Nhắc tới các lĩnh vực phát sinh khí thải lớn hiện nay, ngành hóa chất luôn là một trong những ngành tiêu biểu với mức độ ô nhiễm cao và thành phần khí thải phức tạp. Chính vì vậy, xử lý khí thải nhà máy hóa chất là chủ đề được rất nhiều doanh nghiệp quan tâm. Bài viết dưới đây của NOPOTECH sẽ chia sẻ đến bạn toàn bộ thông tin về chủ đề này. Đừng bỏ lỡ nhé!
Đặc điểm khí thải ở nhà máy hóa chất
Trước khi tìm hiểu về phương án xử lý khí thải nhà máy hóa chất, chúng ta cần nắm được đặc điểm của loại khí thải phát sinh trong ngành này.
Khí thải ngành hóa chất rất đa dạng và phức tạp.
- Có chứa khí dễ cháy, dễ nổ
- Có chứa khí ăn mòn
- Có chứa khí thải độc hại
- Nồng độ VOC dao động lớn theo quá trình sản xuất của nhà máy hóa chất
- Một số nguồn phát thải là điểm (chamber, bồn dung môi).
- Một số là diện rộng (phòng sơn, kho chứa).
- Khí thải tại các nhà máy hóa chất còn thường có nhiệt độ, độ ẩm biến động. Điều này làm tăng độ phức tạp khi thiết kế hệ thống xử lý
Xử lý khí thải nhà máy hóa chất là gì? Lợi ích khi xử lý khí thải nhà máy hóa chất?
Xử lý khí thải nhà máy hóa chất là quá trình thu gom, làm sạch và loại bỏ các chất ô nhiễm phát sinh trong quá trình sản xuất hóa chất trước khi thải ra môi trường.
Khí thải trong ngành hóa chất thường chứa nhiều thành phần độc hại như khí axit, khí ăn mòn, hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC), hơi dung môi, khí mùi và các khí độc khác. Nếu không được xử lý triệt để, các dòng khí này có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người và hệ sinh thái xung quanh khu vực nhà máy.
Việc xử lý khí thải nhà máy hóa chất là yêu cầu bắt buộc nhằm đảm bảo khí thải đầu ra đạt các quy chuẩn môi trường hiện hành. Từ đó, bảo vệ môi trường không khí chung, bảo vệ môi trường làm việc cho người lao động, cải thiện không gian sản xuất tại nhà máy.
Đặc biệt, khi khí thải được xử lý đúng chuẩn sẽ bảo vệ sức khỏe người lao động và người dân sống xung quanh nhà máy. Đây cũng là giải pháp giúp doanh nghiệp giảm thiểu nguy cơ vi phạm pháp luật và hạn chế rủi ro trong quá trình thanh tra, kiểm tra môi trường.
Quy trình tổng thể xử lí khí thải nhà máy hóa chất
Quy trình xử lý khí thải trong nhà máy hóa chất thường được thiết kế theo nhiều công đoạn liên tiếp. Điều này nhằm đảm bảo loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm có tính độc hại và ăn mòn cao. Mỗi bước trong quy trình đều giữ vai trò quan trọng và được lựa chọn phù hợp với đặc tính của dòng khí thải.
- Trước hết, khí thải được thu gom trực tiếp tại nguồn phát sinh: Các vị trí như bồn phản ứng, khu vực pha trộn, chiết rót hoặc sấy khô sẽ được lắp đặt chụp hút và hệ thống đường ống kín. Việc thu gom đúng cách giúp hạn chế khí độc phát tán ra môi trường làm việc và đảm bảo toàn bộ khí thải được dẫn về hệ thống xử lý tập trung.
- Sau khi thu gom, khí thải có thể được làm mát, khử ẩm hoặc tách pha, tùy theo điều kiện vận hành thực tế: Công đoạn này nhằm giảm nhiệt độ dòng khí, ngưng tụ hơi dung môi, tách hơi dầu hoặc hơi nước. Việc tiền xử lý này giúp ổn định dòng khí và bảo vệ các thiết bị xử lý phía sau khỏi ăn mòn hoặc quá tải.
