MỞ ĐẦU 2
I. Tổng quan về khí thải SO2 3
1. Giới thiệu chung về khí SO2 3
1.1.Tính chất vật lý - Lưu huỳnh điôxit là một khí vô cơ không màu, nặng hơn không khí.
Nó có khả năng làm vẩn đục nước vôi trong, làm mất màu dung dịch Brôm và làm mất
màu cánh hoa hồng (2 tính chất sau được ứng dụng để nhận biết SO2 và phân biệt nó với
CO2) 3
1.2. Tính chất hóa học 3
2. Ô nhiễm SO2 4
II. Các nguồn phát thải SO2 4
1. Các hoạt động tự nhiên 4
2. Hoạt động sản xuất công nghiệp 4
2.1. Ngành khai thác và chế biến than 6
2.2. Ngành sản xuất thép 6
2.3. Ngành sản xuất vật liệu xây dựng 7
2.4. Ngành nhiệt điện 8
2.5 Khí thải từ các lò hơi 8
III. Tác hại của SO2 9
IV. Phương pháp xử lý SO2 12
1. Phương pháp hấp thụ 12
2. Hấp thụ SO2 bằng sữa vôi 14
3. Xử lý khí SO2 bằng amoniac: 15
4. Xử lý bằng magie oxit (MgO): 16
5. Xử lý SO2 bằng kẽm oxit ZnO: 17
6. Xử lý SO2 bằng các chất hấp thụ hữu cơ: 17
V. Đánh giá khí SO2 tại Việt Nam 19
VI. Đề xuất giải pháp : 19
1
MỞ ĐẦU
Hiện nay, vấn đề ô nhiễm môi trường không khí không chỉ còn là vấn đề riêng lẻ
của một quốc gia hay một khu vực mà nó đã trở thành vấn đề toàn cầu. Trực trạng

phát triển kinh tế - xã hội của các quốc gia trên thế giới trong thời gian qua đã có
những tác động lớn đến môi trường, đã làm cho môi trường sống của con người bị
thay đổi và ngày càng trở nên tồi tệ hơn.
Những năm gần đây nhân loại đã phải quan tâm nhiều đến vấn đề ô nhiễm môi
trường không khí đó là: sự biến đổi của khí hậu – nóng lên toàn cầu, sự suy giảm
tầng ôzôn và mưa axit.Ở Việt Nam ô nhiễm môi trường không khí đang là một vấn
đề bức xúc đối với môi trường đô thị, công nghiệp và các làng nghề. Ô nhiễm môi
trường không khí có tác động xấu đối với sức khỏe con người, ảnh hưởng đến các
hệ sinh thái và biến đổi khí hậu (hiệu ứng nhà kính, mưa axit, suy giảm tầng
ôzôn…)
Trong số những chất gây ô nhiếm không khí gây nên nhưng hậu quả nghiêm trọng
đó có một phần tác động không nhỏ của khí SO
2
. Xuất phát từ những vấn đề trên
chúng em chọn đề tài “ SO
2
và những ảnh hưởng tới môi trường không khí ” làm đề
tài của nhóm chúng em.
2
I. Tổng quan về khí thải SO
2
1. Giới thiệu chung về khí SO
2
Lưu huỳnh đioxit , còn gọi là lưu huỳnh (IV) oxit, khí sunfurơ, anhiđrit sunfurơ
1. Cấu tạo phân tử
* CTPT: SO
2
* CTCT:
1.1.Tính chất vật lý
- Lưu huỳnh điôxit là một khí vô cơ không màu, nặng hơn không khí. Nó có

khả năng làm vẩn đục nước vôi trong, làm mất màu dung dịch Brôm và làm
mất màu cánh hoa hồng (2 tính chất sau được ứng dụng để nhận biết SO
2
và
phân biệt nó với CO
2
).
- Là chất khí không màu, mùi sốc, Độc khi hít nhiều gây khó thở,viêm đường hô
hấp do khả năng tạo thành axit.
- SO
2
nặng hơn không khí, tan nhiều trong nước.
1.2. Tính chất hóa học
a. Là một oxit axit
SO
2
+ H
2
O > H
2
SO
3
b. Lưu huỳnh đioxit là chất khử và là chất oxi hoá
SO
2
+ Br
2
+ 2H
2
O > 2HBr + H

