1. Phương pháp hấp thụ Hấp thụ là phương pháp làm sạch khí thải độc hại (chất bị hấp thụ) vào trong môi trường lỏng (dung môi hấp thụ). Khi tiếp xúc với khí thải, chất độc hại sẽ tác dụng với các chất trong môi trường mỏng và được giữ lại theo 2 cách hấp thụ vật lý và hấp thụ hóa học. Hấp thụ vật lý: Về thực chất chỉ là sự hòa tan các chất bị hấp thụ vào trong dung môi hấp thụ, chất khí hòa tan không tạo ra hợp chất hóa học với dung môi, nó chỉ thay đổi trạng thái vật lý từ thể khí biến thành dung dịch lỏng (quá trình hòa tan đơn thuần của chất khí trong chất lỏng). Hấp thụ hóa học: Trong quá trình này chất bị hấp thụ sẽ tham gia vào một số phản ứng hóa học với dung môi hấp thụ. Chất khí độc hại sẽ biến đổi về bản chất hóa học và trở thành chất khác. Cơ cấu của quá trình này có thể chia thành ba bước: Khuếch tán các phân tử chất ô nhiễm thể khí trong khối khí thải đến bề mặt của chất lỏng hấp thụ Thâm nhập và hòa tan chất khí vào bề mặt của chất hấp thụ Khuếch tán chất khí đã hòa tan trên bề mặt ngăn cách vào sâu trong lòng khối chất lỏng hấp thụ Quá trình hấp thụ mạnh hay yếu là tùy thuộc vào bản chất hóa học của dung môi và các chất ô nhiễm trong khí thải. Như vậy để hấp thụ được một số chất nào đó ta phải dựa vào độ hòa tan chọn lọc của chất khí trong dung môi để chọn lọc dung môi cho thích hợp hoặc chọn dung dịch thích hợp (trong trường hợp hấp thụ hóa học). Quá trình hấp thụ được thực hiện tốt hay xấu phần lớn là do tính chất dung môi quyết định. Ưu điểm: Rẻ tiền, nhất là khi sử dụng H2O làm dung môi hấp thụ, các khí độc hại như SO2, H2S, NH3, HF.. có thể được xử lí rất tốt với phương pháp này với dung môi nước và các dung môi thích hợp. Có thể sử dụng kết hợp khi cần rửa khí làm sạch bụi, khi trong khí thải có chứa cả bụi lẫn các khí độc hại mà các chất khí có khả năng hòa tan tốt trong nước rửa. Nhược điểm: Hiệu suất làm sạch không cao, hệ số làm sạch giảm khi nhiệt độ dòng khí cao nên không thể dùng xử lí các dòng khí thải có nhiệt độ cao, quá trình hấp thụ là quá trình tỏa nhiệt nên khi thiết kế, xây dựng và vận hành hệ thống thiết bị hấp thụ xử lí khí thải nhiều trường hợp ta phải lắp đặt thêm thiết bị trao đổi nhiệt trong tháp hấp thụ để làm nguội thiết bị, tăng hiệu quả của quá trình xử lí. Như vậy, thiết bị sẽ trở nên cồng kềnh, vận hành phức tạp. Khi làm việc, điều chỉnh mật độ tưới của pha lỏng không tốt, đặc biệt khi dòng khí thải có hàm lượng bụi lớn. Việc lựa chọn dung môi thích hợp sẽ rất khó khăn, khi chất khí cần xử lí không có khả năng hòa tan trong nước. Lựa chọn dung môi hữu cơ sẽ nảy sinh vấn đề: Các dung môi này có độc hại cho người sử dụng và môi trường hay không? Việc lựa chọn dung môi thích hợp là bài toán hóc búa mang tính kinh tế và kĩ thuật, giá thành dung môi quyết định lớn đến giá thành xử lý và hiệu quả xử lý. Phải tái sinh dung môi (dòng chất thải thứ cấp) khi sử dụng dung môi đắt tiền. Chất thải gây ô nhiễm nguồn nước hệ thống càng trở nên cồng kềnh phức tạp. 2. Phương pháp hấp phụ Khác với quá trình hấp thụ, trong quá trình hấp phụ người ta dùng chất rắn xốp để hút các chất khí độc có trong khí thải trên bề mặt chất rắn được gọi là chất hấp phụ và các cấu tử khí được hút vào bề mặt chất hấp phụ gọi là chất bị hấp phụ. Phương pháp này được dùng phổ biến nhất trong việc thu hồi các cấu tử quí để sử dụng lại trong công nghiệp hóa chất Trong kĩ thuật xử lý ô nhiễm không khí, phương pháp hấp phụ được dùng để thu hồi và sử dụng lại hơi của các chất hữu cơ, khử mùi thải ra của các nhà