1
Ph lc 2: II - Các bin pháp x lý các cht thi nguy him
Ni dung:
- X lí nc thi
- X lí khí thi
- X lý cht thi rn.
X lý cht thi là phng pháp qun lý cht thi sau khi ã áp dng nhng bin pháp gim thiu các cht thi
ngun, tng cng tun hoàn hoc s dng li cht thi. Vic x lý các cht thi thng c bt u t vic
hiu ngun gc và nh hng ca nó ti môi trng, sau ó ly mu phân tích, xác nh lng cht thi và
tìm bin pháp x lý. Di ây trình bày mt cách tng quát các phng pháp khác nhau x lý các cht
thi, bao gm nc thi, khí thi và cht thi rn.
1- X lí nc thi
Các cht thi nguy him trong nc thi rt a dng, chúng khác nhau v chng loi, nng , ngun thi,
lng thi, có hoc không có cht thi rn. Chính vì vy x lí nuc thi thng phi áp dng kt hp vài
phng pháp. Các phng pháp hay s dng nht là:
- Hp th bng than hot tính
- Thi khí
- X lí sinh h c
- Trung hoà
- Kt ta hóa h c
- Oxi hóa hóa h c
- Kh hóa h c
- L c
- Lng
1.1- Hp th bng than hot tính
Than hot tính c s dng rt có hiu qu loi b! các cht hu c nguy him nh: các cht thm,
Oxy cn thit cho quá trình sinh h c c cp vào b x lý sinh h c bng nhiu cách khác nhau nh bm sc
khí, khuy b mt nc thi
b - B sinh h c sc khí
Quá trình phân hy các cht hu c trong nc thi bng phng pháp b sinh h c sc khí v c bn ging
nh bng phng pháp bùn hot tính. Vic cp oxi cho quá trình phân hy c(ng c th&c hin bng các
phng pháp tng t& nh phng pháp bùn hot tính. S& khuy trn gi cho lng oxy hòa tan ln và
tt c các ht rn u trng thái l lng. B sinh h c sc khí c s dng x lý mt s cht thi nguy
him. )u im ca loi thit b này là chi phí vn hành thp, to ít bùn, nhng có nhc im là thi gian lu
ln hn so vi phng pháp bùn hot tính.
c - L c tng c nh kiu tia
Phng pháp này khác bit so vi 2 phng pháp bùn hot tính và b sinh h c sc khí là các vi khu%n không
trng thái l lng trong nc thi mà bám vào các lp vt liu, to thành lp màng sinh h c.
Các lp l c tng c nh c hình thành t các lp vt liu m khác nhau nh á vn, m nhân to t g$,
cht d*o Các vt liu m này trong quá trình hot ng s" to ra lp màng sinh h c do các lp vi khu%n
bám trên mt. Khi nc thi i qua các lp m này, các cht hu c s" b các lp màng sinh h c phân hy.
d - Tip xúc sinh h c loi quay
Thit b tip xúc sinh h c loi quay x lý các cht hu c trong nc thi ging nh thit b l c tng c nh.
Thit b này c hình thành t nhiu +a tròn, có ng kính ln làm bng polystyren hoc PVC t sát
nhau, lp vào trc mt nm ngang, quay chm và ngp khong 40% trong b mt nc thi. Khi ó các màng
sinh h c c hình thành trên b mt tip xúc ca +a s" th&c hin quá trình phân hy các cht hu c trong
nc thi bám vào +a quay.
1.4- X lí bng phng pháp hóa h c
Các quá trình hóa h c c s dng x lý các cht thi nguy him trong nc thi là:
- Trung hoà;
- Kt ta hóa h c;
- Oxy hóa hóa h c;
giá tr khác nhau vi s& b sung các hóa cht nh xút, sa vôi, axít clohydric.