2
SO
4
(Phản ứng làm mất màu nước Brom).
SO
2
+ 2KMnO
4
+ 2H
2
O > K
2
SO
4
+ 2MnSO
4
+ 2 H
2
SO
4
(Pư mất màu thuốc tím ).
Tính oxi hoá: tác dụng với chất khử mạnh như: H
2
S, Mg,…
SO
2
+ 2H
2
S -> 3S + 2H
2

O
3
SO
2
+ 2Mg > S + 2MgO
2.

Ô nhiễm SO
2
- Lưu huỳnh dioxit là một trong các chất chủ yếu gây ô nhiễm môi trường. Nó được
sinh ra do sự đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch (than dầu khí đốt), thoát vào bầu khí
quyển và là một trong những nguyên nhân chính gây mưa axit. Mưa axit tàn phá
nhiều rừng cây, công trình kiến trúc bằng đá và kim loại, biến đất đai trồng trọt
thành những vùng hoang mạc. Không khí chứa SO
2
gây hại cho sức khỏe con
người (gây viêm phổi, mắt,da ).
- Sunfua dioxit (SO
2
) là chất ô nhiễm phổ biến nhất trong sản xuất công nghiệp
cũng như trong các hoạt động của con người. Nguồn phát thải chủ yếu là từ các
trung tâm nhiệt điện, từ các lò nung, lò hơi khí đốt nhiên liệu than, dầu và khí đốt
có chứa S hay các hợp chất có chứa S. Ngoài ra, một số công đoạn trong công
nghiệp hóa chất, luyện kim cũng thải vào khí quyển một lượng SO
2
đáng kể. Trên
thế giới hàng năm tiêu thụ đến 2 tỷ tấn than đá các loại và gần 1 tỷ tấn dầu mỏ. Khi
thành phần lưu huỳnh trong nhiên liệu trung bình chiếm 1% thì lượng SO
2
thải vào

khí quyển là 60 triệu tấn / năm. Đó là chưa kể lượng SO
2
thải ra từ các ngành công
nghiệp khác.
- Vấn đề ô nhiễm khí quyển bởi khí SO
2
từ lâu đã trở thành mối hiểm hoại của
nhiều quốc gia nhất là các nước phát triển trên thế giới. Chính những lý do nêu
trên, công nghệ xử lý sunfua dioxit trong khí thải công nghiệp đã được nghiên cứu
rất sớm và phát triển mạnh mẽ.
- Ngoài tác dụng làm sạch khí quyển bảo vệ môi trường, xử lý SO
2
còn có ý nghĩa
kinh tế to lớn của nó bởi vì SO
2
thu hồi được từ khí thải là nguồn cung cấp nguyên
liệu cho các nhà máy sản xuất axit sunfuaric (H
2
SO
4
) và lưu huỳnh nguyên chất.
Với tầm quan trọng nêu trên, vấn đề xử lý SO
2
đang được quan tâm và lựa chọn
phương pháp để thực hiện.
II. Các nguồn phát thải SO
2
1. Các hoạt động tự nhiên
- Núi lửa phun ra những nham thạch nóng và nhiều khói bụi giàu sunfua.
- Các quá trình phân hủy, thối rữa xác động thực vật tự nhiên cũng phát thải nhiều

