1
1
XỬ LÝ CTR CÔNG NGHIỆP VÀ CTR NGUY HẠI
X
X
Ử LÝ
Ử LÝ
CTR CÔNG NGHI
CTR CÔNG NGHI
Ệ
Ệ
P V
P V
À
À
CTR NGUY H
CTR NGUY H
Ạ
Ạ
I
I
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
C
C
Á
Á
C PHƯƠNG PH
C PHƯƠNG PH
Á
Á
P X

a h
ọ
ọ
c v
c v
à
à
h
h
ó
ó
a lý
a lý
•
•
Phương ph
Phương ph
á
á
p nhi
p nhi
ệ
ệ
t
t
•
•
Phương ph
Phương ph
á

Phương ph
á
á
p sinh h
p sinh h
ọ
ọ
c
c
•
•
Kh
Kh
ả
ả
năng
năng
á
á
p d
p d
ụ
ụ
ng c
ng c
á
á
c k
c k
ỹ

c:
c: dùng búa
đập, kéo hoặc máy nghiền
•
•
Phân lo
Phân lo
ạ
ạ
i:
i: theo khối lượng,
theo kích thước hoặc theo từ
tính (chủ yếu là tách KL).
•
•
N
N
é
é
n:
n: gia tăng khối lượng riêng
của các loại vật liệu.
4
Xử lý cơ học
Tuy
Tuy
ể
ể
n ch
n ch

ể
n t
n t
ừ
ừ
.
.
•
•
Tuy
Tuy
ể
ể
n đi
n đi
ệ
ệ
n.
n.
•
•
Tuy
Tuy
ể
ể
n n
n n
ổ
ổ
i:

Lỏng
Dạng
Rắn/bùn
xxXxXxĐông lạnh
XXXBốc hơi
xXXXXSục khí và sục
hơi
xxMàng
XXXXChiết xuất dung
môi
xxxTrao đổi ion
xxThủy phân
xPhục hồi dd
điện phân
xXxXChưng cất
XxxxHấp phụ
Khí
Dd họat động
Dd chứa CHC
Dd chứa KL
PCBs
Dầu thải
CHC khác
CHC clo hóa
Dung môi khác
Dung môi clo
hóa
Cyanua
Ăn mòn
Phương pháp

Tách khí
•Chủ yếu được dùng để cải tạo
đất hoặc xử lý nước ngầm bị
nhiễm VOC
•Ví dụ: xử lý nước ngầm nhiễm
VOC với nồng độ 200 mg/L
Dòng vào
Vòi phun
nước
Máy thổi
khí
8
 D: 0.5 - 3m
 H: 1 - 15 m
Tỷ lệ lưu lượng không khí/nước = 5-10
2
 Độ sụt áp: 200-400 N/m
2
/m cao.
 Nhược điểm: chỉ chuyểnchất ô nhiễmtừ lỏng sang khí và phải
xử lý sơ bộ nướcthải
Thiếtkế
5
9
Khử chấthữucơ tan trong nước.
Tách khí bằng dòng hơimangnhiệt
Dòng vào
Nước sau
tách khí
Hơi nước

6
11
Phương trình truyềnkhối
Truyềnkhối ở mâm (n+1)
GY
A,n
+ LX
A, n+2
= GY
A,n+1
+ LX
A, n+1
•G: khốilượng mol dòng hơi(mol/h)
•L: khốilượng mol dòng lỏng (mol/h)
•Y
A
: nồng độ mol A trong pha khí (mol/mol)
•X
A
: nồng độ mol A trong pha lỏng (mol/mol)
Các phương trình thiết kế cơ bản
12
GAC dùng để khử
chấthữucơ
Hấp phụ bằng than họat tính
7
13
Các giai đoạntruyềnkhối:
Khuếch tán màng (bên ngoài)
Khuếch tán qua lỗ rỗng hoặcbề mặt (bên trong)

L
: hằng số
Lý thuyết truyền khối
8
15
Đường cong hấp phụ
16
a) Xuôi dòng dãy hộp b) Xuôi dòng song song
c) Tầng hấpphụ chuyển động d) Ngượcdòngdãyhộp(lơ lửng)
Kiểu thiết bị GAC
9
17
1. Kiểuthiếtbị
2. Thờigiantiếpxúc
3. Tỷ lệ chiềucao/đường kính > 4:1
4. Tảitrọng thuỷ lực = 80- 400L/m
2
.ph
5. Trở lực ⇒ giảmáplực
6. Dung lượng hấpphụ ⇒ đường đẳng nhiệt
7. Yêu cầutáisinh
8. Loại than
Thiết kế cột GAC
18
•
•
C
C
á
á

c
nhân
nhân
oxy
oxy
ho
ho
á
á
:
: O
3
, H
2
O
2
, Cl
2
,UV/O
3
/H
2
O
2
•
•
X
X
ử
ử

