GIẢI PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI NGÀNH HÓA CHẤT VÀ DUNG MÔI HỮU CƠ
Xử lý khí thải ngành hóa chất là yêu cầu bắt buộc nhằm kiểm soát nồng độ VOCs, mùi hôi và các khí độc phát sinh trong sản xuất. Bài viết phân tích đặc thù khí thải và giới thiệu các giải pháp khử mùi, hấp phụ carbon, oxy hóa xúc tác đạt chuẩn quốc tế cho nhà máy hóa chất, sơn, keo, dung môi.
1. GIỚI THIỆU ĐẶC THÙ KHÍ THẢI NGÀNH HÓA CHẤT
1.1 Thành phần và nguồn phát sinh
Khí thải từ nhà máy hóa chất và dung môi chứa hỗn hợp VOCs (Benzen, Toluene, Xylene), SO₂, NOx, NH₃ và mùi hữu cơ khó chịu.
Nguồn phát sinh: dây chuyền pha chế dung môi, sản xuất sơn, nhựa, tẩy rửa, phản ứng hóa học.
Nồng độ VOCs có thể dao động từ 50–500 ppm, mùi khó chịu (odor units) vượt ngưỡng 2000–5000 OUE/m³ nếu không có biện pháp khử mùi.
1.2 Tác động và quy chuẩn
Khí thải này gây độc hại cho công nhân, ô nhiễm không khí khu công nghiệp và tăng nguy cơ cháy nổ.
Quy định giới hạn VOCs: ≤ 100 mg/Nm³ (tương đương Euro 5/6)
NH₃: ≤ 50 mg/Nm³; SO₂ ≤ 500 mg/Nm³.
Để đạt chuẩn, các nhà máy cần hệ thống xử lý khí thải ngành hóa chất tích hợp nhiều công nghệ như hấp phụ carbon và oxy hóa xúc tác.
2. GIẢI PHÁP HẤP PHỤ CARBON TRONG XỬ LÝ KHÍ THẢI NGÀNH HÓA CHẤT
2.1 Nguyên lý và cấu tạo
Hấp phụ carbon dùng than hoạt tính dạng hạt (GAC) hoặc dạng tổ ong (honeycomb) với diện tích bề mặt 800–1500 m²/g.
Khí thải đi qua lớp than dày 300–500 mm ở vận tốc 0.2–0.5 m/s, các phân tử VOCs và mùi được giữ lại trên bề mặt carbon.
2.2 Thông số vận hành
Nhiệt độ tối ưu: 25–40°C
Áp suất: 800–1200 Pa
Tuổi thọ vật liệu: 500–1000 giờ, có thể tái sinh bằng khí nóng hoặc hơi nước.
2.3 Ứng dụng
Phù hợp cho nhà máy sơn, keo, hóa chất hữu cơ có nồng độ VOCs trung bình (< 300 ppm).
Ưu điểm: chi phí thấp, hiệu quả cao (> 90%).
Nhược điểm: cần thay hoặc tái sinh định kỳ để duy trì khả năng khử mùi.
3. GIẢI PHÁP OXY HÓA XÚC TÁC ĐỐT VOCS
3.1 Nguyên lý
Oxy hóa xúc tác phá hủy VOCs bằng cách đưa khí qua lớp xúc tác kim loại (Platinum, Palladium) ở 250–400°C.
Phản ứng biến VOCs thành CO₂ và H₂O, loại bỏ hoàn toàn mùi và hợp chất độc hại.
3.2 Thông số vận hành
Hiệu suất xử lý: > 98% với VOCs và hợp chất mùi hữu cơ.
Thời gian lưu khí: ≥ 1 giây.
Nhiệt độ khởi động: 250–300°C (thấp hơn đốt nhiệt trực tiếp 800–850°C).
3.3 Ứng dụng
Thường lắp sau hệ hấp phụ carbon để đốt VOCs giải phóng, giúp tái sinh carbon và tăng hiệu quả xử lý.
Đặc biệt phù hợp với ngành dung môi, sơn, mực in có tải lượng VOCs cao (> 300 ppm).
4. GIẢI PHÁP KHỬ MÙI SINH HỌC VÀ HÓA HỌC
4.1 Tháp rửa hóa học (Chemical Scrubber)
Dùng dung dịch NaOH hoặc KMnO₄ trung hòa NH₃, H₂S, VOCs phân cực.
Hiệu suất khử mùi đạt 85–95%, lưu lượng dung dịch: 3–5 m³/h cho mỗi 10.000 Nm³/h khí.
4.2 Biofilter (lọc sinh học)
Khí đi qua lớp vật liệu chứa vi sinh vật phân hủy hợp chất hữu cơ.
Thời gian lưu: 30–60 giây, hiệu suất xử lý mùi: 70–90%.
