1. Phương pháp Hấp phụ

- Nguyên lý hoạt động:

Hấp phụ: Khí thải được dẫn qua một lớp vật liệu hấp phụ, thường là than hoạt tính, zeolite, hoặc silica gel. Các phân tử chất ô nhiễm trong khí thải bị giữ lại trên bề mặt của vật liệu hấp phụ nhờ lực hấp phụ vật lý hoặc hóa học.

- Cấu tạo:

Lớp vật liệu hấp phụ: Có bề mặt lớn và nhiều lỗ xốp để tăng khả năng hấp phụ các chất ô nhiễm.

Hệ thống quạt gió: Đảm bảo khí thải được đưa qua lớp vật liệu hấp phụ một cách đồng đều và hiệu quả.

- Ứng dụng:

Xử lý VOCs: Từ các ngành công nghiệp sơn, hóa chất, dược phẩm, và chế biến thực phẩm.

Xử lý khí thải từ các quá trình sản xuất: Như sản xuất nhựa, cao su, và các sản phẩm hóa dầu.

- Ưu điểm:

Hiệu quả cao đối với nồng độ VOCs thấp: Có thể hấp phụ hiệu quả các VOCs có nồng độ thấp.

Dễ dàng lắp đặt và vận hành: Hệ thống đơn giản, không yêu cầu nhiều bảo trì.

- Nhược điểm:

Cần tái sinh hoặc thay thế vật liệu hấp phụ: Khi bề mặt vật liệu bão hòa, cần tái sinh hoặc thay thế, dẫn đến chi phí vận hành.

Hiệu quả giảm khi nồng độ VOCs cao: Không phù hợp cho nồng độ VOCs cao mà không có biện pháp tiền xử lý.

2. Phương pháp Oxy hóa nâng cao (Advanced Oxidation Processes - AOPs)

- Nguyên lý hoạt động:

AOPs: Sử dụng các chất oxy hóa mạnh như ozone (O3), hydrogen peroxide (H2O2), hoặc các gốc hydroxyl (OH·) để oxi hóa và phá vỡ cấu trúc của các hợp chất hữu cơ trong khí thải, chuyển chúng thành CO2 và H2O.

Quá trình tạo gốc hydroxyl: Có thể được thực hiện thông qua các phương pháp như chiếu xạ UV, phản ứng Fenton, hoặc kết hợp ozone và hydrogen peroxide.

- Cấu tạo:

Hệ thống tạo gốc hydroxyl: Bao gồm các nguồn UV, hệ thống phản ứng Fenton hoặc máy phát ozone.

Buồng phản ứng: Nơi các gốc hydroxyl được tạo ra và tiếp xúc với khí thải để oxi hóa các chất ô nhiễm.

- Ứng dụng:

Xử lý VOCs và các hợp chất hữu cơ khó phân hủy: Hiệu quả cao trong việc xử lý các hợp chất hữu cơ bền vững mà các phương pháp xử lý khác không xử lý được.

Xử lý nước thải công nghiệp: Ngoài xử lý khí thải, AOPs cũng được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải chứa các chất hữu cơ độc hại.

- Ưu điểm:

Hiệu quả cao: Có thể phá vỡ cấu trúc của các hợp chất hữu cơ bền vững và khó phân hủy.

Không tạo ra sản phẩm phụ độc hại: Sản phẩm cuối cùng chủ yếu là CO2 và H2O.

- Nhược điểm:

Chi phí vận hành cao: Do cần năng lượng cao để tạo ra các gốc hydroxyl và các chất oxy hóa mạnh.

Phức tạp trong vận hành: Yêu cầu kiểm soát chặt chẽ các điều kiện phản ứng để đạt hiệu quả tối ưu.

- Kết hợp Hệ thống Hấp phụ và Oxy hóa nâng cao (AOPs). Quy trình kết hợp:

Giai đoạn đầu (Hấp phụ): Khí thải được xử lý sơ bộ qua hệ thống hấp phụ để loại bỏ các chất ô nhiễm có nồng độ cao và các hạt bụi lớn. Quá trình này giúp giảm tải cho hệ thống AOPs ở giai đoạn sau.

Giai đoạn sau (AOPs): Khí thải đã qua xử lý sơ bộ được đưa vào hệ thống oxy hóa nâng cao để oxi hóa hoàn toàn các VOCs còn lại và các hợp chất hữu cơ bền vững.

- Lợi ích của sự kết hợp:

Tăng hiệu quả xử lý: Kết hợp các ưu điểm của cả hai công nghệ để đạt hiệu quả xử lý cao nhất.

Giảm chi phí vận hành: Hấp phụ sơ bộ giúp giảm tải cho hệ thống AOPs, tiết kiệm năng lượng và chi phí hóa chất.

Xử lý toàn diện: Hệ thống hấp phụ loại bỏ các chất ô nhiễm có nồng độ cao, trong khi AOPs xử lý các chất ô nhiễm còn lại và các hợp chất hữu cơ khó phân hủy.