- Tiếp theo là giai đoạn tiền xử lý cơ học – hóa học: Tại đây, khí thải đi qua cyclone hoặc scrubber thô để loại bỏ các hạt bụi lớn, giọt lỏng và một phần khí axit có nồng độ cao. Công đoạn này giúp giảm đáng kể tải ô nhiễm và nâng cao hiệu quả cho hệ thống xử lí chính.
- Ở công đoạn xử lý chính: Lúc này khí thải được xử lý bằng công nghệ phù hợp với từng loại chất ô nhiễm đặc trưng. Các giải pháp thường được áp dụng bao gồm hệ thống oxy hóa nhiệt (RTO), oxy hóa xúc tác, hấp phụ bằng than hoạt tính, hấp thụ ướt hoặc xử lý sinh học. Việc lựa chọn công nghệ phụ thuộc vào thành phần khí thải, nồng độ ô nhiễm và yêu cầu đầu ra của nhà máy.
- Sau xử lý chính: khí thải tiếp tục được xử lý tinh nhằm đảm bảo đạt quy chuẩn môi trường trước khi xả thải. Giai đoạn này thường sử dụng lớp than hoạt tính bổ sung, bộ lọc HEPA hoặc tháp khử mùi để loại bỏ triệt để mùi, hơi dung môi còn sót lại và các hợp chất khó xử lý.
- Cuối cùng, hệ thống quan trắc khí thải tự động, liên tục: Hệ thống này được lắp đặt tại ống khói để giám sát chất lượng khí thải đầu ra. Dữ liệu đo đạc được ghi nhận và lưu trữ theo quy định, giúp doanh nghiệp kiểm soát phát thải, đáp ứng yêu cầu pháp lý và sẵn sàng cho công tác kiểm tra môi trường.
Tổng hợp 6 công nghệ xử lý khí thải nhà máy hóa chất
Hiện nay có nhiều giải pháp xử lý khí thải nhà máy hóa chất được sử dụng. Tùy theo đặc điểm khí thải mà đơn vị triển khai sẽ lựa chọn công nghệ phù hợp.
Công nghệ hấp phụ than hoạt tính
Cái tên đầu tiên trong các công nghệ, giải pháp xử lý khí thải nhà máy hóa chất được áp dụng nhiều nhất hiện nay gọi tên tháp hấp phụ than hoạt tính.
Nguyên lý hoạt động:
- Khí thải phát sinh từ nhà máy hóa chất khi đi qua lớp than hoạt tính được bố trí trong tháp hấp thụ thì các phân tử VOC bám lên bề mặt than.
- Khi than hoạt tính bão hòa, than được tái sinh nhiệt hoặc hút chân không.
Ưu điểm:
- Xử lý hiệu quả nhiều loại VOC
- Hệ thống tháp hấp phụ dễ lắp đặt
- Có thể tái sinh vật liệu hấp phụ, tiết kiệm chi phí vận hành.
Hạn chế:
- Chi phí vật liệu lớn.
- Cần thiết kế tái sinh/thu hồi vật liệu hấp phụ hợp lý.
- Hiệu quả xử lý khí thải nhà máy hóa chất sẽ giảm nếu khí ẩm cao.
Tháp hấp phụ là giải pháp xử lý khí thải nhà máy hóa chất hiệu quả, đặc biệt phù hợp với nguồn VOC mật độ trung bình đến cao hoặc làm bước cuối sau xử lý chính.
Công nghệ 2 – Tháp hấp thụ
Bên cạnh hấp phụ thì hấp thụ cũng là công nghệ xử lý khí thải nhà máy hóa chất được đánh giá cao và lựa chọn phổ biến.
Nguyên lý hoạt động:
- Khí thải phát sinh từ các nguồn tại nhà máy hóa chất sẽ được đưa qua dung dịch hấp thụ. Các khí này sẽ hòa tan hoặc phản ứng với dung dịch.
