Khí thải nhà máy sản xuất tôn mạ kẽm

THÔNG TIN CHI TIẾT

Tại sao phải xử lý khí thải từ quá trình sản xuất tôn mạ kẽm?

- Theo xu hướng phát triển chung của thế giới, nhu cầu tiêu thụ tôn mạ kẽm ngày càng tăng. Và để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng, vừa túi tiền sử dụng thì các doanh nghiệp trong nước đã mở ra các nhà máy sản xuất tôn thay cho việc nhập khẩu về. Việc xuất hiện nhiều nhà máy sản xuất tôn mạ kẽm với công suất ngày càng tăng đã giúp thúc đẩy phát triển kinh tế công nghiệp.
- Nhưng đồng thời hiện nay, hầu hết các nhà máy, xí nghiệp sản xuất tôn mạ kẽm, trong quá trình sản xuất của mình đã thải ra rất nhiều chất thải gây ô nhiễm môi trường. Đặc biệt là các khí thải gây ô nhiễm môi trường không khí nghiêm trọng. Vì vậy mà việc thiết kế hệ thống xử lý khí thải từ quá trình sản xuất tôn mạ kẽm là việc làm rất cần thiết để góp phần làm giảm thiểu phát sinh khí thải gây ô nhiễm môi trường không khí.

Công nghệ sản xuất tôn mạ kẽm:

Công nghệ sản xuất tôn mạ kẽm

- Đầu tiên tôn sẽ được vận chuyển đến các bể tẩy rỉ, tôn sẽ được đưa qua bể rửa bằng axit rồi được chuyển đến bể rửa bằng sút vì có một số tạp chất không thể rửa sạch bằng axit. Sau quá trình tẩy rỉ các hợp chất bám trên bề mặt tấm tôn, tôn sẽ được đưa qua khâu rẩu sạch các dung dịch tẩy rửa bằng nước. Và qua công đoạn sấy khô để đảm bảo tôn hoàn toàn sạch có bám dình nước rửa bể rửa.
- Kế tiếp tôn được đưa vào bể mạ kẽm. Ở bể này tôn được vận chuyển đi với vận tốc cố định để cho kẽm có thể bao phủ hết tấm tôn. Để thúc đẩy quá trình tôn mạ kẽm được hiệu quả cao, người ta thường cho đạm amoni vào, trước khi làm nguội để thành sản phẩm, một số nhà máy phun lưu huỳnh lên bề mặt tôn mạ kẽm. Sau quá trình làm nguội thì tôn mạ kẽm thành phẩm.

Các khí thải phát sinh từ quá trình sản xuất tôn mạ kẽm

- Theo thống kê, lượng khí thải từ quá trình sản xuất tôn mạ kẽm hay còn gọi là tôn tráng kẽm gồm các khí HCl, hơi Cl, ion NH4+và bụi. gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Và hệ số ô nhiễm của chúng như sau:

+ HCl : 16 – 100 g/tấn sản phẩm
+ NH4+ : 36 – 1.150 g/tấn sản phẩm
+ Cl : 45 – 2.500 g/tấn sản phẩm
+ Bụi : 2.000 – 3.000 g/tấn sản phẩm

Nhưng thực tế lượng khí thải từ quá trình sản xuất tôn mạ kẽm thường phát sinh ra là HCl, NH3 và bụi.

Các tác hại của khí thải phát sinh từ quá trình sản xuất tôn mạ kẽm
1. Tác hại của khí HCl
- Khí HCl là một chất khí không màu, độc hại, có tính ăn mòn cao, tạo thành khói trắng khi tiếp xúc với hơi ẩm. Khí HCl là một trong các khí thải phát sinh từ quá trình sản xuất tôn mạ kẽm cần phải được xử lý trước khi xả thải ra môi trường do những tác hại sau:
- Đối với sức khỏe của con người:
+ Tiếp xúc khí HCl gây ra ảnh hưởng đến sức khỏe của con người ở nhiều dạng khác nhau bao gồm làm ngứa phổi, da và màng nhầy, làm tê liệt hóa các chức năng của hệ thống thần kinh trung ương, ngoài ra còn các vấn đề về hô hấp và tiêu hóa.
+ Tiếp xúc nhiều hơi axit clohidric có thể bị nhiễm độc, gây ra bệnh viêm dạ dày, bệnh viên phế quản kinh niên, bệnh viêm da và giảm thị giác.
+ Do tác dụng kích thích cục bộ, HCl sẽ gây bỏng, sưng tấy, tụ máu trường hợp nặng có thể dẫn tới phổi bị mọng nước. Tiếp xúc với liều lượng cao gây ra nôn mửa, dị ứng phổi và chết do nhiễm độc. Hidro Clorua tạo thành axit clohidric có tính ăn mòn cao khi tiếp xúc với cơ thể. Việc hít thở bởi hơi khói gây ra ho, nghẹt thở, viêm mũi, họng và phần phía trên của hệ hô hấp. Trong những trường hợp nghiêm trọng là phù phổi, tê liệt hệ tuần hoàn và tử vong. Tiếp xúc với da có thể gây mẩn đỏ, các thương tổn hay bỏng nghiêm trọng. Nó cũng có thể gây ra mù mắt trong những trường nghiêm trọng.
- Đối với môi trường: HCl làm cho cây cối chậm phát triển, với nồng độ cao thì cây chết. HCl có tác dụng làm giảm độ mỡ bóng của lá cây; làm cho các tế bào biểu bì của lá bị co lại.
2. Tác hại của khí NH₃
- NH₃ là một chất không màu, mùi khai và xốc, nhẹ hơn không khí ( khối lượng riêng D = 0,76 g/l). NH3 hóa lỏng ở nhiệt độ – 340C và hóa rắn ở – 780C. Trong số các khí, thì NH3 tan được nhiều nhất trong nước. NH3 có thể phân hủy sinh ra các đơn chất N2 và H2. NH3 phân hủy ở nhiệt độ 600 – 7000C và áp suất thường. Khí NH3 là một trong những khí thải từ quá trình sản xuất tôn mạ kẽm cần được xử lý trước khi xả thải ra ngoài môi trường do những tác hại sau:

- Độc tính chung cho 3 dạng của amoniac
+ Khí amoniac hóa lỏng
+ Dung dịch amoniac ( NH4OH)
+ Khí amoniac ( NH₃)
- Đối với động vật thủy sinh: NH3 được xem là một trong những “ kẻ giết hại” chính thế giới thủy sinh, sự nhiễm độc NH3 thường xảy ra đối với những hồ nuôi mới hoặc những hồ nuôi cũ nhưng có mật độ nuôi lớn.
- Đối với người: Khi hít phải hoặc tiếp xúc trực tiếp với NH3. Thở khó, ho, hắt hoi khi hít phải, cổ họng bị rát, mắt, môi và mũi bị phỏng, tầm nhìn bị hạn chế, mạch máu bị giảm áp nhanh chóng. Da bị kích ứng mạnh hoặc bị phỏng. Trong một số trường hợp nếu hít phải NH3nồng độ đậm đặc có thể bị ngất, thậm chí bị tử vọng.
3. Tác hại của bụi
- Bụi là các phân tử chất rắn thể rời rạc (vụn) được tạo thành trong các quá trình nghiền, ngưng kết và các phản ứng khác nhau. Dưới tác dụng của các dòng khí hoặc không khí, chúng chuyển thành trạng thái lơ lửng và trong những điều kiện nhất định, chúng tạo thành thứ vật chất mà người ta gọi là bụi.
- Đối với sức khỏe của con người và động vật: Gây tác nghẽn các cuống phổi làm giảm quá trình phân phối khí; gây ra chứng khí thũng, phá hoại các mao quản làm cản trở quá trình hô hấp; gây tổn thương da, giác mạc mắt,bệnh ở đường tiêu hóa; gây hư hại các mô phổi dẫn tới ung thư phổi.
- Đối với thực vật: Hầu hết các chất ô nhiễm không khí đều có tác dụng xấu đến thực vật, gây ảnh hưởng không tốt đối với nhà nông và cây trồng. Khi bị tiếp xúc với nồng độ bụi, cây trồng chậm phát triển, cháy lá khô cây, cho hiệu quả năng suất thấp. Ngoài ra, bụi còn làm giảm khả năng quang hợp của cây do các bề mặt của lá bị che lấp.Tuy nhiên, cũng có một số loại bụi có tác dụng tốt đối với thực vật: photpho, nito,…
- Đối với vật liệu: Một số loại bụi khi tiếp xúc với các thiết bị, đồ vật bằng kim loại trong không khí sẽ gây ăn mòn các đồ vật và thiết bị trên, đặc biệt là trong môi trường nóng ẩm.
- Tác động đến cảnh quan môi trường:Cảnh quan môi truường cũng là ấn đề cần quan tâm đối với công tác giữ gìn và bảo vệ môi trường. Môi trường bị ô nhiễm sẽ làm giảm đi vẽ đẹp thiên nhiên của môi trường, nhất là ngày nay, khi cuộc sống của con người đòi hỏi cần có nhiều hơn các khi du lịch, khu vui chơi giải trí và danh lam thắng cảnh.

Chính vì những tác hại có ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người và các vấn đề môi trường mà việc xử lý khí thải từ quá trình sản xuất tôn mạ kẽm là việc làm rất cần thiết hiện nay để góp phần làm giảm thiểu tình trạng ô nhiễm môi trường không khí do chất thải gây ra và đảm bảo chất lượng môi trường sống của con người được tốt hơn.