chất khí, các phản ứng hóa học giữa những khí tự nhiên hình thành các khí sunfua,
nitrit…. gây nên ô nhiễm không khí.
2. Hoạt động sản xuất công nghiệp
Hoạt động sản xuất công nghiệp với nhiều loại hình khác nhau được đánh giá là
một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí đáng kể tại Việt Nam.
Các tác nhân gây ô nhiễm chủ yếu phát sinh từ quá trình khai thác và cung ứng
nguyên vật liệu đầu vào, khí thải từ các công đoạn sản xuất như đốt nhiên liệu hóa
thạch, khí thải lò hơi, hóa chất bay hơi… Nguồn ô nhiễm không khí từ hoạt động
4
công nghiệp thường có nồng độ các chất độc hại cao, tập trung trong một vùng.
Tùy thuộc vào loại hình sản xuất, quy trình công nghệ, quy mô sản xuất và nhiên
liệu sử dụng mà các hoạt động công nghiệp khác nhau sẽ phát sinh khí thải với
thành phần và nồng độ khác nhau.
Bảng 1. Nhóm ngành sản xuất và khí thải phát sinh điển hình
Các chất độc hại từ khí thải công nghiệp được phân loại thành các nhóm bụi, nhóm
chất vô cơ và nhóm các chất hữu cơ với các chất ô nhiễm phổ biến gồm NO
2
, SO
2
,
VOC, TSP, các hóa chất và các kim loại. Trong đó lượng phát thải SO
2
, NO
2
và
TSP chiếm phần lớn trong tải lượng các chất ô nhiễm, còn lại là các chất ô nhiễm
không khí khác.
Bảng 2. Ước tính tải lượng một số thông số ô nhiễm không khí từ hoạt động
công nghiệp trên cả nước năm 2009
5

Nhóm ngành sản xuất Nhóm ngành sản xuất
Các ngành có lò hơi, lò sấy, máy
phát điện đốt nhiên liệu nhằm cung
cấp hơi, điện, nhiệt
Bụi, SO
2
, CO, CO
2
, NO
2
, VOCs,
muội khói
Nhóm ngành nhiệt điện Bụi, CO, CO
2
, H
2
S, SO
2
, và NO
x
Nhóm ngành sản xuất xi măng Bụi, NO
2
, CO
2
, F
Nhóm ngành sản xuất gang thép
Bụi, gỉ sắt chứa các oxit kim loại
(FeO, MnO, Al
2
O

3
, SiO
2
, CaO,
MgO); khí thải chứa CO2 , SO
x
.
Nhóm ngành may mặc: từ công đoạn
cắt may, giặt tẩy, sấy
Bụi, Cl, SO
2
, Pingment, formandehit,
HC, NaOH, NaClO
Nhóm ngành sản xuất cơ khí, luyện
kim
Bụi, hơi kim loại nặng, CN-, HCl,
SiO
2
, CO, CO
2
Nhóm ngành sản xuất các sản phẩm
từ kim loại
Bụi kim loại đặc thù, hơi hóa chất,
hơi dung môi hữu cơ, SO
2
, NO
2
Nhóm ngành sản xuất hóa chất Bụi H
2
S, NH

3
, hơi dung môi hữu cơ,
hóa chất đặc thù, bụi, SO
2
, CO, NO
2
Nhóm ngành khai thác dầu thô, khí CO, SO
2
, NO
x
, hơi HC
Nhóm ngành khai thai sản xuất than
và khoáng sản
Bụi, SO
2
, NO
x
, CO, CO
2
(Nguồn: Ngân hàng Thế giới, 2010)
Chất ô nhiễm Tải lượng
(tấn/năm)
Tỷ lệ %
NO
2
655.899 18,52
SO
2
1.117.757 31,56
VOC 267.706 7,56

TSP 673.842 19,02
Các hóa chất 143.569 4,05
Các kim loại 960 0,03
Trong các nhóm ngành công nghiệp ở Việt Nam, các hoạt động: khai thác và chế
biến than, sản xuất thép, sản xuất vật liệu xây dựng và nhiệt điện đang được đánh
giá là những nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí đáng kể hiện nay.
2.1. Ngành khai thác và chế biến than
Khai thác và chế biến than là một trong những ngành công nghiệp góp phần giữ
vững an ninh năng lượng và tăng trưởng kinh tế của Việt Nam. Theo thống
kê, hiện có khoảng 28 doanh nghiệp khai thác, chế biến than nằm trong Tập đoàn
công nghiệp Than và Khoáng sản Việt Nam. Song do công nghệ khai thác còn lạc
hậu, các biện pháp giảm thiểu bụi, khí thải còn hạn chế nên các tác động đến môi
trường không khí vẫn là vấn đề cần được chú ý trong ngành sản xuất này. Tác nhân
gây ô nhiễm môi trường không khí phát sinh từ hoạt động của ngành khai thác và
chế biến than chủ yếu là bụi (TSP, PM10) và một số chất ô nhiễm khác như SO
2
,
CO, NO
2
, CH
4

