Phương pháp xử lý bụi bằng thiết bị rửa khí

Bụi là thành phần chính trong khí thải, đây cũng là tác nhân gây ô nhiễm môi trường không khí. Chính vì thế, khi xử lý khí thải ô nhiễm thì cũng cần phải có các phương pháp để hạn chế và xử lý các phân tử bụi. 

Dưới đây là một số đặc điểm và quy trình xử lý bụi bằng các thiết bị rửa khí mà công ty xử lý khí thải Hợp Nhất đã đúc kết được sau hàng trăm dự án.

Quy trình xử lý bụi bằng thiết bị rửa khí

Cơ chế của quá trình xử lý bụi bằng thiết bị rửa khí bao gồm:

• Các hạt bụi sẽ va chạm/tiếp xúc với các giọt chất lỏng và được tách ra khỏi dòng khí theo giọt chất lỏng đó.
• Sự phân tán của các hạt bụi trong dòng khí thải làm cải thiện sự va chạm/tiếp xúc với giọt chất lỏng.
• Tăng độ ẩm của dòng khí cũng làm tăng khả năng va chạm và tiếp xúc của các hạt bụi với các giọt chất lỏng.

• Các hạt bụi trở thành trung tâm sau khi tiếp xúc và ngưng tụ cùng với giọt chất lỏng bay hơi.
• Các hạt bụi sẽ tiếp xúc với màng nước hoặc các bong bóng nước.

Trong quá trình rửa khí, hiệu quả xử lý bụi sẽ phụ thuộc chủ yếu vào sự phân bố các giọt chất lỏng, sao cho các hạt bụi có thể tiếp xúc được tốt nhất, thậm chí chất lỏng có thể được phân bố dưới dạng màng để tăng hiệu quả va chạm, tiếp xúc của bụi khi di chuyển trong dòng khí thải.

Kích thước của các hạt bụi có thể được xử lý sẽ phụ thuộc vào loại bụi, lượng chất lỏng được sử dụng và cách phân phối. Tuy nhiên với những hạt bụi có kích thước khoảng 0,1 μm trở lên đều có thể được xử lý khí thải bằng thiết bị này.

Phân loại và cấu tạo của thiết bị rửa khí

Các thiết bị rửa khí có thể được phân thành ba loại là giữ nước, áp lực và xoay.

Thiết bị rửa khí xử lý bụi loại giữ nước

Giới thiệu một số thiết bị rửa khí loại giữ nước, đang được áp dụng để xử lý bụi. Đối với loại thiết bị này, một lượng nước nhất định luôn được duy trì bên trong thiết bị, lượng chất lỏng này có thể được phân bố dưới dạng phun sương tạo thành các giọt hoặc dưới dạng màng để xử lý các loại khí thải có chứa bụi với nồng độ cao.

Trong loại giữ nước, nước được giữ lại trong bộ thu, được tuần hoàn và sử dụng lại. Lượng nước cần bổ sung là rất nhỏ so với loại áp lực nước và loại quay.

Hiệu suất xử lý bụi của thiết bị loại giữ nước tăng tỷ lệ với tốc độ dòng khí thải khi đi vào ống phân phối khí và mức độ tiếp xúc với dung dịch. Vì vậy, loại này thường được áp dụng để xử lý các loại bụi có kích thước từ 1μm trở lên. Tổn thất áp suất tùy thuộc từng loại thiết bị, thông thường nằm trong khoảng 120 đến 200 mm H₂O.

Thiết bị rửa khí xử lý bụi loại áp lực

Mô tả một số loại thiết bị rửa khí áp lực. Đối với loại này, chất lỏng được phun với áp lực lớn. Loại này khá đa dạng về cấu tạo như tháp ventury, xyclon ướt, tháp rỗng, tháp đệm, tháp tạo bong bóng (sục khí).

• Ventury: Đây là loại có hiệu suất xử lý bụi cao nhất, tốc độ dòng khí di chuyển vào đầu ống khoảng 60 đến 80 m/s và tổn thất áp suất khoảng 300 đến 800 mm H₂O. Lượng nước được sử dụng khoảng 0,3 L/m³ đối với khí thải chứa bụi kích thước lớn hoặc loại bụi có khả năng thấm nước, khoảng 1,5 L/m³ đối với khí thải chứa bụi có kích thước cỡ vài μm hoặc không thấm nước. Những loại bụi có kích thước khoảng 1μm đều có thể được xử lý.
• Xyclon ướt: Đối với xyclon ướt, bộ phận phun hình chữ S làm tăng hiệu quả xử lý bụi nhưng đồng thời cũng làm tăng tổn thất áp suất. Tổn thất áp suất có thể lên tới 100 đến 200 mm H₂O, lượng nước sử dụng dao động từ 0,5 đến 1,5 L/m³. Loại này đặc biệt có hiệu quả đối với bụi có khả năng hòa tan trong nước và mù.

• Loại phản lực: Đây là loại có hiệu quả cao như ventury nhưng có nhược điểm là lượng nước sử dụng tương đối lớn. Vì vậy, nó không được sử dụng phổ biến để xử lý khí thải có lưu lượng lớn.
• Tháp đệm: Vật liệu được sử dụng làm lớp đệm trong tháp có thể là gốm, nhựa….Hiệu suất xử lý và tổn thất áp suất của tháp phụ thuộc vào chiều cao lớp vật liệu đệm, tốc độ dòng khí và thời gian lưu trong tháp. Lượng nước sử dụng khoảng 2 L/m3 với tổn thất áp suất khoảng 100 đến 200 mm H2O. Tháp đệm thường được sử dụng để xử lý các chất khí độc hại bằng hấp thụ hoặc hấp phụ. Tuy nhiên, loại này không phù hợp để xử lý bụi bởi vì các lớp đệm có thể bị tắc bởi bụi.

Thiết bị rửa khí loại quay

Giới thiệu một số loại thiết bị rửa khí trụ xoay để xử lý bụi. Đối với loại này, chất lỏng và khí được chuyển động xoáy tạo thành một lớp màng lớn, sự tiếp súc giữa dòng khí và lớp màng sẽ giúp bụi được tách ra. Loại xoáy này bao gồm loại tháp rửa loại Theisen và thiết bị rửa khí kiểu tịnh tiến.

Trong loại quay, hiệu quả xử lý bụi phụ thuộc vào đường kính của đĩa quay, đường kính của đĩa càng lớn thì hiệu quả xử lý càng cao. Các loại bụi có kích thước khoảng 1µm có thể được xử lý bằng thiết bị lồng quay. Lượng nước sử dụng cho loại này khoảng 0,7 đến 1,5 L/m³, tương ứng với áp suất bị tổn thất tăng từ 50 đến 150 mm H₂O. 

Hiệu quả xử lý bụi của thiết bị rửa khí loại đĩa quay tịnh tiến thấp hơn so với loại kiểu Theisen, lượng nước sử dụng của loại đĩa quay tịnh tiến khoảng 0,3 L/m³.