E
E
o
o
:
: thế oxy hóa khửở điều tiêu chuẩn, V
•
•
R:
R: hằng số
T:
T: nhiệt độ
•
•
n:
n: số e trao đổi
F:
F: hằng số Faraday
10
19
NaBH
4
+ 8Cu
+
+ 2H
2
O = 8Cu +
NaBO
2
+ 8H

+ Cr
2
(SO
4
)
3
+ 6H
2
O
2NaCNO + 3Cl
2
+ 4NaOH =
N
2
+ 2CO
2
+ 6NaCl + 2H
2
O
H
2
SO
3
+2CrO
3
= Cr
2
(SO
4
)

-
+ 5H
+
2CN
-
+ O
2
= 2CNO
-
4 H
2
O
2
+ S
2-
= SO
4
2-
+ 4H
2
O
CH
2
O +1/2O
2
= CO
2
+ H
2
OH

3
= CH
3
COOH + O
2
NaCN + O
3
= NaCNO + O
2
Các phản ứng oxy hoá thường gặp
20
•
•
O
O
3
3
:
: mạnh, khử hầuhếtcácchấthữucơđộchại. Tuy nhiên, O
3
có
chi phí đắtvàkhóvậnhành
Thiết kế
•
•
H
H
2
2
O

= CNO
-
+ Cl
-
11
21
• Để trích ly hoặc oxy hoá CHC ở nhiệt độ cao và áp suất cao.
• Nhiệt độ: 600-650
o
C, thờigianlưu: <1phút.
Dòng siêu tớihạn (supercritical fluids)
22
99.9998
0.55742,4-Dinitrotoluen
99.99
7.0440Dextroxe
99.96
3.2460Methyl ethyl
ketone
99.99
3.7510PCB 1254
99.99
3.7510PCB 1234
99.997
3.7505DDT
99.993
4.45004,4-
dichlorobiphenyl
99.99
3.64951,2,4-trichloro

C
HợpchấtHịêu
suất,
%
Thời
gian,
phút
Nhiệt
độ,
o
C
Hợpchất
Áp dụng dòng siêu tới hạn để khử CHC
12
23
•3 q trình màng: điệngiải, RO và UF
Q trình màng
Concentrate
Fluid flow
Permeate
macromolecule
particle
membrane pore
24
Áp suất qua màng
Đối với dòng chảy ngang:
• P
tm
– Gradient áp suất qua màng, kPa P
f

⎡
−
=
2
f
p
P
PP
=
−
AFQ
wp
×
=
13
25
Các loại màng
26
Ví dụ 1. Tách PCBs từ dầuthải
Extractor
Dung môi
Khử dung môi
Nước sau xử lý
Nước
trướcxử lý
Dung môi và chấttan
Thu hồi
Chấttan
Dung môi
Sảnphẩmtinhlọc

O
Phương trình cơ bản:
3SO
2
+ 3H
2
O = 3H
2
SO
3
Kếttủabằng OH
-
hoặcS
2-
cũng đượcápdụng với kim loại.
Kếttủa
Ch
Ch
ấ
ấ
t
t
th
th
ả
ả
i
i
nguy
nguy

ấ
ấ
t
t
l
l
ỏ
ỏ
ng
ng
28
Ví dụ 3. Trung hoà dòng thải
T
T
á
á
c
c
ch
ch
ấ
ấ
t
t
CT
CT
nguy
nguy
h
h

c
c
c
h
c
h
ấ
ấ
t
t
C
T

C
T

n
g
u
y
n
g
u
y
h
h
ạ
ạ
i
i

ạ
ạ
i
i
T
T
á
á
c
c
ch
ch
ấ
ấ
t
t
CT
CT
nguy
nguy
h
h
ạ
ạ
i
i
Ứ
Ứ
ng
ng

3
, H
2
SO
4
.
15
29
•Giảm thể tích chất thải, thu nhiệt, tro.
•Giảm nguy cơ rò rỉ
•Tiết kiệm diện tích
•Tuy nhiên có thể gây ONKK
Phương pháp nhiệt
30
•Nguy hại sinh học
•Khó phân huỷ sinh học, bền vững
•Dễ phát tán, bay hơi
•Điểm nóng chảy dưới 40
o
C
•Dễ rò rỉ
•Chứa halogen, Pb, Hg, Cd, Zn, N, P, S.
Xử lý chất thải bằng pp nhiệt
16
31
Hi
Hi
ệ
ệ
u su

t th
ả
ả
i kh
i kh
í
í
:
: SO
x
, hạt lơ lửng (SPM), dioxin
32
Là quá trình oxy hoá CHC ở nhiệt độ cao.
Quá trình đốt
Gi
Gi
á
á
tr
tr
ị
ị
nhi
nhi
ệ
ệ
t th
t th
ự
ự

ệ
t đ
t đ
ộ
ộ
đ
đ
ố
ố
t:
t:
()
()
()
()
[]
NHVEA
NHV
Ft
o
4
1068.2117.0
60
−
×++
+=
EA: nhiệt lượng của KK thừa: 0.7 kJ/kg.
o
F
Nhiệt độ kk: 60