Ưu điểm:
- Hiệu quả với khí thải có tính acid hoặc nước hòa tan
- Có thể kết hợp tách bụi ướt.
Hạn chế:
- Phát sinh nước thải cần xử lý.
- Vật liệu thiết bị phải có khả năng chống ăn mòn (inox, FRP).
- Chi phí vận hành do hóa chất hấp thụ.
Tháp hấp thụ là lựa chọn tiêu chuẩn khi phải xử lý khí thải nhà máy hóa chất có chứa SO2, HCl hoặc khí có thể hòa tan vào dung dịch.
Công nghệ 3 – Đốt xúc tác và đốt nhiệt
Nguyên lý hoạt động:
- Công nghệ này sẽ oxy hóa hoàn toàn VOC thành CO2 và H2O thông qua nhiệt hoặc xúc tác.
Ưu điểm:
- Hiệu quả xử lý cao (>95 – 99% đối với khí thải có chứa nhiều VOC).
- Thích hợp cho khí thải nhà máy hóa chất có nồng độ trung bình đến cao.
- Công nghệ xử lý khí thải nhà máy hóa chất này tiết kiệm năng lượng nhờ thu hồi nhiệt.
Hạn chế:
- Chi phí đầu tư lớn.
- Với khí thải có hạt hoặc tạp chất ăn mòn phải thêm bước tiền xử lý.
- Yêu cầu an toàn khắt khe về các tiêu chí chống nổ, kiểm soát nhiên liệu.
Công nghệ 4 – Sinh học
Đây là công nghệ xử lý khí thải nhà máy hóa chất phù hợp cho khí VOC nồng độ thấp tới trung bình và không có thành phần độc hại.
Nguyên lý hoạt động:
- Sử dụng vi sinh để phân hủy các hợp chất hữu cơ nhẹ.
- Khí thải được dẫn qua lớp vật liệu có vi sinh. Lúc này, vi sinh chuyển VOC thành CO2 và nước.
Ưu điểm:
- Thân thiện môi trường.
- Chi phí vận hành thấp.
Hạn chế:
- Hiệu quả kém với khí nồng độ cao.
- Nhạy cảm với chất độc, pH, nhiệt độ.
Công nghệ 5 – Công nghệ ngưng tụ trong xử lý khí thải nhà máy hóa chất
Ngưng tụ là phương pháp được đánh giá là phù hợp cho các xưởng dung môi, sơn, nơi có hơi dung môi nồng độ vừa phải.
Nguyên lý hoạt động:
- Làm lạnh khí để ngưng tụ các hợp chất dễ ngưng tụ.
- Có thể thu hồi dung môi để tái sử dụng.
Ưu điểm:
- Thu hồi dung môi có giá trị.
- Hiệu quả cho hợp chất có điểm sôi cao.
Hạn chế:
- Chi phí làm lạnh cao.
- Hiệu quả giảm nếu dung môi nồng độ quá thấp.
Công nghệ 6 – Sử dụng cyclone, lọc bụi túi vải, lọc bụi cartridge, lọc bụi tĩnh điện
Với khí thải tại các nhà máy hóa chất mà có bụi hoặc hạt rắn, phải dùng các thiết bị xử lý như: cyclone, lọc bụi túi vải, cartridge hoặc lọc bụi tĩnh điện.
- Cyclone: Ưu tiên sử dụng để tách bụi thô trong khí thải nhà máy hóa chất
- Lọc bụi tĩnh điện: Đem lại hiệu quả nếu xử lý bụi nhỏ.
- Hệ thống lọc bụi túi vải: Đây là thiết bị đem lại hiệu quả xử lý bụi cao, đặc biệt với bụi mịn, bụi kích thước nhỏ.
Các thiết bị này luôn được đặt bước tách bụi trước xử lý khí VOC hoặc đốt.
Nguyên tắc chọn công nghệ xử lý khí thải nhà máy hóa chất
Việc lựa chọn công nghệ xử lý khí thải nhà máy hóa chất cần dựa trên các yếu tố sau:
- Loại và nồng độ chất ô nhiễm (VOC, khí acid, H₂S, dioxin…): Mỗi nhóm chất ô nhiễm có tính chất hóa học và mức độ độc hại khác nhau. Do đó cần công nghệ xử lý phù hợp để đảm bảo hiệu quả và an toàn.