Dây chuyn công ngh x lí cht thi bng phng pháp oxy hóa hóa h c thng gm mt vài thit b phn
-ng có cánh khuy (tng -ng theo yêu cu ca tng giai on trong quá trình). Thi gian lu, PH và
cng khuy là các yu t quan tr ng th&c hin quá trình.
C(ng tng t& nh giai on cui ca phng pháp kt ta hóa h c, nu nh PH ca nc thi không t
tiêu chu%n thi thì phi dùng hóa cht iu ch'nh li PH.
d - Phng pháp kh hóa h c
Phng pháp này thng c s dng kh Crôm hóa tr 6, c sang Crôm hóa tr 3 kt ta, ít c và các
kim loi khác nh thy ngân, chì trong nc thi.
Các hóa cht hay dùng kh là:
- Dioxit lu hu.nh và các mui ca chúng, SO2, NaHSO3, Na2SO3;
- Natri dithionit Na2S2O4;
- Mt s các ion kim loi khác c(ng c nghiên c-u kh Cr+6 trong môi trng axít.
Trong trng hp x lý các kim loi hòa tan trong nc thi, dây chuyn công ngh x lý bao gm thit b
phn -ng th&c hin quá trình kh hóa, thit b iu ch'nh PH, thit b to bông lng, thit b lng và thit b l c.
2 - X lí khí thi
Trc ht cn phân bit thit b làm sch khói bi và thit b làm sch hi khí c có trong khí thi công
nghip, vì chúng c cu to theo nguyên lý hot ng c bn khác nhau.
2.1- Bin pháp gim thiu khí c hi trong khí thi
Công nghip thi ra các khí thi rt a dng, c bit là các khí phát sinh ra t các quá trình sn xut. Cn c-
vào tính cht hóa lý có th phân khí thi thành 2 loi c bn:
- Các khí thi thuc loi vô c: SO2, SO3, CO, CO2, NOx, HCl, NH3, HF, H2SO4 v.v
- Các khí thi thuc dng hu c: axeton, axetylen, benzen, butan, các axít hu c và các dung môi hu c,
ioxan v v
2.Lp tách %m
3.ng phân phi
4. Vt liu m
5. Khng khí b%n
6. Cht l!ng ra
Hình trên gii thiu s tháp ra khí thi. Trong tháp ra khí, cht l!ng
(thng là nc) c phun thành các ht nh! theo hng ct ngang hoc
ngc hng vi chuyn ng ca dòng khí thi. Các ht nc nh! li ti tip
xúc vi khí thi và hp thu khí c hi trong khí thi. Phng pháp này ch'
thích hp vi khí thi c d# hòa tan trong nc nh SO2, HF và Cl2. Nhc im ca phng pháp này là
nc thi ca thit b s" b nhi#m b%n và nhiu khi cn phi có thit b x lý nc thi kèm theo. Thit b ra
khí này ng thi có tác dng hp th bi (l c bi) trong khí thi.
