Hiện nay có hàng ngàn nhà máy, xưởng sản xuất, hoạt động gây tác động tiêu cực cho môi trường không khí. Lò đúc, lò luyện kim loại, lò đốt rác, nhà máy chế biến thực phẩm và sản xuất hang tiêu dùng chỉ là một số ví dụ để bạn thấy rằng các cơ sở hạ tầng công nghiệp khổng lồ như thế nào. Đây là lý do tại sao các nhà máy và khu công nghiệp được coi là nguyên nhân chính gây ô nhiễm không khí.

Khí thải từ các nhà máy, xưởng sản xuất hay khí đốt từ các loại chất thải có chứa rất nhiều các thành phần độc hại như khí CO, HS, HCL, SO2, HF, tro, bụi… các loại khí độc này gây ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe cũng như đời sống của con người, gây ô nhiễm trầm trọng bầu khí quyển, làm ảnh hưởng đến năng suất vật nuôi, cây trồng.

Việc đầu tư và trang bị cho nhà máy, xưởng sản xuất một hệ thống xử lý khí thải như tháp xử lý khí thải là điều cần thiết và bắt buộc để đảm bảo khí thải ra môi trường đáp ứng được tiêu chuẩn cho phép và không gây ô nhiễm môi trường không khí

Các loại tháp xử lý khí thải

Tháp hấp thụ

tháp xử lý khí thải :tháp hấp thụ

Tháp hấp thụ

 Nguyên lý hoạt động

Tháp hấp thụ là một loại tháp xử lý khí thải được sử dụng chất lỏng để loại bỏ các chất ô nhiễm của khí thải. Dòng khí chứa chất ô nhiễm đi từ dưới lên trên, dung dịch hấp thụ được phun từ trên xuống. Khi khí thải tiếp xúc với dung dịch hấp thụ các thành phần ô nhiễm sẽ bị giữ lại ở dạng rắn còn khí sạch thoát ra ngoài. Phần cặn rắn bị nước cuốn trôi xuống bên dưới và được xả định kỳ dưới dạng bùn.

Các loại tháp hấp thụ

  • Tháp rửa khí rỗng: trong đó dung dịch hấp được phun thành giọt nhỏ trong thể tích rỗng của tháp và cho dòng khí đi qua.
  • Tháp hấp thụ kiểu sủi bọt: Trong tháp, người ta đưa không khí đi qua một tấm phẳng đục lỗ, phía trên dung dịch hấp thụ. Khí thải đi qua lớp nước dưới dạng các bọt khí và vỡ ra ở mặt trên của mặt nước. Quá trình thu bắt hạt bụi và hấp thụ chất ô nhiễm xảy ra trên bề mặt các bọt khí.
  • Tháp hấp thụ có lớp vật liệu đệm: Tháp đệm thường là một tháp chứa lớp vật liệu rỗng bằng sứ, kim loại hay plastic. Khí thải được dẫn vào ở đáy tháp và thoát ra ở đỉnh tháp. Dung dịch hấp thụ được tưới đều lên đỉnh lớp đệm và chảy dọc theo các bề mặt vật liệu đệm. Phản ứng hấp thụ xảy ra trên bề mặt ướt của lớp đệm.

Ưu điểm

  • Hiệu suất cao, đặc biệt là đối với khí thải có khả năng hòa tan tốt
  • Việc vận hành, sửa chữa đơn giản
  • Dung dịch hấp thụ thong dụng, có thể hoàn nguyên
  • Ngoài xử lý khí thải, còn có thể kết hợp xử lý bụi.

