MỞ ĐẦU 2
I. Tổng quan về khí thải SO2 3
1. Giới thiệu chung về khí SO2 3
1.1.Tính chất vật lý - Lưu huỳnh điôxit là một khí vô cơ không màu, nặng hơn không khí.
Nó có khả năng làm vẩn đục nước vôi trong, làm mất màu dung dịch Brôm và làm mất
màu cánh hoa hồng (2 tính chất sau được ứng dụng để nhận biết SO2 và phân biệt nó với
CO2) 3
1.2. Tính chất hóa học 3
2. Ô nhiễm SO2 4
II. Các nguồn phát thải SO2 4
1. Các hoạt động tự nhiên 4
2. Hoạt động sản xuất công nghiệp 4
2.1. Ngành khai thác và chế biến than 6
2.2. Ngành sản xuất thép 6
2.3. Ngành sản xuất vật liệu xây dựng 7
2.4. Ngành nhiệt điện 8
2.5 Khí thải từ các lò hơi 8
III. Tác hại của SO2 9
IV. Phương pháp xử lý SO2 12
1. Phương pháp hấp thụ 12
2. Hấp thụ SO2 bằng sữa vôi 14
3. Xử lý khí SO2 bằng amoniac: 15
4. Xử lý bằng magie oxit (MgO): 16
5. Xử lý SO2 bằng kẽm oxit ZnO: 17
6. Xử lý SO2 bằng các chất hấp thụ hữu cơ: 17
V. Đánh giá khí SO2 tại Việt Nam 19
VI. Đề xuất giải pháp : 19
1
MỞ ĐẦU
Hiện nay, vấn đề ô nhiễm môi trường không khí không chỉ còn là vấn đề riêng lẻ
của một quốc gia hay một khu vực mà nó đã trở thành vấn đề toàn cầu. Trực trạng

khả năng làm vẩn đục nước vôi trong, làm mất màu dung dịch Brôm và làm
mất màu cánh hoa hồng (2 tính chất sau được ứng dụng để nhận biết SO
2
và
phân biệt nó với CO
2
).
- Là chất khí không màu, mùi sốc, Độc khi hít nhiều gây khó thở,viêm đường hô
hấp do khả năng tạo thành axit.
- SO
2
nặng hơn không khí, tan nhiều trong nước.
1.2. Tính chất hóa học
a. Là một oxit axit
SO
2
+ H
2
O > H
2
SO
3
b. Lưu huỳnh đioxit là chất khử và là chất oxi hoá
SO
2
+ Br
2
+ 2H
2
O > 2HBr + H

O
3
SO
2
+ 2Mg > S + 2MgO
2.

Ô nhiễm SO
2
- Lưu huỳnh dioxit là một trong các chất chủ yếu gây ô nhiễm môi trường. Nó được
sinh ra do sự đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch (than dầu khí đốt), thoát vào bầu khí
quyển và là một trong những nguyên nhân chính gây mưa axit. Mưa axit tàn phá
nhiều rừng cây, công trình kiến trúc bằng đá và kim loại, biến đất đai trồng trọt
thành những vùng hoang mạc. Không khí chứa SO
2
gây hại cho sức khỏe con
người (gây viêm phổi, mắt,da ).
- Sunfua dioxit (SO
2
) là chất ô nhiễm phổ biến nhất trong sản xuất công nghiệp
cũng như trong các hoạt động của con người. Nguồn phát thải chủ yếu là từ các
trung tâm nhiệt điện, từ các lò nung, lò hơi khí đốt nhiên liệu than, dầu và khí đốt
có chứa S hay các hợp chất có chứa S. Ngoài ra, một số công đoạn trong công
nghiệp hóa chất, luyện kim cũng thải vào khí quyển một lượng SO
2
đáng kể. Trên
thế giới hàng năm tiêu thụ đến 2 tỷ tấn than đá các loại và gần 1 tỷ tấn dầu mỏ. Khi
thành phần lưu huỳnh trong nhiên liệu trung bình chiếm 1% thì lượng SO
2
thải vào

chất khí, các phản ứng hóa học giữa những khí tự nhiên hình thành các khí sunfua,
nitrit…. gây nên ô nhiễm không khí.
2. Hoạt động sản xuất công nghiệp
Hoạt động sản xuất công nghiệp với nhiều loại hình khác nhau được đánh giá là
một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí đáng kể tại Việt Nam.
Các tác nhân gây ô nhiễm chủ yếu phát sinh từ quá trình khai thác và cung ứng
nguyên vật liệu đầu vào, khí thải từ các công đoạn sản xuất như đốt nhiên liệu hóa
thạch, khí thải lò hơi, hóa chất bay hơi… Nguồn ô nhiễm không khí từ hoạt động
4
công nghiệp thường có nồng độ các chất độc hại cao, tập trung trong một vùng.
Tùy thuộc vào loại hình sản xuất, quy trình công nghệ, quy mô sản xuất và nhiên
liệu sử dụng mà các hoạt động công nghiệp khác nhau sẽ phát sinh khí thải với
thành phần và nồng độ khác nhau.
Bảng 1. Nhóm ngành sản xuất và khí thải phát sinh điển hình
Các chất độc hại từ khí thải công nghiệp được phân loại thành các nhóm bụi, nhóm
chất vô cơ và nhóm các chất hữu cơ với các chất ô nhiễm phổ biến gồm NO
2
, SO
2
,
VOC, TSP, các hóa chất và các kim loại. Trong đó lượng phát thải SO
2
, NO
2
và
TSP chiếm phần lớn trong tải lượng các chất ô nhiễm, còn lại là các chất ô nhiễm
không khí khác.
Bảng 2. Ước tính tải lượng một số thông số ô nhiễm không khí từ hoạt động
công nghiệp trên cả nước năm 2009
5

3
, SiO
2
, CaO,
MgO); khí thải chứa CO2 , SO
x
.
Nhóm ngành may mặc: từ công đoạn
cắt may, giặt tẩy, sấy
Bụi, Cl, SO
2
, Pingment, formandehit,
HC, NaOH, NaClO
Nhóm ngành sản xuất cơ khí, luyện
kim
Bụi, hơi kim loại nặng, CN-, HCl,
SiO
2
, CO, CO
2
Nhóm ngành sản xuất các sản phẩm
từ kim loại
Bụi kim loại đặc thù, hơi hóa chất,
hơi dung môi hữu cơ, SO
2
, NO
2
Nhóm ngành sản xuất hóa chất Bụi H
2
S, NH

TSP 673.842 19,02
Các hóa chất 143.569 4,05
Các kim loại 960 0,03
Trong các nhóm ngành công nghiệp ở Việt Nam, các hoạt động: khai thác và chế
biến than, sản xuất thép, sản xuất vật liệu xây dựng và nhiệt điện đang được đánh
giá là những nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí đáng kể hiện nay.
2.1. Ngành khai thác và chế biến than
Khai thác và chế biến than là một trong những ngành công nghiệp góp phần giữ
vững an ninh năng lượng và tăng trưởng kinh tế của Việt Nam. Theo thống
kê, hiện có khoảng 28 doanh nghiệp khai thác, chế biến than nằm trong Tập đoàn
công nghiệp Than và Khoáng sản Việt Nam. Song do công nghệ khai thác còn lạc
hậu, các biện pháp giảm thiểu bụi, khí thải còn hạn chế nên các tác động đến môi
trường không khí vẫn là vấn đề cần được chú ý trong ngành sản xuất này. Tác nhân
gây ô nhiễm môi trường không khí phát sinh từ hoạt động của ngành khai thác và
chế biến than chủ yếu là bụi (TSP, PM10) và một số chất ô nhiễm khác như SO
2
,
CO, NO
2
, CH
4

Mặc dù trong quá trình khai thác, chế biến và vận chuyển, các doanh nghiệp đã
thực hiện một số biện pháp giảm thiểu tác động như trang bị hệ thống xử lý bụi
(75%), che phủ xe vận chuyển, cải tiến dây chuyền sản xuất nhưng kết quả quan
trắc cho thấy 100% các cơ sở khai thác và chế biến than có nồng độ bụi vượt
ngưỡng quy chuẩn cho phép (QCVN 06:2009/BTNMT).
2.2. Ngành sản xuất thép
Nguồn gây ô nhiễm không khí của hoạt động sản xuất thép chủ yếu phát sinh từ các
khu vực sản xuất như nhà xưởng, lò than, khu vực tạo hình, khu vực tập kết sản

2.3. Ngành sản xuất vật liệu xây dựng
Ngành công nghiệp sản xuất xi măng là ngành công nghiệp đóng vai trò quan trọng
trong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá. Tuy nhiên ngành công nghiệp này lại
được coi là một trong những ngành có tác động nhiều và đặc trưng tới môi trường
không khí.
Bảng 4. Ước tính tải lượng các chất phát thải vào môi trường từ sản xuất xi
măng
Đơn vị: triệu tấn/năm
(Nguồn: Viện Vật liệu xây dựng, Bộ Xây dựng, 2013)
Các ngành sản xuất vật liệu xây dựng khác cũng gây ảnh hưởng đến chất lượng
không khí tại các khu vực xung quanh trong quá trình hoạt động. Việc khai thác và
chế biến đá gây ô nhiễm bụi từ quá trình nổ mìn, đập nghiền và bốc xúc đá. Ngoài
bụi, quá trình khai thác còn phát sinh ra các khí: CO, NO
x
, SO
2
, H
2
S,… do nổ mìn
và sử dụng dầu diezen. Hoạt động sản xuất gốm sứ, gạch nung, gạch ốp lát, do sử
dụng than làm nhiên liệu nên khí thải chủ yếu là bụi và SO
2
.
7
Các chất phát
thải
2011 2015 2020
Bụi 0,65 1,075 1,34
SO
2

.
Bảng 6. Ước tính tải lượng các chất ô nhiễm trong khí thải từ các nhà máy
nhiệt điện trên toàn quốc năm 2009
Đơn vị: tấn/năm (CO
2
: nghìn tấn/năm)
Loại nguồn
điện
Bụi SO
2
NO
x
CO
2
Nhiệt điện
than
1.008 31.494 32.342 16.501
Nhiệt điện
dầu
6.902 56 3.429 25.077
(Nguồn: Viện Nghiên cứu Chiến lược,
Chính sách công nghiệp, Bộ Công thương, 2010)
2.5 Khí thải từ các lò hơi
8
Bảng 7. Các chất ô nhiễm trong khói thải lò hơi
Lò hơi đốt bằng củi Khói + tro bụi + CO + CO
2
Lò hơi đốt bằng than đá Khói + tro bụi + CO + CO
2
+ SO

nghiệp – Xử lý khói lò hơi – Sở Khoa học, Công nghệ và môi trường Tp.HCM )
III. Tác hại của SO
2
- Khí SO
2
là một chất khí ô nhiễm khá điển hình. SO
2
có khả năng hòa tan trong
nước cao hơn các khí gây ô nhiễm khác nên dễ phản ứng với cơ quan hô hấp của
con người và động vật.
- Độc tính chung của SO
2
thể hiện ở rối loạn chuyển hóa protein và đường,
thiếu vitamin B và C, ức chế enzyme oxydaza.
- Khi hàm lượng thấp, SO
2
làm sưng niêm mạc. Khi liều lượng cao ( > 0,5 mg/m
3
)
SO
2
gây tức thở, ho, viêm loét đường hô hấp. Nếu hít phải SO
2
nồng độ cao có thể
gây tử vong.
- Khí SO
2
là khí độc hại không chỉ đối với sức khỏe con người, động thực vật mà
còn tác động lên các vật liệu xây dựng, các công trình kiến trúc,làm thiệt hại mùa
màng, nhiễm độc cây trồng. SO

4
là nguyên nhân gây nên mưa axit gây thiệt hại
lớn, ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của thực vật. Khi tiếp xúc với môi trường có
chứa hàm lượng SO
2
từ 1 – 2 ppm trong vài giờ có thể gây thương tổn lá cây. Đối
với các loại thực vật nhạy cảm như nấm, địa y, hàm lượng 0,15 – 0,3 ppm có thể
gây độc tính cấp.
- Sự có mặt của SO
2
trong không khí ẩm còn là tác nhân gây ăn mòn kim loại, bê
tông và các công trình kiến trúc. SO
2
làm hư hỏng, làm thay đổi tính năng vật lý,
làm thay đổi màu sắc vật liệu xây dựng như đá vôi đá hoa cương, đá cẩm thạch,
phá hoại các tác phẩm điêu khắc, tượng đài. Sắt, thép và các kim loại khác ở trong
môi trường khí ẩm, nóng và bị nhiễm SO
2
thì bị han gỉ rất nhanh. SO
2
cũng làm hư
hỏng và giảm tuổi thọ các sản phẩm vải, nylon, tơ nhân tạo, đồ bằng da và giấy…
* Sau đây là phạm vi nồng độ gây độc và các triệu chứng biểu hiện khi nhiễm
khí SO
2
:
Bảng 9.Nồng động và tác động
Nồng độ SO
2
trong khí SO

- Trong máu, SO
2
tham gia nhiều phản ứng hóa học, gây rối loạn chuyển hóa đường
và protein, gây thiếu vitamin B và C, ức chế enzyme oxydaza, tạo ra
methemoglobine để chuyển Fe
2+
(hòa tan) thành Fe
3+
(kết tủa) gây tắc nghẽn mạch
máu cũng như làm giảm khả năng vận chuyển oxy của hồng cầu, gây co hẹp dây
thanh quản, khó thở.
Bảng 10. Liều lượng gây độc đối với sức khỏe con người
mg SO
2
/m
3
Tác hại
20 - 30 Giới hạn gây độc tính
50 Kích thích đường hô hấp,
ho
130 - 260 Liều nguy hiểm sau khi
hít thở (30 - 60 phút)
1000 - 1300 Liều gây chết nhanh (30 -
60 phút)
2. Đối với môi trường
- SO
2
bị oxy hóa ngoài không khí và phản ứng với nước mưa tạo thành axit sulfuric
hay các muối sulfate gây hiện tượng mưa axit, ảnh hưởng xấu đến môi trường.
* Quá trình hình thành mưa axit của SO2

* Các tác hại của mưa axit
- Nước hồ bị axit hóa: mưa axit rơi trên mặt đất sẽ rửa trôi các chất dinh dưỡng trên
mặt đất và mang các kim loại độc hại xuống ao hồ, gây ô nhiễm nguồn nước trong
hồ, phá hỏng các loại thức ăn, uy hiếp sự sinh tồn của các loài cá và các sinh vật
khác trong nước.
- Rừng bị hủy diệt và sản lượng nông nghiệp bị giảm: mưa axit làm tổn thương lá
cây, gây trở ngại quá trình quang hợp, làm cho lá cây bị vàng và rơi rụng, làm giảm
độ màu mỡ của đất và cản trở sự sinh trưởng của cây cối.
11
- Làm tổn hại sức khỏe con người: các hạt sulfate, nitrate tạo thành trong khí quyển
làm hạn chế tầm nhìn. Hơn nữa, do hiện tượng tích tụ sinh học, khi con người ăn
các loại cá có chứa độc tố, các độc tố này sẽ tích tụ trong cơ thể và gây nguy hiểm
đối với sức khỏe con người.
- Gây ăn mòn vật liệu và phá hủy các công trình kiến trúc.
Bảng các giá trị PH
pH<6,0 Các sinh vật bậc thấp của chuỗi thức ăn bị
chết (phù du…), đây là nguồn thức ăn
quan trọng của cá.
pH<5,5 Cá không thể sinh sản được. Cá con khó
sống sót. Cá lớn bị dị dạng do thiếu dinh
dưỡng. Cá bị chết do ngạt
pH<5,0 Quần thể cá bị chết.
pH<4,0 Xuất hiện các sinh vật mới khác với các
sinh vật ban đầu.
IV. Phương pháp xử lý SO
2
1. Phương pháp hấp thụ
- Khái niệm: Hấp thụ là một quá trình cơ bản của kỹ thuật hóa học mà trong lĩnh
vực kiểm soát ô nhiễm không khí, quá trình này cũng thường xuyên được ứng dụng
để xử lý các hơi khí độc hại. Hấp thụ là một quá trình truyền khối mà ở đó các phân

chế độ vận hành tháp…đều có ảnh hưởng đến hiệu suất hấp thụ.
Để hấp thụ khí SO
2
có thể sử dụng nước, dung dịch hoặc huyền phù của muối kim
loại kiềm hoặc kiềm pha.
* Hấp thụ bằng nước
Hấp thu bằng nước là phương pháp đơn giản được áp dụng sớm nhất để loại bỏ khí
SO
2
trong khí thải, nhất là trong khói từ các loại lò công nghiệp.
Quá trình xảy ra theo phản ứng:
SO
2
+ H
2
O ↔ H
+
+ HSO
3
−
Sơ đồ hệ thống xử lý SO
2
bằng nước gồm 2 giai đoạn:
- Hấp thụ SO
2
bằng cách phun nước vào dòng khí thải hoặc cho khí thải đi qua lớp
vật liệu đệm ( vật liệu rỗng ) cod tưới nước – scrubơ.
- Giải thoát khí SO
2
ra khỏi chất hấp thụ để thu hồi SO

2
bằng nước chỉ áp dụng được
khi:
13
+ Nồng độ ban đầu của khí SO
2
trong khí thải tương đối cao.
+ Có sẵn nguồn cấp nhiệt (hơi nước) với giá rẻ.
+ Có sẵn nguồn nước lạnh. Có thể xả được nước có chứa ít nhiều axit ra sông
ngòi.
• Sơ đồ hệ thống xử lý SO
2
bằng nước:
Hình 1: Sơ đồ xử lý khí SO
2
bằng nước
1- tháp hấp thu; 2 - tháp giải thoát khí SO
2
; 3 - thiết bị ngưng tụ
4,5 - thiết bị trao đổi nhiệt; 6 - bơm
2. Hấp thụ SO
2
bằng sữa vôi
- Xử lý SO
2
bằng sữa vôi là phương pháp được áp dụng rộng rãi trong công nghiệp
vì hiệu quả xử lý rất cao, nguyên liệu rẻ tiền và có sẵn ở mọi nơi.
Khí SO
2
được thu hoài trong tháp rữa bằng sữa vôi, sữa vôi có tác dụng với SO

2
và H
2
O để tạo ra muối
amoni bisunfit theo phản
ứng sau:
SO
2
+
2NH
3
= (NH
4
)
2
SO
3
(NH
4
)
2
SO
3
+ SO
2
+ H
2
O = 2NH
4
HSO

4
)
2
SO
3
= 2(NH
4
)
2
SO
4
+ S + H
2
O
- Lưu huỳnh đơn nguyên chất hình thành theo phản ứng trên đến lượt mình lại tác
dụng với amoni sunfit và tạo thiosunfat :
(NH
4
)
2
SO
3
+ S = (NH
4
)
2
S
2
O
3

3: Sơ đồ xử lý SO
2
bằng ammoniac.
1- scrubơ; 2,4- thiết bị làm nguội; 3- tháp hấp thu nhiều tầng;
5- tháp hoàn nguyên; 6- tháp bốc hơi; 7- thùng kết tinh
8- máy vắt khô ly tâm; 9- nồi chưng áp.
4. Xử lý bằng magie oxit (MgO):
Phương pháp này dựa trên các phản ứng sau:
MgO + SO
2
= MgSO
3
Magie sunfit lại tác dụng tiếp với SO
2
để cho bisunfit :
MgSO
3
+ SO
2
+H
2
O = Mg(HSO
3
)
2
Một phần magie sunfit tác dụng với oxy trong khói thải để tạo thành sunfat:
2MgSO
3
+ O
2

trihydrat MgSO
3
.3H
2
O.
Các tinh thể được tách ra khỏi dung dịch huyền phù, sấy khô và xử lý nhiệt ở nhiệt
độ 800 ÷ 900
o
C để thu hồi MgO và SO
2.
Magie oxit được quay trở lại chu trình làm việc, còn SO
2
đậm đặc có thể đưa sang
công đoạn chế biến axit sunfuaric hoặc lưu huỳnh đơn chất.
16
5. Xử lý SO
2
bằng kẽm oxit ZnO:
Ưu điểm chung của phương pháp này là quá trình phân ly kẽm sunfit ZnSO
3
thành
SO
2
và ZnO xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn đáng kể so với quá trình phân ly bằng nhiệt
đối với MgSO
3
. Áp suất bão hòa của SO
2
trên MgSO
3

NH
2
, toluidin CH
3
C
6
H
4
NH
2
, xylidin (CH
3
)
2
C
6
H
3
NH
2
và dimetyl-anilin C
6
H
5
N(CH
3
)
2
.
Thực tế cho thấy dung dịch xylidin trong nước có nhiều ưu điểm khi sử dụng để

* Lựa chọn thiết bị:
Để hấp thụ khí SO
2
, các thiết bị hấp thu phải đáp ứng yêu cầu sau:
• Hiệu quả hấp thụ cao.
• Lưu lượng dòng khí phải lớn.
• Trở lực thấp.
• Cấu tạo đơn giản, dễ vận hành.
• Ít kim loại.
• It bám cặn.
17
Thiết bị hấp thụ có chức năng tạo ra bề mặt tiếp xúc giữa pha khí và pha lỏng càng
lớn càng tốt. Sau đây là một số loại tháp thông dụng:
- Tháp đệm:
+ Chất lỏng thường được cho vào từ đỉnh tháp và được làm cho nhỏ giọt đều
lớp vật liệu đệm có diện tích bề mặt rộng lớn. Dòng chảy lỏng – khí trong tháp đệm
thường là dòng chảy ngược chiều. Tốc độ tối đa của các dòng chất lỏng và chất khí
trong các tháp này được xác định bởi các yếu tố giới hạn như sự ngập lụt và sự lôi
cuốn theo.
+ Đặc điểm của tháp đệm là: Xảy ra hiện tượng ngập lụt khi lượng chất lỏng
biến đổi, đường kính tháp nhỏ, chất lỏng dâng lên thấp, tổn thất áp suất thấp, khối
lượng khô của lớp đệm nặng hơn mâm và giá thành thấp. Các tháp đệm được ưa
chuộng đối với những hệ thống lắp đặt nhỏ, bảo dưỡng ăn mòn, các chất lỏng tạo
bọt cao, tỉ lệ lỏng /khí (L/G) cao và yêu cầu độ giảm áp thấp.
+ Ưu điểm: Diện tích bề mặt tiếp xúc giữa khí và dung dịch lớn, khả năng hòa
trộn giữa hai pha nhiều và thời gian lưu lớn.
- Tháp mâm:
+ Tháp mâm có cấu tạo là một thân tháp hình trụ thẳng đứng trong đó có gắn
các mâm có cấu tạo khác nhau. Hai mâm thông dụng nhất là mâm chóp sủi bọt và
mâm lưới sang.

• Giá thành chế tạo không cao.
• Xử lý được với các khoảng dao động nồng độ rộng.
• Xử lý được với loại khí thải có nồng độ cao.
• Xử lý được với nhiều loại khí thải hoặc hỗn hợp khí thải.
V. Đánh giá khí SO
2
tại Việt Nam
- Nhìn chung, nồng độ SO
2
xung quanh các khu công nghiệp còn thấp. Khi so sánh
với QCVN 05:2013 trung bình 24 giờ và trung bình năm thì tại hầu hết các điểm
đo, nồng độ SO
2
đều nằm dưới ngưỡng cho phép.
- Gần các khu vực nhà máy nhiệt điện, nhà máy lọc dầu, lò đốt công nghiệp có
công suất lớn, nồng độ SO
2
tăng cao rõ rệt so với các khu vực khác. Năm 2010,
nhiều vị trí xung quanh nhà máy lọc dầu Dung Quất, nồng độ SO
2
đo được vượt
quy chuẩn cho phép, thậm chí vượt trên 100% (Trung tâm Kỹ thuật quan trắc môi
trường, Ban quản lý Khu kinh tế Dung Quất, 2010)
- Nồng độ khí SO
2
đo được xung quanh các khu công nghiệp miền Bắc cao hơn hẳn
so với các khu vực xung quanh các khu công nghiệp ở các tỉnh phía Nam.
VI. Đề xuất giải pháp :
- Kiểm soát chặt chẽ các ngành công nghiệp sử dụng nhiều năng lượng và gây ô
nhiễm môi trường.