Mặc dù trong quá trình khai thác, chế biến và vận chuyển, các doanh nghiệp đã
thực hiện một số biện pháp giảm thiểu tác động như trang bị hệ thống xử lý bụi
(75%), che phủ xe vận chuyển, cải tiến dây chuyền sản xuất nhưng kết quả quan
trắc cho thấy 100% các cơ sở khai thác và chế biến than có nồng độ bụi vượt
ngưỡng quy chuẩn cho phép (QCVN 06:2009/BTNMT).
2.2. Ngành sản xuất thép
Nguồn gây ô nhiễm không khí của hoạt động sản xuất thép chủ yếu phát sinh từ các
khu vực sản xuất như nhà xưởng, lò than, khu vực tạo hình, khu vực tập kết sản

phẩm với các khí thải chủ yếu: bụi, gỉ sắt chứa các oxit kim loại (FeO, MnO, Al
2
O
3
, SiO
2
, CaO, MgO); khí thải chứa CO
2
, SO
2
. Theo dự báo nhu cầu sử dụng các sản
phẩm thép đến năm 2025, cả nước sẽ tiêu thụ khoảng 37 triệu tấn, kèm theo đó là
một lượng lớn các khí thải phát sinh.
Bảng 3. Ước tính các chất phát thải vào môi trường theo sản lượng quy
hoạch phát triển ngành thép đến 2025
6
Đơn vị: tấn/năm
Các chất
phát thải
2010 2015 2020 2025
SO
2
3.913 7.825 14.018 21.356
NO
2
816 1.696 3.012 4.584
CO 498 1.091 1.916 2.912
Bụi tổng hợp 573 1.393 2.396 3.632
(Nguồn: Viện Nghiên cứu Chiến lược, Chính sách Công nghiệp, Bộ Công thương,
2009)

2.3. Ngành sản xuất vật liệu xây dựng
Ngành công nghiệp sản xuất xi măng là ngành công nghiệp đóng vai trò quan trọng
trong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá. Tuy nhiên ngành công nghiệp này lại
được coi là một trong những ngành có tác động nhiều và đặc trưng tới môi trường
không khí.
Bảng 4. Ước tính tải lượng các chất phát thải vào môi trường từ sản xuất xi
măng
Đơn vị: triệu tấn/năm
(Nguồn: Viện Vật liệu xây dựng, Bộ Xây dựng, 2013)
Các ngành sản xuất vật liệu xây dựng khác cũng gây ảnh hưởng đến chất lượng
không khí tại các khu vực xung quanh trong quá trình hoạt động. Việc khai thác và
chế biến đá gây ô nhiễm bụi từ quá trình nổ mìn, đập nghiền và bốc xúc đá. Ngoài
bụi, quá trình khai thác còn phát sinh ra các khí: CO, NO
x
, SO
2
, H
2
S,… do nổ mìn
và sử dụng dầu diezen. Hoạt động sản xuất gốm sứ, gạch nung, gạch ốp lát, do sử
dụng than làm nhiên liệu nên khí thải chủ yếu là bụi và SO
2
.
7
Các chất phát
thải
2011 2015 2020
Bụi 0,65 1,075 1,34
SO
2

0,086 0,14 0,18
Bảng 5. Ước tính tải lượng các chất phát thải vào môi trường từ sản xuất
vật liệu xây dựng
Đơn vị: triệu tấn/năm
Các chất phát
thải
2011 2015 2020
Bụi 2,82 3,43 4,1
SO
2
0,73 0,87 1,03
CO
2
280,7 342,8 446,5
(Nguồn: Viện Vật liệu xây dựng, Bộ Xây dựng, 2013)
2.4. Ngành nhiệt điện
- Các nhà máy nhiệt điện tập trung chủ yếu tại khu vực phía Bắc (Quảng Ninh,
Ninh Bình, Hải Dương,…) và khu vực phía Nam (Bà Rịa – Vũng Tàu, Cần Thơ,
Tp. Hồ Chí Minh) và hầu hết các nhà máy nhiệt điện đốt than cũ chủ yếu sử dụng
nhiệt điện ngưng hơi, lò hơi tuần hoàn tự nhiên, công suất thấp, không đáp ứng yêu
cầu về môi trường.
- Mỗi loại hình sản xuất của ngành nhiệt điện sẽ phát sinh các loại khí thải khác
nhau. Lượng phát thải các chất gây ô nhiễm cũng phụ thuộc vào loại nguyên liệu và
công nghệ sử dụng. Trong đó, nhiệt điện than phát thải một lượng lớn khí SO
2
,
NO
x
và CO
2