18
35
Vận hành lò đốt
Thành phần chất thải
Sản phẩm
36
Cấu tạo lò đốt
Chất thải (CT)
Chuẩn bị CT
Cấp vào tbị
Lò đốt
Thải bỏ tro
Ống khói
Khử khí axit
Khử bụi Làm lạnh khí
Xử lý tiếp
19
37
Chuẩn bị chất thải
Ch
Ch
ắ
ắ
n r
n r
á
á
c:
c: Tránh nghẹt ống
Nghi

í
í
Ch
Ch
ấ
ấ
t
t
l
l
ỏ
ỏ
ng d
ng d
ễ
ễ
ch
ch
á
á
y
y
Nư
Nư
ớ
ớ
c
c
th
th

r
r
ắ
ắ
n
n
B
B
ộ
ộ
t/
t/
b
b
á
á
nh
nh
Thiết bị cấp bằng trọng lực
sau khi nghiền
B
B
ù
ù
n
n
Bơm trục vít sau khi tách
nước
CTR
CTR

à
nh:
nh:
xabuc
lieunhien
khi
_enthapyVenthapyQ
hoi_nuoc
_
tao_thanh
+
+
×
=
Nhu c
Nhu c
ầ
ầ
u nhiên li
u nhiên li
ệ
ệ
u
u
capthanhtao
QQ
−
=
_
21

ồ
ồ
ng 1)
ng 1) được phân chia sao cho buồng
đốt sau đạt giá trị TB của khoảng trên.
Bu
Bu
ồ
ồ
ng đ
ng đ
ố
ố
t sau (bu
t sau (bu
ồ
ồ
ng 2):
ng 2): hiệu chỉnh tổng dòng khí vào để
đạt được nhiệt độ vùng đốt trong thời gian lưu là 2s.
Buồng đốt 1 không đủ thời gian lưu, độ xáo trộn và nhiệt độ để
phân huỷ hoàn toàn CHC.
Bu
Bu
ồ
ồ
ng 1:
ng 1: 700-815
o
C → nóng chảy chất vô cơ.

42
Thu hồi năng lượng
M
M
ụ
ụ
c đ
c đ
í
í
ch:
ch:
•Tận dụng nhiệt lượng
•Hạ nhiệt độ khí thải
Bi
Bi
ệ
ệ
n ph
n ph
á
á
p t
p t
á
á
i s
i s
ử
ử

ẩ
m c
m c
ủ
ủ
a qu
a qu
á
á
tr
tr
ì
ì
nh đ
nh đ
ố
ố
t:
t: hơi nước, CO
2
, mồ hóng, bụi, khí
acid (NO
x
, SO
x
), KL nặng (Pb, Cd, Hg), PAH, tro
•
•
Nhi
Nhi

í
í
:
:
• Khử bụi
• Khử khí acid: HCl, SO
2
, HF.
44
Thiết bị khử bụi
•
•
Phương ph
Phương ph
á
á
p khô
p khô: nén, phân tách ly tâm, lọc sợi, lọc tĩnh điện.
•
•
Phương ph
Phương ph
á
á
p ư
p ư
ớ
ớ
t:
t: tháp mâm và tháp đệm, cyclone ướt, ống

Vận hành lò đốt
Ki
Ki
ể
ể
m so
m so
á
á
t c
t c
á
á
c y
c y
ế
ế
u t
u t
ố
ố
:
: dòng vào, lượng khí dư, nhiệt
độ, sự phát thải
C
C
á
á
c phương ph
c phương ph

47
Hệ thống lò quay (Rotary Kiln Incinerator System)
48
Hệ thống lò quay (Rotary Kiln Incinerator System)
• Hình trụ, refractory-lined shell, đặt dốc.
• Lò chuyển động quay nhằm tạo đk tiếp xúc giữa chất
thải và kk.
• Hệ thống bao gồm:
•Hệ thống cấp chất thải
•Lò đốt thùng quay
•Hệ thống cấp nhiên liệu
•Buồng đốt sau
•Hệ thống kiểm soát ONKK
• Thích hợp xử lý nhiều loại chất thải.
25
49
Hệ thống lò quay (Rotary Kiln Incinerator System)
•Đường kính: 1.5-4m
•Chiều dài: 3-9 m
•Vận tốc quay: 5-25 cm/s
•Thời gian lưu (solid retention time):
NDS
L19.0
=
θ
•θ: Thời gian lưu (phút) L: chiều dài (m)
•N: vận tốc quay (vòng/phút) S: độ dốc (m/m)
•D: đường kính (m)
50
Hệ thống lò quay (Rotary Kiln Incinerator System)

Ưu đi
ể
ể
m:
m: xử lý nhiều loại chất thải, t
o
xử lý lên đến 1600
o
C, có thể
vận hành liên tục hay từng mẻ.
•
•
Như
Như
ợ
ợ
c đi
c đi
ể
ể
m:
m: cần kỹ thuật cao, chi phí duy tu bảo dưỡng cao, gây ô
nhiễm không khí, trong thùng có sự va đập của chất rắn nên dễ bị
mài mòn.