b - Hp ph
Hp ph là k+ thut làm sch khí bng cách tp trung các khí và hi c lên b mt ca vt rn (cht hp ph)
có b mt tip xúc ln. Phng pháp này li dng tính cht vt lý ca mt s vt liu rn nhiu l$ r$ng vi các
cu trúc siêu hin vi, cu trúc ó có th có tác dng cht l c khí c hi trong h$n hp khí thi và gi chúng
trên b mt ca mình. Các cht hp ph thng dùng là than hot tính và Silicagen, zeolit v.v
Than hot tính c dùng hp ph các hi hu c nh etyl clorua (C2H5Cl), cacbon disunfua (CS2), etyl
bromua (C2H5Br), etyl ioua (C2H5I), clorofom (CH3Cl), etyl format (HCOOC2H5),benzen, ethanol (C2H5OH)
Phng pháp làm sch kiu này c dùng rng rãi kh mùi thi ra t các nhà máy th&c ph%m, sn xut
da, nhà máy nhum hay là các thit b gia công hi t& nhiên, c(ng nh khi sn xut keo dán
c - Thiêu t
Phng pháp này c s dng trong trng hp khi mà quá trình sn xut không th thu hi hay tái sinh i
vi khí thi, khí thi có th cháy c nhng sinh ra cht không ô nhi#m th- cp không c hi nh là hydro
carbon (CxHy), các dung môi v.v
Thiêu hy bng nhit c s dng trong trng hp khí có nng hp cht c hi cao và ch-a hàm
d - Phng pháp ngng t
Các dung môi hu c hay bay hi phi thi vào không khí nh xng, du, axeton, axetylen, ietyl-ete, xylen
(bay hi t sn, ) có th c thu hi bng phng pháp ngng t. Phng pháp ngng t c dùng ph
bin nht là phng pháp gim nhit (làm lnh). Các cht hu c bay hi c làm lnh ti im sng,
b ngng t và tách kh!i dòng khí thi. Có th làm lnh tr&c tip hay làm lnh gián tip. Phng pháp tr&c tip
là dùng tác nhân lnh tr&c tip tip xúc vi khí thi, gây hiu -ng ngng t cht ô nhi#m c hi, sau ó tách
khí c hi ã ngng t ra kh!i tác nhân làm lnh. Phng pháp gián tip là dùng phng tin trao i nhit
(gián tip), cht thi c hi c ngng t, c thu hi d# dàng không cn phi có thit b x lý, phân
tách.
e - Phng pháp sinh hóa - vi sinh
Trong môi trng t& nhiên (t, nc, không khí ) có rt nhiu loi vi sinh vt sng bng ngun dinh d/ng
gm các cht hu c và vô c. Phng pháp sinh hóa vi sinh là li dng các vi sinh vt phân hy hoc tiêu
th các khí thi c hi nht là các khí thi t các nhà máy th&c ph%m, nhà máy phân m, phân tng hp
hu c, v.v Các vi sinh vt và vi khu%n s" hp th và ng hóa các cht khí thi hu c, vô c c và thi ra
các khí N2, CO2
Thông thng vi sinh vt phát trin cn có iu kin là: nhit t 25-30oC, %m 95-100%, tc gió
khí lu thông khong 2m/phút.
Hình 59: S nguyên lý x lý khí thi bng vi sinh
1- 0ng a khí vào; 2- Lp á; 3- H$n hp phân rác 4- Mái che
5- Dàn phun nc to %m 6- V! b
2.2 - Các phng pháp x lý bi trong khí thi
Tùy theo nng bi, tính cht vt lý, hóa h c ca bi và tính cht quay vòng s dng không khí mà chia
thành 3 m-c làm sch: thô, trung bình và tinh:
- Làm sch thô (tng ng vi cp l c s b) ch' tách ra c các ht bi to (kích thc ln hn 10mm);
- Làm sch trung bình gi li không nhng các ht bi to mà c các ht bi có kích thc trung bình và mt
Thit b kiu xyclon không t và ít phí tn bo d/ng nên chúng tr thành thit b l c bi c s dng rng
rãi hn so vi thit b l c bi kiu tay áo hay t+nh in
c - Thit b l c tách bi dùng màng l c (kiu tip xúc)
Dùng màng vi tách l c bi trong không khí b%n có th t hiu sut l c bi ti 98-99%. Thit b l c bi
kiu màng l c này có th l c c c bi to, nh! và rt nh!. Khi không khí i qua vi l c s" c gi li và
hình thành lp bi trên mt vi. V hình dng loi thit b l c bi bng màng vi có kiu tay áo và khung giá.
Ngi ta thng dùng các loi vt liu sau ây làm màng l c: vi bông, vi capron, d, n', vi len, vi thy
tinh, vi aming.v.v
Thit b l c bi bng túi l c v nguyên lý có th phân thành 2 loi: l c bi t phía trong và l c bi t phía
ngoài.
