Nguyên lý hấp phụ của than hoạt tính trong xử lý khí và nước thải

A PHP Error was encountered

Severity: Notice

Message: Undefined property: stdClass::$the_seo

Filename: news/detail.php

Line Number: 9

Backtrace:

File: /home/vattuphu10/domains/vattuphutrocongnghiep.vn/public_html/application/views/news/detail.php
Line: 9
Function: _error_handler

File: /home/vattuphu10/domains/vattuphutrocongnghiep.vn/public_html/application/controllers/News.php
Line: 96
Function: view

File: /home/vattuphu10/domains/vattuphutrocongnghiep.vn/public_html/index.php
Line: 315
Function: require_once

Đăng lúc: 2025-10-08 15:55:39

 

1. Giới thiệu chung

Than hoạt tính (Activated Carbon) là vật liệu xốp, có diện tích bề mặt cực lớn (500–1500 m²/g), được tạo ra từ quá trình hoạt hóa các nguyên liệu tự nhiên như gáo dừa, than đá, gỗ, hoặc tre.
Nhờ cấu trúc vi mao (micropore) dày đặc, than hoạt tính có khả năng hấp phụ mạnh các phân tử khí độc, chất hữu cơ, màu và mùi, nên được ứng dụng rộng rãi trong xử lý khí thải và nước thải công nghiệp.


2. Khái niệm hấp phụ (Adsorption)

Hấp phụ là quá trình các phân tử hoặc ion trong khí hoặc dung dịch bám lên bề mặt của vật liệu rắn, chứ không thâm nhập vào bên trong (như hấp thụ – absorption).
Than hoạt tính hoạt động như một “nam châm phân tử”, hút các chất ô nhiễm về phía bề mặt của nó thông qua liên kết vật lý hoặc hóa học.

Hai cơ chế chính gồm:

  • Hấp phụ vật lý (Physical Adsorption): dựa vào lực Van der Waals, không xảy ra phản ứng hóa học, dễ tái sinh.

  • Hấp phụ hóa học (Chemical Adsorption): hình thành liên kết hóa học giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ – bền hơn, khó tái sinh hơn.


3. Nguyên lý hấp phụ của than hoạt tính

3.1. Trong xử lý khí thải

Khí ô nhiễm chứa hơi dung môi hữu cơ (VOCs), H₂S, SO₂, NH₃, mùi dung môi, sơn… được dẫn qua tháp hấp phụ than hoạt tính.
Khi dòng khí tiếp xúc với lớp than:

  • Các phân tử khí độc bị giữ lại trên bề mặt vi mao của than hoạt tính.

  • Phần khí sạch thoát ra ngoài.

  • Khi than bão hòa, có thể tái sinh bằng gia nhiệt hoặc khí trơ.

Phản ứng ví dụ:

  • Toluen, xylene, ethanol… bị giữ lại trên than và được tái sinh bằng nhiệt 120–150°C.

  • H₂S bị oxy hóa nhẹ thành S hoặc SO₂ trên bề mặt than hoạt tính tẩm hóa chất.

 Hiệu suất hấp phụ khí VOCs có thể đạt 90–98%, tùy loại than và thiết kế tháp.




3.2. Trong xử lý nước thải

Than hoạt tính được dùng để loại bỏ:

  • Chất hữu cơ hòa tan (COD, phenol, thuốc nhuộm).

  • Kim loại nặng (Hg, Cr, Pb...) – khi than được tẩm hóa chất.

  • Mùi, màu và clo dư trong nước sinh hoạt hoặc nước tái sử dụng.

Cơ chế:

  • Phân tử hữu cơ hoặc ion kim loại bị hút vào các mao quản và dính trên bề mặt than.

  • Quá trình hấp phụ diễn ra nhanh hơn ở pH trung tính, nhiệt độ thấp và thời gian tiếp xúc đủ dài.


4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất hấp phụ

Yếu tố Ảnh hưởng
Diện tích bề mặt than Càng lớn → khả năng hấp phụ càng cao.
Kích thước hạt than Hạt nhỏ → tăng diện tích tiếp xúc, nhưng gây tổn thất áp suất.
Nhiệt độ và áp suất Nhiệt độ cao làm giảm hấp phụ khí; áp suất cao giúp hấp phụ nhanh hơn.
Độ ẩm khí / nước Độ ẩm cao có thể chiếm chỗ mao quản, giảm hiệu suất hấp phụ VOCs.
pH dung dịch (với nước) Mỗi chất ô nhiễm có vùng pH tối ưu riêng.
Tốc độ dòng khí / nước Tốc độ quá cao làm giảm thời gian tiếp xúc giữa than và chất ô nhiễm.


5. Ứng dụng thực tế

  • Xử lý khí VOCs trong ngành sơn, in ấn, hóa chất, cao su, nhựa.

  • Khử mùi và hấp phụ hơi dung môi trong nhà máy dược phẩm, pin – ắc quy.

  • Lọc nước sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước xi mạ, dệt nhuộm.

  • Tổ hợp tháp hấp phụ + tháp hấp thụ: đạt hiệu suất kép cho hệ thống xử lý khí độc hại.


6. Ưu điểm của than hoạt tính

  • Hiệu suất hấp phụ cao, xử lý đồng thời nhiều chất ô nhiễm.

  • Vật liệu tự nhiên, thân thiện môi trường.

  • Có thể tái sinh và sử dụng lại nhiều lần.

  • Ứng dụng linh hoạt cho cả hệ thống khí và nước.


7. Kết luận

Nguyên lý hấp phụ của than hoạt tính dựa trên khả năng “giữ chặt” các phân tử ô nhiễm trên bề mặt vi mao, giúp loại bỏ khí độc, hơi dung môi, chất hữu cơ và kim loại nặng hiệu quả.
Đây là giải pháp xử lý xanh, bền vững và kinh tế, đặc biệt khi kết hợp với công nghệ tái sinh tự động – hướng đến mục tiêu “zero emission” trong công nghiệp hiện đại.
Bạn cần thiết kế hệ thống xử lý khí hoặc nước thải bằng than hoạt tính cho nhà máy?
Liên hệ ngay với đội ngũ kỹ sư của chúng tôi để được tư vấn lựa chọn vật liệu – thiết kế tháp hấp phụ tối ưu – tính toán hiệu suất và chi phí vận hành.
✅ Liên hệ IPF Việt Nam để nhận báo giá và mẫu thiết kế!
Địa chỉ : Ngãi Cầu - An Khánh- Hà Nội
Hotline:   0335.2929.38

Bài viết liên quan

Hướng dẫn cài đặt thời gian xung rũ bụi (rũ và ngắt) theo loại bụi và áp suất túi lọc Giải pháp giảm tiếng ồn cho quạt hướng trục D600 trong nhà máy kín Vai trò của ống chờ xuyên tường trong đảm bảo kín nước – kín khí hệ thống kỹ thuật Ứng dụng bảng mạch điều khiển van rũ bụi trong hệ thống lọc túi vải, silo, lọc lò hơi Than hoạt tính – vật liệu xanh cho hệ thống xử lý khí thải hiện đại Quạt hướng trục composite – trọng lượng nhẹ, chống ăn mòn và cách điện tốt Thiết kế bảng mạch điều khiển tự động theo chu kỳ rũ bụi và lưu lượng khí thải Ứng dụng than hoạt tính trong xử lý khí VOCs, SO₂, H₂S, NH₃, dung môi hữu cơ Tiêu chuẩn kỹ thuật khi lắp đặt ống sleeve xuyên tường trong công trình công nghiệp Thiết kế quạt ly tâm chịu axit, chịu kiềm cho môi trường ăn mòn