Xử lý khí SO2: Phương pháp giảm ô nhiễm môi trường

Khí thải SO2 là một trong những nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm không khí, mưa axit, biến đổi khí hậu, và các bệnh về đường hô hấp, đường huyết, vitamin, hồng cầu,… Xử lý khí SO2 là một bước quan trọng để giảm thiểu tác hại của khí thải này đối với môi trường và sức khỏe con người.

Nguồn gốc của khí thải SO2

Khí SO2 (hay còn gọi là Lưu huỳnh dioxide) là chất khí, không có màu và nặng hơn không khí. Đây là một loại khí độc có mùi hắc đặc trưng, tan trong nước. Khả năng hòa tan của SO2 trong nước kết hợp với các yếu tố môi trường sẽ tạo ra các chất gây ô nhiễm. Đặc biệt, khi SO2 tương tác với nước trong không khí sẽ tạo thành axit sulfuric (H2SO4), là một thành phần chính của mưa axit.

Nguồn gốc của SO2 có thể xuất phát từ nhiều hoạt động, bao gồm đốt nhiên liệu như than đá, dầu, gỗ và các chất hữu cơ khác như phân khô, rơm rác, cũng như các hoạt động công nghiệp như đốt lò hơi, nhiệt điện, luyện kim và sản xuất hóa chất.

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), vào năm 2017, nhu cầu tiêu thụ than đá và dầu mỏ trên toàn cầu lần lượt đạt 4,32 tỷ tấn than đá và 4,4 tỷ tấn dầu mỏ. Khi nồng độ lưu huỳnh trong nhiên liệu tăng lên, thậm chí chỉ 1%, lượng khí SO2 thải vào không khí có thể lên đến 60 triệu tấn/năm. Điều này chưa tính đến lượng SO2 thải ra từ các ngành công nghiệp khác.

Ngành công nghiệp sản xuất điện, nhà máy sản xuất và quá trình vận chuyển đều là một trong những hoạt động phát sinh ra khí thải SO2 nhiều nhất. Bên cạnh đó, khi đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch chứa lượng lớn sulfur (than đá, dầu mỏ) cũng phát sinh ra khí SO2. Nếu không biết cách xử lý khí SO2 sẽ gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường và con người.

Tác hại của khí thải SO2 đối với môi trường và sức khỏe

Khí thải sulfur dioxide (SO2) không chỉ gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường mà còn có tác động nghiêm trọng đối với sức khoẻ của con người. Cụ thể:

Đối với môi trường

Như đã đề cập, hiện tượng mưa axit sinh ra khí thải SO2 tương tác với không khí và nước, tạo ra axit sulfuric (H2SO4). Mưa axit ảnh hưởng tiêu cực đến nguồn nước ngọt, hệ thống rừng, đất canh tác, làm mòn các công trình xây dựng và kiến trúc. Hiện tượng này sẽ dẫn đến sự suy yếu của hệ thống sinh thái tự nhiên, gây ra thiệt hại lớn cho môi trường cũng như làm mất cân bằng trong các hệ sinh thái.

Ngoài ra, khí thải SO2 còn là một trong những nguyên nhân gây thủng tầng ozon, ô nhiễm bầu khí quyển. Khi thải ra không khí, SO2 tác động lên tầng dưới của các tầng đồng phân ozon (O3) gây ra sự giảm thiểu ozon. Thiếu hụt ozon sẽ dẫn đến hiện tượng lỗ ozon, từ đó tác động trực tiếp đến việc thủng tầng ozon và gây ô nhiễm bầu khí quyển.

Đối với sức khỏe con người

Đối với con người, khí thải SO2 gây tác động tiêu cực làm ảnh hưởng nặng nề đến sức khỏe và cuộc sống của con người.

• Tác động đến hệ hô hấp: Khi tiếp xúc với khí thải SO2, nhiều người sẽ gặp phải một số triệu chứng như ngứa ngáy, viêm màng nhầy, viêm mũi và ho. Những người mắc các bệnh liên quan đến đường hô hấp khi tiếp xúc với khí SO2 có thể khiến bệnh trở nên nghiêm trọng hơn, gây khó thở, đau ngực và nhiều triệu chứng nặng nề khác.

• Tác động tiêu cực đến sức khoẻ: Không chỉ là hệ hô hấp, tiếp xúc thường xuyên với SO2 còn ảnh hưởng đến nghiêm trọng đến sức khỏe. Những người đã có sẵn bệnh nền khi tiếp xúc với SO2 thì tình trạng sức khoẻ sẽ chuyển biến xấu hơn. Khí thải này còn có thể gây ảnh hưởng đến vấn đề về tim mạch và thần kinh.
• Ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống: Khi bị tác động bởi khí SO2 và các triệu chứng như khó thở, ho và viêm mũi xảy ra với tần suất quá nhiều sẽ làm giảm khả năng vận động của con người. Điều này ảnh hưởng đến tinh thần làm việc, giao tiếp và làm giảm chất lượng cuộc sống.