7Hình 61: Thit din ca mt hp l c bi kiu túi. Mt dãy hp có th ch-a hàng nghìn túi
1. Không khí b%n vào
2. Không khí sch ra
3. Không khí t túi ra
4. Túi l c
5. Hp thu bi
Hình 61 gii thiu thit b l c tách bi bng màng l c kiu tay áo, nó thng dùng l c bi t h thng thông
gió và công ngh x lí khí. Nó có th cu to theo kiu n hay kiu kép.
L c bi kiu túi có th l c gn 100% các ht bi có ng kính t 1mm tr lên và có th tách bi có ng
kính nh! ti 0,01mm.
Phng pháp l c bi kiu túi này có mt s nhc im, nh là kích thc ca hp túi thng ln và giá
thành cao hn xyclon. Chúng có th chu tác ng n mòn do mt s hóa cht ch-a trong khí thi và chúng
không th hot ng tt trong môi trng %m.
14. Cng dây in c&c
15. Ph#u thu bi
Hình 62: Thit b l c bi t+nh in kiu tm ph1ng. Thit b l c bi t+nh in d# dàng t c hiu qu l c bi ti 98%, k c bi có kích thc nh! di 1mm.
Có mt s loi l c bi t+nh in t hiu qu ti 99%, nó có th hot ng rt linh hot vi c bi l!ng và rn.
L c bi t+nh in có hiu qu rt cao, nhng giá thành t và cn không gian t máy tng i ln.
3. X lý cht thi rn.
Ngun thi rn bao gm cht thi rn sinh hot, bùn thi ra t các trm x lý nc thi, nc cp và t các
ngành sn xut công nghip, tiu th công nghip, khai thác m! và nông nghip.
Các cht thi rn sau khi thu gom, phân loi, gia công (ví d nh ghin nh!) có th c x lý bng mt trong
các phng pháp sau:
3.1 Làm phân compost
To phân compost là quá trình phân hy các cht hu c trong cht thi rn và bùn thi. Do các hot ng
9
ca các vi sinh vt trong quá trình , các cht hu c b phân hy thành các cht mùn n nh. Trong thi hn
phân hy các cht hu c, nhit c sinh ra và nó tiêu hy các cht truyn nhi#m. Phân compost c s
dng ci to t vì nó ch-a nhiu cht mùn hu c và mt s cht dinh d/ng khác.
3.2 Chôn lp
Chôn lp cht thi t lâu ã c s dng chôn lp các cht thi rn nguy him. ,ây là mt phng pháp
n
gin, thích hp vi cht thi
kim loi
Cht rn phi dng l lng, không có
tính phn -ng hóa h c; làm tng gp
ôi lng cht thi; yêu cu phi tip
tc ngn chn; không thích hp vi
nhiu loi cht thi nh các cht hu
c, mt s mui natri, than, lignin.
Pozzland
hóa
Cht thi phn -ng vi sa
vôi và các cht silicat
khác nh
x' than, bi lò nung xi mng
to thành cht rn
Cho phí th
p, thit b trn d#
tìm, thích hp cho cht thi
nhà máy nhi
t in bao gm
c kim loi, du thi và
dung môi
Tng lng cht thi, yêu cu phi
tip tc ngn chn ô nhi#m
Nhit d*o
Cht thi c sy khô, làm
nóng và phân tán trong các
cht xúc tác có tính n mòn; hi
c có
th c sinh ra; không thích hp vi
các cht ô xi hóa và mt s cht hu
c.
3.4 ,t
Bùn khô và cht rn là nhiên liu cho các quá trình t. Các công ngh hay c dùng t cht rn nguy
him là: lò quay, lò c nh, lò tng sôi.
10
Quá
trình
Nguyên lý -ng dng
Nhi
t t,
oC
Thi gian lu
Lng
không khí
d, %
Lò quay
Cht thi c t trong
lò quay hình tr có b c
gch chu la
Bt c- cht d# cháy nào
(rn, l!ng hoc khí)