp thiêu đốt
Xử lý khí thải bằng phương pháp thiêu đốt là phương pháp sử dụng nhiệt độ cao với mục đích làm giảm nồng độ chất thải ô nhiễm và có khả năng xử lý với khối lượng lớn trực tiếp được xử lý tại buông đốt.
Nguyên tắc của phương pháp này là dùng hệ thống hút, sau đó cho vào hệ thống bình nén khí để đốt. Thực tế, hiểu một cách đơn giản là phương pháp thiêu hủy bằng nhiệt, thích hợp với những loại khí thải không thể tái sinh và thu hồi. Sản phẩm được tạo ra trong quá trình đối là khí CO2, hơi nước và các loại khí không chứ hoặc rất ít chất độc hại.
Khí hữu cơ sau xử lý khi phản ứng với sương mù không ảnh hưởng đến tầm nhìn giao thông, không làm mất cân bằng hệ sinh thái, không làm giảm tầm nhìn giao thông và không ảnh hưởng đến tầng ozon và khí quyển gây ra hiện tượng mưa axit.
Để thực hiện phương pháp đốt khí thải, chúng ta có thể áp dụng theo hai cách:
Cách 1: Đốt không sử dụng chất xúc tác, thường áp dụng khi nồng độ các chất độc hại trong khí thải cao (vượt quá giới hạn bắt lửa).
Cách 2: Đốt xúc tác. Niken, đồng, bạch kim là những vật liệu được dùng để làm chất xúc tác, nhiệt độ thiêu đốt thấp, thích hợp với những loại khí thải độc hại có nồng độ thấp (gần với giới hạn bắt lửa).
6. Xử lý khí thải bằng phương pháp ngưng tụ:
Xử lý khí thải bằng phương pháp ngưng tụ là phương pháp được các nhà máy, xí nghiệp ưu tiên sử dụng để lọc khí thải ra môi trường. Nguyên tắc của quá trình xử lý khí thải bằng phương pháp ngưng tụ là dựa trên sự hạ thấp nhiệt độ môi trường xuống thành một giá trị nhất định thì hầu như các chất ở thể hơi sẽ ngưng tụ thành dạng lỏng, sau đó có thể dễ dàng mang đi xử lý và tiêu hủy.
Đặc biệt, phương pháp này chỉ phù hợp với những trường hợp khí thải có nồng độ hơi tương đối cao (>>20g/m3).
Phương pháp xử lý khí thải bằng phương pháp ngưng tụ, được chia làm hai trường phái khác nhau, gồm:
Phương pháp ngưng tụ gián tiếp: Còn gọi là ngưng tụ bề mặt, quá trình xử lý được diễn ra trong thiết bị trao đổi nhiệt có tường ngăn cách giữa khí và tác nhân làm lạnh, đi ngược chiều nhau, thường được bố trí thành nhiều ngăn, nhiều lớp.
Phương pháp ngưng tụ trực tiếp: Còn gọi là ngưng tụ hỗn hợp, khí và tác nhân làm lạnh được tiếp xúc trực tiếp với nhau nhằm chuyển cấu tử cần tách thành dạng lỏng khi thay đổi nhiệt độ, trong khi đó hỗn hợp khí sẽ thải ra ngoài. Nhược điểm, phương pháp này tương đối hao phí chất làm lạnh nên không được đánh giá cao bằng phương pháp gián tiếp.
Trả lời