.
Bảng 6. Ước tính tải lượng các chất ô nhiễm trong khí thải từ các nhà máy
nhiệt điện trên toàn quốc năm 2009
Đơn vị: tấn/năm (CO
2
: nghìn tấn/năm)
Loại nguồn
điện
Bụi SO
2
NO
x
CO
2
Nhiệt điện
than
1.008 31.494 32.342 16.501
Nhiệt điện
dầu
6.902 56 3.429 25.077
(Nguồn: Viện Nghiên cứu Chiến lược,
Chính sách công nghiệp, Bộ Công thương, 2010)
2.5 Khí thải từ các lò hơi
8
Bảng 7. Các chất ô nhiễm trong khói thải lò hơi
Lò hơi đốt bằng củi Khói + tro bụi + CO + CO
2
Lò hơi đốt bằng than đá Khói + tro bụi + CO + CO
2
+ SO

2
+
SO
3
+ NO
x
Lò hơi đốt bằng dầu F.O Khói + tro bụi + CO + CO
2
+ SO
2
+
SO
3
+ NO
x

Bảng 8. Nồng độ các chất trong khí thải lò hơi đốt dầu F.o
Chất gây ô nhiễm Nồng độ (mg/m3)
SO
2
và SO
3
5217 - 7000
CO 50
Tro bụi 280
Hơi dầu 0,4
NO
x
428
(Trích Sổ tay hướng dẫn xử lý ô nhiễm môi trường trong sản xuất tiểu thủ công

nghiệp – Xử lý khói lò hơi – Sở Khoa học, Công nghệ và môi trường Tp.HCM )
III. Tác hại của SO
2
- Khí SO
2
là một chất khí ô nhiễm khá điển hình. SO
2
có khả năng hòa tan trong
nước cao hơn các khí gây ô nhiễm khác nên dễ phản ứng với cơ quan hô hấp của
con người và động vật.
- Độc tính chung của SO
2
thể hiện ở rối loạn chuyển hóa protein và đường,
thiếu vitamin B và C, ức chế enzyme oxydaza.
- Khi hàm lượng thấp, SO
2
làm sưng niêm mạc. Khi liều lượng cao ( > 0,5 mg/m
3
)
SO
2
gây tức thở, ho, viêm loét đường hô hấp. Nếu hít phải SO
2
nồng độ cao có thể
gây tử vong.
- Khí SO
2
là khí độc hại không chỉ đối với sức khỏe con người, động thực vật mà
còn tác động lên các vật liệu xây dựng, các công trình kiến trúc,làm thiệt hại mùa
màng, nhiễm độc cây trồng. SO

2
có thể xâm nhập vào cơ thể con người qua các cơ
quan hô hấp hoặc các cơ quan tiêu hóa sau khi được hòa tan trong nước bột. Và
cuối cùng chúng có thể xâm nhập vào hệ tuần hoàn. Khi tiếp xúc với bụi, SO
2
có
thể tạo ra các hạt axit nhỏ, các hạt này có thể xâm nhập vào các các tuyến huyết
mạch nếu kích thước của chúng nhỏ hơn 2 – 3 µm. SO
2
có thể xâm nhập vào cơ thể
con người qua da và gây ra các chuyển đổi hóa học, kết quả của nó là hàm lượng
kiềm trong máu giảm, ammoniac bị thoát qua đường tiểu và có ảnh hưởng đến
9
tuyến nước bột. Hầu hết dân cư sống quanh khu vực nhà máy các khu công nghiệp
có nồng độ SO
2
đều mắc bệnh đường hô hấp.
- Khí SO
2
trong khí quyển khi gặp các chất oxy hóa dưới tác động của nhiệt độ, ánh
sáng chúng chuyển thành SO
3
.
Khi gặp nước SO
3
+ H
2
O = H
2
SO