Các phương pháp xử lý khí SO2

Ngày nay, sự gia tăng trong việc phát thải khí SO2 đang tạo ra môi trường không khí ô nhiễm và đặt ra mối đe dọa đối với sức khỏe con người và hệ sinh thái. Vì vậy, cần áp dụng các giải pháp hiệu quả để giảm thiểu tác động của khí SO2. Dưới đây là một trong những phương pháp phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong việc xử lý khí SO2.

Hấp thụ xử lý khí SO2 bằng nước

Phương pháp hấp thụ xử lý khí SO2 bằng nước còn được gọi là Scrubbing. Đây là một trong những phương pháp truyền thống được áp dụng để xử lý khí thải SO2. Khí thải SO2 sẽ được đưa vào bình hấp thụ tương tác với nước. Quá trình này sẽ tạo thành axit sulfuric (H2SO4) và axit sulfurous (H2SO3) tuỳ vào điều kiện xử lý. Sau đó, dung dịch axit sẽ được tách ra khỏi không khí và thông qua các bước xử lý khác để tách axit ra khỏi dung dịch.

Xử lý khí SO2 bằng dung dịch vôi sữa

Xử lý khí SO2 bằng dung dịch vôi sữa cũng là một trong những phương pháp phổ biến được sử dụng khá nhiều để giảm thiểu khí thải ra ngoài môi trường. Dung dịch vôi sữa thường được tạo ra bằng cách pha trộn đá vôi với nước, tạo thành một dung dịch có tính kiềm. Phương pháp này sử dụng dung dịch vôi sữa để tạo phản ứng hoá học với khí SO2, tạo thành axit calcium sulfite (CaSO3). Sau đó CaSO3 bị oxy hoá sẽ trở thành calcium sulfate (CaSO4) và lắng xuống đáy.

Sử dụng đá vôi CaCO3 hoặc vôi nung CaO xử lý khí SO2

Phương pháp này được sử dụng khá rộng rãi trong ngành công nghiệp để giảm thiểu tác động của khí SO2 lên môi trường. Sự phản ứng giữa khí SO2 và đá vôi CaCO3 hoặc vôi nung CaO tạo ra sản phẩm chất rắn là calcium sulfite hoặc calcium sulfate. Cả hai sản phẩm này đều có thể được xử lý hoặc tái chế để sử dụng.

Hấp thụ SO2 bằng dung dịch NaOH

Phương pháp hấp thụ xử lý khí SO2 bằng dung dịch Sodium hydroxide (NaOH) là một phương pháp xử lý khí SO2 hiệu quả và có thể áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau để giảm thiểu tác động tiêu cực lên môi trường cũng như sức khỏe con người. NaOH là một chất kiềm mạnh được phun vào khí thải chứa SO2, tạo thành sodium sulfite (Na2SO3) hoặc sodium bisulfite (NaHSO3).

Hấp thụ SO2 bằng magie oxit (MgO)

Phương pháp hấp thụ xử lý khí SO2 bằng magie oxit (MgO) là một trong những cách phổ biến để giảm thiểu tác động tiêu cực của khí SO2 đối với môi trường và sức khỏe con người, đồng thời tận dụng tài nguyên tự nhiên và hạn chế ô nhiễm không khí. MgO sẽ được tiếp xúc với khí thải chứa SO2. Khi đó, khí SO2 tương tác với MgO sẽ tạo ra sản phẩm là chất rắn magiê sulfite (MgSO3).

Hấp thụ xử lý khí SO2 bằng các chất hữu cơ

Các chất hữu cơ như amines (nhóm chứa nitơ) và amides (hợp chất có nhóm amide) cũng có thể được sử dụng để hấp thụ xử lý khí SO2. Phương pháp xử lý khí SO2 này được ứng dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp luyện kim màu. Theo đó, quá trình hấp thụ SO2 bằng các chất hữu cơ diễn ra thông qua 2 giai đoạn cơ bản bao gồm:

• Giai đoạn 1: Quá trình sunfidin.
• Giai đoạn 2: Quá trình khử khí SO2 bằng dimetylanilin.

Dr.Air – Thương hiệu tư vấn giải pháp cho môi trường

Trong suốt quá trình hoạt động, Dr.Air đã và đang đóng góp rất nhiều vào việc kiểm soát ô nhiễm không khí và bảo vệ môi trường. Chúng tôi không chỉ cung cấp các giải pháp về kỹ thuật mà còn củng cố nhận thức về việc bảo vệ môi trường cho cộng đồng và doanh nghiệp.

Trên đây, Dr.Air đã cung cấp đầy đủ các thông tin về phương pháp xử lý khí SO2 được áp dụng phổ biến nhất hiện nay. Nếu quý khách có những thắc mắc khác xoay quanh vấn đề xử lý khí thải hay cần tư vấn về các giải pháp bảo vệ môi trường, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được hỗ trợ một cách tốt nhất.