máy sản xuất thực phẩm, thuộc da, nhuộm, chế biến khí tự nhiên, công nghệ tổng hợp hữu cơ.. Căn cứ vào bản chất liên kết giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ phân thành 2 loại: Hấp phụ vật lý: Là hấp phụ đa phân tử (hấp phụ nhiều lớp), lực liên kết là lực hút giữa các phân tử, không tạo thành hợp chất bề mặt. Hấp phụ hóa học: Là hấp phụ đơn phân tử (hấp phụ một lớp). Lực liên kết là lực liên kết bề mặt tạo nên hợp chất bề mặt. Ưu điểm: Làm sạch và thu hồi được khá nhiều chất ô nhiễm thể hơi hay khí. Nếu các chất này có giá trị kinh tế cao thì sau khi hoàn nguyên chất hấp phụ, chúng sẽ được tái sử dụng trong công nghệ sản xuất mà vẫn giảm được tác hại gây ô nhiễm. Chất hấp phụ cũng khá dễ kiếm và rẻ tiền. Thông dụng nhất là than hoạt tính (hấp phụ được nhiều chất hữu cơ). Nhược điểm: Khi hoàn nguyên chất hấp phụ sẽ sinh ra các trường hợp ô nhiễm thứ cấp (nếu chất ô nhiễm hoàn toàn là chất độc hại nguy hiểm cần thải bỏ hay có giá trị kinh tế không cao không cần tái sử dụng). Trường hợp chất hấp phụ có giá thành rẻ, dễ kiếm có thể bỏ nó đi. Không hiệu quả khi dòng khí ô nhiễm chứa cả bụi lẫn chất ô nhiễm thể hơi hay khí vì bụi dễ gây nên tắc thiết bị và làm giảm hoạt tính hấp phụ của chất hấp phụ (lúc này nếu muốn sử dụng ta phải lọc bụi trước khi cho dòng khí vào thiết bị hấp phụ). Hiệu quả hấp phụ kém nếu nhiệt độ khí thải cao. Với các chất khí bị hấp phụ có khả năng bắt cháy cao việc tiến hành nhả hấp bằng dòng khí có nhiệt độ cao cũng sẽ vấp phải nguy cơ cháy tháp hấp phụ. 3. Phương pháp đốt Nhiều ngành công nghiệp sinh ra các dòng khí thải không có giá trị thu hồi nên các phương pháp hấp thụ, hấp phụ không mang tính khả thi. Phương pháp đốt (thiêu hủy) được sử dụng cho các loại khí này và cả những dòng khí thải mà việc thu hồi rất khó thực hiện, chúng có thể cháy được nhưng sinh ra chất ô nhiễm thứ cấp không độc hại hay ít độc hại hơn. Các chất khí thải được sử lý theo phương pháp đốt thường là các hợp chất hydrocacbon, các dung môi hữu cơ.. Việc xử lý khí thải theo phương pháp này được sử dụng trong trường hợp khí thải có nồng độ chất độc cao vượt quá giới hạn bắt cháy và có chứa hàm lượng oxygen đủ lớn. Quá trình đốt được thực hiện trong hệ thống gồm những thiết bị liên kết đơn giản có khả năng đạt hiệu suất phân hủy cao. Hệ thống đốt bao gồm cửa lò đốt, bộ mồi lửa đốt bằng nhiên liệu và khí thải (chất hữu cơ), buồng đốt tạo đủ thời gian oxy hóa. Theo cách thực hiện quá trình đốt, thiết bị đốt có thể chia làm 3 nhóm chính như sau: Đốt cháy trực tiếp. Thiêu nhiệt. Oxy hóa xúc tác. Ưu điểm: Những khí có khả năng bắt cháy cao và nhiệt trị cao có thể được xử lí bằng phương pháp đốt. Thông thường những hợp chất hữu cơ, nhất là nhũng hợp chất chưa no là những chất có khả năng bắt cháy cao khi đốt. Phương pháp đốt trực tiếp là giải pháp thỏa đáng khi xử lý khí thải không chứa nhiều chất ô nhiễm vô cơ như S, Cl, F.. Trong những trường hợp khí thải có nhiệt độ cao có thể không cần phải gia nhiệt trước khi đưa vào đốt. Phương pháp đốt hoàn toàn phù hợp với việc xử lý các khí thải độc hại không cần thu hồi hay khả năng thu hồi thấp, khí thu hồi không có giá trị kinh tế cao. Có thể tận dụng nhiệt năng trong quá trình xử lý vào mục đích khác. Nhược điểm: Phải có hệ thống thiết bị đốt thích hợp không sinh ra khói và các chất ô nhiễm thứ cấp gây độc hại. Nên trong khi nghiên cứu, thiết kế triển khai phải chú ý tốt đến tất cả các điều kiện duy trì phản ứng cháy, để có được một thiết bị đốt cho hiệu quả cao.