Nhược điểm

  • Phải bỏ trì thường xuyên và có thể bi ăn mòn khá nghiêm trọng
  • Nếu sử dụng hoàn nguyên thì tốn chi phí hoàn nguyên dung dịch
  • Nếu không hoàn nguyên thì phải xử lý nước thải

 

Tháp hấp phụ

Tháp hấp phụ chất ô nhiễm trong khí thải có cấu tạo như thiết bị lọc bụi bằng vật liệu rỗng. Các chất ô nhiễm trong khí thải  khi đi qua lớp vật liệu hấp phụ bị giữ lại nhờ hiện tượng hấp phụ. Vật liệu hấp phụ có cấu tạo dạng hạt trên mỗi hạt có chứa vô cùng nhiều các lỗ nhỏ li ti có khả năng hấp phụ mà không có phản ứng hóa học gì với khí độc. Trong thực tế thường sử dụng than hoạt tính, kaolin hoạt hóa, geolit, silicagen…

Tùy theo nồng độ của chất ô nhiễm mà người ta cấu tạo lớp vật liệu hấp phụ dày hay mỏng và tùy theo cấu tạo hạt của vật liệu hấp phụ mà chọn tốc độ dòng khí đi qua lớp vật liệu sao cho sức cản không khí không quá cao và hiệu quả lọc hơi độc phải đạt yêu cầu đề ra.

Với cỡ hạt của vật liệu hấp phụ là 1 – 3 mm hình cầu hay trụ thì tốc độ lọc nên chọn 0,5 – 1,5 m/s. Tốc độ lọc nên giảm nhỏ khi nồng độ chất độc cao trong khí thải. Trở lực không khí của thiết bị khoảng 60~80kg/m2 cho mỗi 100 mm chiều dày lớp hấp phụ.

Sau một thời gian, chất hấp phụ không thể hấp phụ thêm khí độc nữa, người ta có thể đổ bỏ cùng rác thải hay hoàn nguyên lại chất hấp phụ. Khí độc bay ra từ quá trình hoàn nguyên thường có nồng độ rất cao nên người ta hay sử dụng phương pháp đốt để khử khí độc trước khi thải hay đưa qua các công đoạn tái chế khác.

Nguyên lý hoạt động

nguyên lý hoạt động tháp hấp phụ

Sơ đồ nguyên lý hoạt động tháp hấp phụ

Khi tiến hành hấp phụ ở tháp 1: Khí  thải  được đưa vào ở phía dưới tháp (mở van 6 và đóng van 5). Khí đi qua lớp vật liệu hấp phụ được gia nhiệt để tăng khả năng hấp phụ, ở đây các khí cần xử lý bị giữ lại ở lớp vật liệu. Khí sạch ra ngoài theo đường ống có van (van 2 mở, van 1 đóng).

Trong khi tháp 1 thực hiện quá trình hấp phụ thì tháp 2 tiến hành hoàn nguyên vật liệu: Hơi nước được đưa vào tháp 2 theo hướng từ trên xuống (van 3 mở, van 1 đóng). Hơi nước đi qua lớp vật liệu sẽ cuốn theo chất ô nhiễm ra ngoài đến thiết bị ngưng tụ, tách nước khỏi chất ô nhiễm, và khí ô nhiễm sẽ tiếp tục được xử lý.

Khi vật liệu ở tháp 1 đã hết khả năng hấp phụ thì tiến hành hoàn nguyên vật liệu và tiến hành hấp phụ ở tháp 2.

Giải hấp : Sự khử hấp phụ là giai đoạn quan trọng của chu trình hấp phụ, khẳng định tính kinh tế của quá trình làm sạch khí thải. Quá trình này nhằm khôi phục lại hoạt tính vốn có của chất hấp phụ.

Ưu điểm

  • Chất hấp phụ rẻ, dễ kiếm.
  • Vận hành đơn giản, ít tốn năng lượng.
  • Xử lý được các chất ô nhiễm có nồng độ thấp và lưu lượng lớn.
  • Hiệu suất xử lý cao

Nhược điểm

  • Không thích hợp xử lý chất ô nhiễm có nồng độ lớn.
  • Thiết bị cồng kềnh, chiếm nhiều không gian
  • Khí thải phải được lọc bụi trước khi đưa vào hệ thống xử lý