- Lưu lượng khí và nhiệt độ: Lưu lượng và nhiệt độ khí thải quyết định quy mô hệ thống, vật liệu chế tạo và khả năng chịu nhiệt của thiết bị xử lý.
- Điều kiện an toàn – nguy cơ cháy nổ: Đối với khí thải chứa dung môi hoặc hợp chất dễ cháy, công nghệ xử lý khí thải nhà máy hóa chất phải đảm bảo hạn chế tối đa nguy cơ cháy nổ trong quá trình vận hành.
- Yêu cầu đầu ra về nồng độ và mùi: Hệ thống cần đáp ứng quy chuẩn môi trường hiện hành và kiểm soát mùi khí thải, đặc biệt với nhà máy nằm gần khu dân cư.
- Chi phí đầu tư và vận hành: Giải pháp được lựa chọn phải cân đối giữa hiệu quả xử lý, chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành lâu dài.
Một phương án xử lý khí thải nhà máy hóa chất hiệu quả trong thực tế thường là tổ hợp nhiều công nghệ theo chuỗi: thu gom – tiền xử lý – xử lý chính – xử lý cuối – quan trắc khí thải. Điều này nhằm đảm bảo hệ thống vận hành ổn định và đáp ứng yêu cầu môi trường trong dài hạn.
Các bước triển khai dự án xử lý khí thải hóa chất
Với kinh nghiệm của đơn vị có hơn 10 năm hoạt động trong lĩnh vực giải pháp môi trường. NOPOTECH sẽ chia sẻ tới quý khách hàng các bước để triển khai dự án xử lý khí thải nhà máy hóa chất tiêu chuẩn nhất.
- Khảo sát hiện trường: Tiến hành đo đạc thực tế các thông số của khí thải như: nồng độ ô nhiễm, lưu lượng, nhiệt độ và độ ẩm để làm cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp.
- Đánh giá rủi ro: Phân tích nguy cơ cháy nổ, ăn mòn thiết bị và tác động của khí thải đến môi trường xung quanh. Điều này nhằm đảm bảo an toàn trong quá trình thiết kế và vận hành hệ thống.
- Lựa chọn công nghệ: Cân nhắc giữa yêu cầu kỹ thuật và hiệu quả kinh tế để lựa chọn giải pháp xử lý đáp ứng quy chuẩn môi trường và tối ưu chi phí đầu tư, vận hành.
- Thiết kế chi tiết: Xây dựng bản vẽ kỹ thuật, lựa chọn vật liệu phù hợp với tính chất khí thải và bố trí hệ thống hợp lý trong mặt bằng nhà máy.
- Thi công và vận hành thử: Lắp đặt hệ thống, chạy thử thiết bị và điều chỉnh các thông số vận hành nhằm đạt hiệu quả xử lý tối ưu trước khi đưa vào hoạt động chính thức.
- Lập quy trình vận hành và bảo trì: Xây dựng hướng dẫn vận hành an toàn, kế hoạch bảo trì định kỳ để hệ thống hoạt động ổn định và bền bỉ trong thời gian dài.
- Lắp đặt hệ thống quan trắc khí thải tự động: Theo dõi liên tục chất lượng khí thải đầu ra và thực hiện báo cáo, truyền dữ liệu theo đúng quy định của cơ quan quản lý môi trường.
Xử lý khí thải nhà máy hóa chất là bài toán kỹ thuật lẫn quản trị của doanh nghiệp. NOPOTECH cung cấp dịch vụ trọn gói: khảo sát, thiết kế, thi công, vận hành và quan trắc khí thải cho nhà máy hóa chất. Nếu bạn cần đề xuất giải pháp cụ thể, báo giá hoặc demo công nghệ, liên hệ NOPOTECH ngay để được tư vấn chuyên sâu.
