1. Công nghệ Đốt cháy (Thermal Oxidation)

- Nguyên lý hoạt động:

Đốt cháy nhiệt độ cao: Khí thải chứa các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs) được đưa vào buồng đốt, nơi chúng bị oxi hóa hoàn toàn thành CO2 và H2O ở nhiệt độ cao (khoảng 700-1,200°C).

Đốt cháy xúc tác: Ở nhiệt độ thấp hơn (khoảng 300-500°C), khí thải được đốt cháy trong sự hiện diện của chất xúc tác để giảm năng lượng tiêu thụ và nhiệt độ hoạt động.

- Cấu tạo:

Buồng đốt: Nơi diễn ra quá trình đốt cháy, được trang bị hệ thống đốt và hệ thống điều khiển nhiệt độ.

Hệ thống cấp khí: Đảm bảo cung cấp đủ oxy cho quá trình đốt cháy.

Chất xúc tác (trong đốt cháy xúc tác): Thường là các kim loại quý như platinum hoặc palladium.

- Ứng dụng:

Xử lý khí thải công nghiệp: Trong các ngành công nghiệp hóa chất, sơn, dược phẩm, và chế biến thực phẩm.

Xử lý khí thải từ động cơ và lò hơi: Sử dụng trong hệ thống xử lý khí thải của động cơ ô tô và các lò hơi công nghiệp.

- Ưu điểm:

Hiệu quả cao: Có thể loại bỏ hoàn toàn VOCs và các chất ô nhiễm hữu cơ khác.

Phù hợp với nồng độ VOCs cao: Hiệu quả cao ngay cả khi nồng độ VOCs trong khí thải cao.

- Nhược điểm:

Chi phí năng lượng cao: Đốt cháy ở nhiệt độ cao đòi hỏi năng lượng lớn.

Tạo ra sản phẩm phụ: Có thể tạo ra các sản phẩm phụ như NOx nếu quá trình đốt không được kiểm soát tốt.

Chi phí đầu tư ban đầu cao: Đặc biệt là trong trường hợp đốt cháy xúc tác do sử dụng các kim loại quý.

2. Công nghệ Hấp thụ bằng Dung dịch Hấp thụ

- Nguyên lý hoạt động:

Hấp thụ: Khí thải được dẫn qua một tháp hấp thụ chứa dung dịch hấp thụ, nơi các chất ô nhiễm khí hòa tan vào dung dịch này.

Quá trình hóa học: Dung dịch hấp thụ có thể là nước, dung dịch kiềm, axit, hoặc các dung dịch hóa chất khác tùy thuộc vào loại chất ô nhiễm cần xử lý.

- Cấu tạo:

Tháp hấp thụ (Absorption Tower): Thường có cấu trúc dạng tháp với các khay hoặc lớp đệm để tăng diện tích tiếp xúc giữa khí và dung dịch hấp thụ.

Hệ thống bơm và phun dung dịch: Đảm bảo dung dịch hấp thụ được phun đều và tiếp xúc tối đa với khí thải.

Hệ thống tuần hoàn dung dịch: Dung dịch hấp thụ có thể được tuần hoàn và tái sử dụng sau khi xử lý hoặc được thay mới khi bão hòa.

- Ứng dụng:

Xử lý khí thải công nghiệp: Trong các ngành công nghiệp sản xuất hóa chất, luyện kim, sản xuất phân bón và các ngành công nghiệp khác.

Xử lý khí thải chứa axit và kiềm: Hiệu quả cao trong việc loại bỏ khí thải chứa HCl, SO2, NH3, và các khí axit hoặc kiềm khác.

- Ưu điểm:

Hiệu quả cao đối với khí thải hòa tan: Khả năng loại bỏ các khí thải có tính hòa tan cao.

Dễ dàng kiểm soát: Dễ điều chỉnh nồng độ và lượng dung dịch hấp thụ để phù hợp với các loại khí thải khác nhau.

- Nhược điểm:

Xử lý dung dịch hấp thụ: Cần phải xử lý hoặc tái sinh dung dịch hấp thụ sau khi nó bão hòa với các chất ô nhiễm, dẫn đến chi phí vận hành.

Không hiệu quả với tất cả các loại khí thải: Ít hiệu quả đối với các khí thải không hòa tan hoặc có độ hòa tan thấp trong dung dịch hấp thụ.

Kết hợp Công nghệ Đốt cháy và Hấp thụ

Kết hợp hai công nghệ này có thể mang lại hiệu quả xử lý khí thải cao hơn, đặc biệt đối với các hệ thống có đa dạng loại khí thải. Quy trình kết hợp:

Giai đoạn đầu (Hấp thụ): Khí thải được xử lý sơ bộ bằng dung dịch hấp thụ để loại bỏ các chất ô nhiễm hòa tan và giảm nồng độ VOCs.

Giai đoạn sau (Đốt cháy): Khí thải đã qua xử lý sơ bộ được đưa vào hệ thống đốt cháy để oxi hóa hoàn toàn các VOCs còn lại và các chất ô nhiễm khác.

- Lợi ích của sự kết hợp:

Tăng hiệu quả xử lý: Tận dụng ưu điểm của cả hai công nghệ để đạt hiệu quả xử lý tối đa.

Giảm chi phí năng lượng: Xử lý sơ bộ bằng hấp thụ giúp giảm tải cho hệ thống đốt cháy, giảm năng lượng tiêu thụ.

Bảo vệ môi trường: Đảm bảo khí thải đầu ra đạt tiêu chuẩn môi trường, giảm thiểu ô nhiễm không khí.