5. GIẢI PHÁP KẾT HỢP ĐA CÔNG NGHỆ TRONG XỬ LÝ KHÍ THẢI NGÀNH HÓA CHẤT
5.1 Hệ thống tổ hợp hấp phụ – oxy hóa xúc tác
Đối với nhà máy có tải lượng VOCs cao, hệ thống hấp phụ đơn lẻ nhanh chóng bão hòa.
Giải pháp kết hợp: dùng hấp phụ carbon thu VOCs và tuần hoàn khí giàu VOCs qua buồng oxy hóa xúc tác.
Ưu điểm: giảm chi phí tái sinh than, duy trì hiệu suất khử mùi > 98%.
5.2 Hệ thống scrubber kết hợp biofilter
Áp dụng cho khí chứa NH₃, H₂S kèm mùi khó chịu.
Scrubber xử lý khí acid/kiềm trước, sau đó khí qua biofilter để vi sinh phân hủy phần mùi hữu cơ còn lại.
Hiệu suất xử lý mùi tổng: 90–95%, thời gian lưu khí: 40–80 giây.
5.3 Hệ thống RTO (Regenerative Thermal Oxidizer)
Dành cho nhà máy có nồng độ VOCs vượt 500 ppm, nguy cơ cháy nổ cao.
Buồng đốt tuần hoàn ở 800–850°C, hiệu suất phá hủy VOCs > 99.5%.
Kết hợp bộ trao đổi nhiệt thu hồi > 90% năng lượng.
6. THƯƠNG HIỆU THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÍ THẢI HÓA CHẤT THEO PHÂN KHÚC
6.1 Phân khúc cao cấp – DÜRR (Đức)
Dürr là thương hiệu dẫn đầu thế giới về xử lý VOCs và oxy hóa xúc tác.
Sản phẩm nổi bật:
Hệ RTO đa buồng hiệu suất > 99.8%.
Hệ catalytic oxidizer dùng xúc tác bạch kim tuổi thọ > 5 năm.
Tích hợp cảm biến VOCs và điều khiển PLC Siemens/Allen-Bradley.
6.2 Phân khúc trung cấp – CECO Environmental (Mỹ)
Chuyên giải pháp hấp phụ carbon và scrubber cho ngành hóa chất.
Thiết bị nổi bật:
Tháp rửa venturi và packed bed xử lý SO₂, HCl hiệu suất > 95%.
Carbon adsorption module dạng slide-in dễ thay thế.
Hệ thống điều khiển thân thiện, phù hợp nhà máy quy mô vừa.
6.3 Phân khúc phổ thông – Airpol (Ba Lan)
Phù hợp doanh nghiệp cần giải pháp khử mùi và hấp phụ với chi phí thấp.
Thiết bị tiêu chuẩn:
Scrubber nhựa PP/PVC, bơm tuần hoàn 3–5 m³/h.
Carbon bed module đơn giản, thay vật liệu nhanh.
Điều khiển cơ bản bằng PLC relay logic, dễ vận hành.
7. TẠI SAO CHỌN ETEK CHO DỰ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI NGÀNH HÓA CHẤT
7.1 Kinh nghiệm triển khai quốc tế
ETEK có hơn 15 năm kinh nghiệm thiết kế và lắp đặt hệ thống xử lý khí thải ngành hóa chất tại Việt Nam và nhiều khu vực như Đông Nam Á, Trung Đông, châu Phi.
Các dự án luôn tuân thủ tiêu chuẩn khí thải quốc tế (ISO 14001, EN 13284, US EPA).
7.2 Giải pháp kỹ thuật toàn diện
ETEK cung cấp dịch vụ từ A-Z:
Đo kiểm thành phần khí (VOCs, NH₃, SO₂).
Thiết kế hệ thống tích hợp hấp phụ carbon, scrubber và oxy hóa xúc tác.
Mô phỏng CFD để tối ưu phân bố dòng khí và thời gian lưu.
7.3 Hỗ trợ bảo trì và vật tư thay thế
Kho vật tư luôn sẵn sàng:
Than hoạt tính GAC, xúc tác bạch kim, cảm biến VOCs.
Bơm tuần hoàn, sensor pH/ORP, van điều khiển.
Dịch vụ bảo trì 24/7, phản hồi nhanh trong 24–48h tại khu vực châu Á.
8. KẾT LUẬN
Xử lý khí thải ngành hóa chất đòi hỏi giải pháp đa công nghệ: hấp phụ carbon loại bỏ VOCs, oxy hóa xúc tác phá hủy hợp chất hữu cơ, và khử mùi bằng scrubber hoặc biofilter.
ETEK cam kết mang đến hệ thống tối ưu, tiết kiệm năng lượng và tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế, giúp doanh nghiệp kiểm soát khí thải hiệu quả và bền vững
Bài viết liên quan: