Bài giảng Công nghệ xử lý khí thải - Chương1: Nguồn gốc phát sinh các chất ô nhiễm không khí - Nguyễn Văn Hiển

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ KHÍ THẢIKhông khí sạch có 20.94% O2, 78,09% N2, 0,93% Ar, 0,03% CO2, 0,01% là khí khác, vốn rất trong sạch, yên tĩnh, có thể tự cân bằng, tự làm sạchChương1: Nguồn gốc phát sinh các chất ô nhiễm không khíTrước đây , kinh tế chưa phát triểnKhi kinh tế phát triển mạnh Công nghiệp bùng nổ, Các ống khói nhà máy thải các chất độc hại vào bầu khí quyển.Khói thải từ phương tiện giao thông vận tải.Làm cho không khí mất đi khả năng tự cân bằng vốn có của mìnhÔ nhiễm không khí do hoạt động nông nghiệpPhun thuốc trừ sâuViệc thải ra các chất khí như SO2, NOx, CO, các Hydrocarbon là những loại chất có trong không khí gây ra ô nhiễm không khí.ĐN: ÔNKK là sự có mặt trong bầu không khí một hoặc nhiều chất gây ô nhiễm, mà sự có mặt của nó cả về khối lượng đủ lớn và thời gian đủ dài gây ra những tác hại tới con người, động thực vật và các loại vật chất khác, làm ảnh hưởng tới các tiện nghi cuộc sống, làm cản trở những hoạt động sống của con người hoặc động thực vậtChất gây ÔNKK gồm: Bụi, khói, sương mù, khí độc và các HC tổng hợp khác. Hoặc một chất khi vào khí quyển là vô hại nhưng khi vào khí quyển sẽ chuyển hóa thành chất ô nhiễm thứ cấp gây nguy hại cho môi trườngCác chất gây ÔNKKChất gây ÔNKK bao gồm cả những chất tự nhiên và những chất nhân tạoCác chất ô nhiễm tự nhiên gồm các vật chất có trong vũ trụ, phấn hoa, khí độc từ việc phân hủy chất hữu cơ, các vi sinh vật, vi khuẩn, virus, bào tử, bụi từ các trận bão cát, núi lửa phun tràoChất Ô nhiễm nhân tạo sinh ra từ,.Đốt cháy nhiên liệuSản xuất Công nghiệpGiao thông vận tảiCác bãi chôn lấp rácVà các nguồn ÔN khácPhân loại chất ô nhiễm không khí.Theo nguồn gốcChất ô nhiễm sơ cấp (primary pollutants)Chất ô nhiễm dạng hạt gồm: Bụi lơ lửng (0,01-10m, bụi lắng>10m, các hạt sương, khói.Chất ô nhiễm thứ cấp (secondary pollutants)Theo trạng thái vật lýChất ô nhiễm dạng khíKhi vô cơ.Khí hữu cơ.Khí vô cơ và nguồn gốc sinh raHợp chất của sulfur: SO2, SO3, H2SHợp chất của nitrogen: NO, NO2Hợp chất của Clo: Khí HCL, khí Clo Hợp chất của Flo: SiF4 và khí HF. Hợp chất của Carbon : Khí CO, CO2Các oxyt khác và các chất ô nhiễm thứ cấp sinh raKhí hữu cơ và nguồn gốc sinh raHydrocacbon (HC): Từ dầu mỏ hoặc dầu dư từ các quá trình đốt cháy Các dẫn chất của HC: Các chất hữu cơ mạch vòng, mạch thẳng làm dung môi hữu cơ Khí hữu cơ gọi chung là VOC (Volatile Organic Compound )Ảnh hưởng của ÔNKK tới con ngườiMắt người: là cơ quan rất dễ bị tác động Khí CO quá nhiều làm hạn chế tầm nhìn xaSương mù làm hạn chế tầm nhìn xa, kích thích niêm mạc mắt, cay mắtBụi gây kích thích niêm mạc mắt, dễ làm mắt bị tổn thươngHệ hô hấp: Gồm cóHệ thông khí ngoài: Gồm hệ lông mũi, màng nhày và cơ cấu hít khí vàoHệ hô hấp: Gồm hệ thống các mao quản hấp thụ o xy và thải khí CO2 ra ngoài của 2 lá phổiBụi làm tắc nghẽn các cuống phổi, làm giảm khả năng trao đổi khí oxy và CO2.Khí độc và bụi hít vào được tích lũy trong phổi gây tắc nghẽn, viêm nhiễm, hư hại mô phổi, gây bệnh khí thũng, ung thư phổi.Phổi hít nhiều bụi và khí thải làm giảm lượng oxy cung cấp cho cơ thể, gây suy yếu hệ tuần hoàn, làm tim bị suy kiệtKhí CO (Carbon monoxit)Là sản phẩm đốt cháy không hoàn toàn của nhiên liệu, đặc biệt là đốt than đá, củi. Không màu, không mùiLà loại khí gây ngạt, hay có trong đường hầm, hoặc các tuyến đường cao tốc có mật độ xe lớnKhí CO gaây ra chöùng ñau ñaàu, giaûm thò löïc, maát khaû naêng nhaän thöùc veà khoâng gian vaø thôøi gian, laøm suy yeáu caùc hoaït ñoäng cô baép, laøm giaûm löôïng oxy trong maùu vaø coù theå daãn tôùi töû vongCO coù aùi löïc lôùn (>200 so với oxy) vôùi hoàng caàu trong maùu vaø taïo ra cacbonxy hemoglobin (COHb) laøm haïn cheá söï trao ñoåi vaø vaän chuyeån oxy cuûa maùu ñi nuoâi cô theå. Khí NOx: Khí NO ôû noàng ñoä bình thöôøng khoâng aûnh höôûng tôùi söùc khoûe con ngöôøi. Tuy nhieân NO laø khí maø bò phaûn öùng quang hoùa thaønh NO2 laø moät loaïi khí raát ñoäc.NO2 laø moät loaïi khí coù aùi löïc vôùi Hb lôùn gaáp 300.000 laàn so vôùi oxyKhí SO2: Gaây kích thích maïnh, laøm giaûm thò löïc, gaây ra nhöõng chöùng beänh ôû ñöôøng hoâ haáp, vaø coù theå laøm suy yeáu tim. Neáu tieáp xuùc vôùi khí SO2 ôû noàng ñoä 1.500 g/m3 trong 24 h thì seõ xaûy ra hieän töôïng ngoä ñoäc caáp.Khí H2S: laø loaïi khí khoâng maøu, deã chaùy, coù muøi ñaëc bieät gioáng muøi tröùng thối. Khi hít thôû phaûi khí H2S gaây xuaát tieát nöôùc nhaày vaø vieâm toaøn boä tuyeán hoâ haáp. Ôû noàng ñoä  150 ppm khí H2S seõ gaây teâ lieät cô quan khöùu giaùcKhí Cl2: laø khí coù maøu vaøng xanh, muøi haêng cay vaø gaây haïi vôùi maét, da vaø ñöôøng hoâ haáp. Tiếp xúc phải khí Clo ta thaáy khoù thôû, boûng raùt da, cay maét vaø giaûm thò löïcKhí NH3: Tồn tại döôùi daïng loûng vaø khí, coù muøi khai haéc. Taùc haïi chuû yeáu cuûa noù laø laøm vieâm da vaø vieâm ñöôøng hoâ haáp. Ở noàng ñoä 150 – 200 gaây khoù chòu vaø cay maét. Ôû noàng ñoä 400 – 700 ppm gaây vieâm maét, muõi, tai hoïng moät caùch nghieâm troïng. Ôû noàng ñoä > 2000 ppm laøm cho da bò chaùy boûng, ngaït thôû vaø coù theå gaây töû vong.Bụi: Buïi coù theå gaây toån thöông ñoái vôùi maét, da heä tieâu hoùa. Chuû yeáu ảnh hưởng tới hệ hô hấp thoâng qua ñöôøng hít thôû.Chúng gây ra các chứng bệnh bụi phổi, viêm phổi, khí thũng, ung thư phổiẢnh hưởng của ÔNKK tới động vậtẢnh hưởng của ÔNKK tới đông vật cũng tương tự như với người. Nhưng tác động chủ yếu là qua con đường tiêu hóa.Asen: Asen coù tính ñoäc cöïc maïnh, sinh ra từ những moû asen, từ nhöõng oáng khoùi nhaø maùy maø coù söû duïng than coác (coù thaønh phaàn Asen) laøm nguyeân lieäu ñoát.Nhieãm ñoäc caáp Asen gây chaûy raõi, khaùt nöôùc, khoù chòu, trong hôi thôû cuûa ñoäng vaät coù muøi toûi, run raåy töù chi, hoaûng loaïn, co giaät vaø cuoái cuøng laø cheát.Fluorine: Fluorine có gần các nhà máy sản xuất phân bón lọai phosphat, nhôm, gốm sứ. Nhieãm ñoäc fluorine naëng gây bieáng aên, giaûm suùt caân naëng, cô baép yeáu, teâ lieät vaø cuoái cuøng laø töû vong. Nhieãm nheï thì raêng coù theå meàm ra vaø bò loám ñoám, laâu daàn xöông seõ meàm ra vaø bò gaõy.Ảnh hưởng của ÔNKK tới thực vậtHö haïi caáp laøm laù co laïi vaø vôõ vuïn ra, maát khaû naêng toång hôïp dinh döôõng, laâu daàn caây seõ bò cheát do khoâng có dinh döôõngBan ngaøy lá cây thu aùnh saùng maët trôøi + CO2 + nöôùc  Thaønh ñöôøng + tinh boät + thaûi khí oxy. Ban ñeâm laù caây söû duïng oxy khí quyeån ñeå ñoát chaùy tinh boät cung caáp naêng löôïng cho caây troàng, vaø thaûi khí CO2Vaøng laù: Do aûnh höôûng cuûa ÔNKK ôû noàng ñoä thaáp, keùo daøi, laøm cho caùc teá baøo dieäp luïc treân beà maët laù bò thay ñoåi maøu saéc.Hiệu ứng nhà kínhCaùc chaát khí oâ nhieãm nhö CO2, CH4, N2O, CFC, Ozon coù maët trong khí quyeån taïo thaønh moät lôùp bao quanh traùi ñaátTheo định luật Wien: Mọi vật đều phát xạ, vật có nhiệt độ càng cao phát ra bức xạ có bước sóng càng ngắn, vật có nhiệt độ càng thấp phát ra bức xạ có bước sóng càng dài.Lôùp caùc chaát khí naøy cho caùc tia böùc xaï soùng ngaén do maët trôøi deã daøng xuyeân qua, ñi tôùi maët ñaát. Nhöng vôùi caùc soùng daøi, böùc xaï töø maët ñaát vaøo baàu trôøi thi chuùng laïi haáp thuï raát maïnh và giữ lại bầu khí quyểnMưa axitNghịch đảo nhiệtKhông khí ổn địnhKhông khí bị nghịch đảo nhiệtBầu không khí bị nghịch đảo nhiệtThành phố bị nghịch đảo nhiệtMột số quy trình sản xuất CN điển hình gây ÔNKK.1. Chế biến cao su thiên nhiên.Chế biến mủ LatexMủ Latex dùng để sản xuất nệm cao su, găng tay, ống truyền dịch y tế vvMủ từ nông trường nhập khẩu + NH3Máy quay ly tâmMủ cô đặc 60-70%NH3Nước thảiH2S, NH3 mercaptanMột số quy trình sản xuất CN điển hình gây ÔNKK.1. Chế biến cao su thiên nhiên.Chế biến mủ 3L, SVR 10, SVR 20Mủ 3L, SVR10, SVR20 dùng để vỏ, ruột xe, các chi tiết cao su gia dụng khác vvMủ nướcMương đánh đôngMáy cán váng mủNH3Nước thải (ph/h kỵ khíH2S, NH3 mercaptan, bụi, SO2, NOx, CO, CO2 Axit aceticAxit citricLò sấy mủTPMột số quy trình sản xuất CN điển hình gây ÔNKK.1. Chế biến cao su thiên nhiên.Chế biến mủ 3L, SVR 10, SVR 20Mủ 3L, SVR10, SVR20 dùng để vỏ, ruột xe, các chi tiết cao su gia dụng khác vvMủ cốmMáy cán rửaTrộn phụ giaNH3 + mùi hôi từ nguyên liệuNước thải (ph/h kỵ khíH2S, NH3 mercaptan bụi, SO2, NOx, CO, CO2 Lò sấy mủTPMột số quy trình sản xuất CN điển hình gây ÔNKK.1. Chế biến cao su gia dụng.Quy trình sản xuất ruột xe đạp, xe máy tại công ty ShinfaMủ SVRCán trộnĐùn ốngBụiPhụ giaBột cao lanhCắt định hìnhNối ốngLắp vanLưu hóaThành phẩmBụiBụiBụiBụiSO2+nhiệtBột S, khí SO2NhiệtLò hơiBụi, SO2, NOx, CO, CO2 Một số quy trình sản xuất CN điển hình gây ÔNKK.2. Chế biến gỗ.Chế biến gỗ tươiGỗ tươi mới khai thácCưa, xẻNgâm tẩmBụiHơi hóa chấtHơi hóa chất, bụi, SO2, NOx, CO, CO2 Lò sấyTPMột số quy trình sản xuất CN điển hình gây ÔNKK.2. Chế biến gỗ.Chế biến đồ gỗ gia dụngGỗ qua sơ chếCưa, cắt định hìnhBào, chà nhám đánh bóngPhun sơnSấyLắp rápThành phẩmBụiBụi sơn, VOCBụiVOCMột số quy trình sản xuất CN điển hình gây ÔNKK.3. Sản xuất gạch men.Đất đá, nguyên liệuTiếp liệu + băng tảiMáy nghiền ướtBăng tải lên cylo chứaMáy ép thủy lực Tráng menThành phẩmBụiBụiBụiBuồng sấy tầng sôiTrộn phụ gia SấyBụiBụiLò nhiệtKhói lò: Bụi, SO2, NOx, CO, CO2Một số quy trình sản xuất CN điển hình gây ÔNKK.4. Xi mạ.Sản phẩm cần mạ Bể NaOH tẩy gỉ Bể Axit (HCl, HNO3)Bể NH4Cl Bể kẽm nóng Giải nhiệtThành phẩmHơi xútHơi AxitBể nước sạch Sấy khôNH3, HClHơi kẽmLò nhiệtKhói lò: Bụi, SO2, NOx, CO, CO2Mạ kẽm nhúng nóngBụi kẽmMột số quy trình sản xuất CN điển hình gây ÔNKK.4. Xi mạ.Sản phẩm mạ Bể NaOH tẩy gỉ Bể Axit (HCl, HNO3)Bể d2 điện ly (Ni+,Cr+) Bể nước sạchThành phẩmHơi xútHơi AxitBể nước sạchMạ điệnHơi Axit