1. Xử lý khí thải bằng phương pháp lắng bụi - hấp thụ qua tháp dung dịch (Hiệu suất xử lý đạt 60%)

- Lượng khí thải từ quá trình sản xuất tôn mạ kẽm nếu không được xử lý sẽ gây ô nhiễm môi trường không khí nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và hệ sinh thái môi trường. Vì vậy mà việc thiết kế hệ thống xử lý khí thải từ quá trình sản xuất tôn mạ kẽm đạt chuẩn xả thải cho phép sẽ góp phần bảo vệ môi trường, cải thiện chất lượng môi trường sống của người dân. Để lựa chọn được một quy trình công nghệ xử lý, ta cần phải lựa chọn công nghệ xử lý sao cho có hiệu quả đồng thời phải phù hợp với điều kiện của nhà máy. Do đó ta cần phải lựa chọn công nghệ dựa vào các cơ sở sau:
+ Lưu lượng khí đưa vào
+ Các thông số của khí thải đầu vào
+ Hàm lượng các khí trong khí thải
+ Nhiệt độ khí thải
+ Yêu cầu mức độ xử lý đạt QCVN 19:2009/BTNMT Quy chuẩn quốc gia về khí thải công nghiệp
+ Diện tích mặt bằng cần xây dựng hệ thống xử lý của nhà máy
+ Điều kiện kinh tế và khả năng tài chính của nhà máy;

Thuyết minh sơ đồ công nghệ xử lý khí thải từ quá trình sản xuất tôn mạ kẽm

- Khí thải từ quá trình sản xuất tôn mạ kẽm được thu vào chụp hút dẫn qua xyclon để lọc bụi có trong dòng khí thải. Bụi theo dòng khí đi vào xyclon va đập vào thành xyclon rơi xuống thùng thu bụi nhờ lực quán tính ly tâm. Sau khi bụi được thu hồi, dòng khí sạch bụi sẽ được dẫn qua tháp hấp thụ để loại bỏ các chất thải có trong dòng khí. Khí được dẫn vào trong tháp từ dưới lên, dung dịch hấp thụ được đưa từ trên xuống.
- Khí và nước đi qua lớp vật liệu đệm và phản ứng với nhau tạo thành cation hydro ( H3O+ ), anion Clorua ( Cl–) và amonihydroxyt, khí sạch bay lên và đưa đến ống khói bằng quạt hút, trước khi thoát ra khỏi tháp hấp thụ, khí còn phải đi qua lớp tách ẩm, lớp này có nhiệm vụ hút ẩm từ dòng khí, bảo đảm lượng khí thoát ra không còn hơi nước.
- Ống khói có nhiệm vụ đưa khí đạt chuẩn phân tán vào môi trường không khí trên cao. Phần dung dịch chứa chất bẩn rơi ngược xuống đáy tháp và được ống dẫn dẫn đến bể lắng và được xử lý như dạng nước thải công nghiệp.

2. Hệ thống lọc tĩnh điện – Giải pháp xử lý khí thải nhà máy sản xuất tôn mạ kẽm

(Đạt hiệu suất xử lý khí thải lên tới 98%)
- So với phương pháp xử lý khí thải nhà máy truyền thống, máy lọc tĩnh điện có nhiều ưu điểm hơn, có thể kết hợp với các công nghệ lọc bụi khác như lọc bụi theo kiểu ướt (phun sương để làm ướt các hạt bụi và giữ lại chúng, tiêu diệt một phần khí độc), than hoạt tính (loại phân tử gây mùi, vi khuẩn, virus, …) để nâng cao hiệu quả lọc khí. 
- Hệ lọc tĩnh điện có thể sản sinh ra điện trường, tích điện cho các hạt bụi, … tồn tại trong luồng khí đó, biến chúng thành các ion mang điện tích âm (-) hoặc (+) và bị các điện cực trái dấu của phin lọc hút về và không thể đi ra ngoài. Như vậy, thiết bị lọc tĩnh điện có thể xử lý được hạt bụi lớn, nhỏ, các phân tử gây mùi, … hiệu quả đến 99%, mang đến một luồng khí trong lành, giảm thiểu những nguy cơ gây hại cho môi trường và sức khỏe con người.
- Khi dòng khí khói bụi đi qua điện trường ( được tạo bởi dòng điện 1 chiều có hiệu điện thế cao). Dòng khói bụi sẽ bị nhiễm điện, điện ly thành các điện tử, các Ion (-) và các Ion (+) và bám trên bề mặt các điện cực. Sau một thời gian bụi bám trên bề mặt điện cực nhiều hơn sẽ có độ dày nhất định thì sẽ được hệ thống búa gõ, máy rung tách các hạt bụi và đưa về phễu thu hồi, hoặc có thể tháo bỏ lõi lọc tĩnh điện vệ sinh rất đơn giản bằng cách ngâm vào nước nóng 80- 100°C hoặc pha thêm dung dịch NAOH tỉ lệ 1/25 .( NAOH/H2O) .