4
là nguyên nhân gây nên mưa axit gây thiệt hại
lớn, ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của thực vật. Khi tiếp xúc với môi trường có
chứa hàm lượng SO
2
từ 1 – 2 ppm trong vài giờ có thể gây thương tổn lá cây. Đối
với các loại thực vật nhạy cảm như nấm, địa y, hàm lượng 0,15 – 0,3 ppm có thể
gây độc tính cấp.
- Sự có mặt của SO
2
trong không khí ẩm còn là tác nhân gây ăn mòn kim loại, bê
tông và các công trình kiến trúc. SO
2
làm hư hỏng, làm thay đổi tính năng vật lý,
làm thay đổi màu sắc vật liệu xây dựng như đá vôi đá hoa cương, đá cẩm thạch,
phá hoại các tác phẩm điêu khắc, tượng đài. Sắt, thép và các kim loại khác ở trong
môi trường khí ẩm, nóng và bị nhiễm SO
2
thì bị han gỉ rất nhanh. SO
2
cũng làm hư
hỏng và giảm tuổi thọ các sản phẩm vải, nylon, tơ nhân tạo, đồ bằng da và giấy…
* Sau đây là phạm vi nồng độ gây độc và các triệu chứng biểu hiện khi nhiễm
khí SO
2
:
Bảng 9.Nồng động và tác động
Nồng độ SO
2
trong khí SO

2
Tác hại gây độc
0,0008 – 0,013 Có thể ngửi thấy mùi
0,020 – 0,030 Có kích thích đối với cổ họng.
0,05 Kích thích mạnh đối với cổ họng gây
ho.
0,130 – 0,260 Chịu đựng được khoảng 0,5 đến giờ.
1,000 – 1,200 Trong thời gian ngắn có thể gây
nhiễm độc nặng.
1. Đối với sức khỏe con người
- SO
2
là chất có tính kích thích, ở nồng độ nhất định có thể gây co giật ở cơ trơn
của khí quản. Ở nồng độ lớn hơn sẽ gây tăng tiết dịch niêm mạc đường khí quản.
Khi tiếp xúc với mắt, chúng có thể tạo thành axit.
- SO
2
có thể xâm nhập vào cơ thể con người qua các cơ quan hô hấp hoặc các cơ
quan tiêu hóa sau khi được hòa tan trong nước bọt. Cuối cùng, chúng có thể xâm
nhập vào hệ tuần hoàn.
10
- Khi tiếp xúc với bụi, SO
2
có thể tạo ra các hạt axit nhỏ có khả năng xâm nhập vào
các huyết mạch nếu kích thước của chúng nhỏ hơn 2-3 μm.
- SO
2
có thể xâm nhập vào cơ thể qua da và gây ra các chuyển đổi hóa học. Kết quả
là hàm lượng kiềm trong máu giảm, ammoniac bị thoát qua đường tiểu và có ảnh
hưởng đến tuyến nước bọt.

- Trong máu, SO
2
tham gia nhiều phản ứng hóa học, gây rối loạn chuyển hóa đường
và protein, gây thiếu vitamin B và C, ức chế enzyme oxydaza, tạo ra
methemoglobine để chuyển Fe
2+
(hòa tan) thành Fe
3+
(kết tủa) gây tắc nghẽn mạch
máu cũng như làm giảm khả năng vận chuyển oxy của hồng cầu, gây co hẹp dây
thanh quản, khó thở.
Bảng 10. Liều lượng gây độc đối với sức khỏe con người
mg SO
2
/m
3
Tác hại
20 - 30 Giới hạn gây độc tính
50 Kích thích đường hô hấp,
ho
130 - 260 Liều nguy hiểm sau khi
hít thở (30 - 60 phút)
1000 - 1300 Liều gây chết nhanh (30 -
60 phút)
2. Đối với môi trường
- SO
2
bị oxy hóa ngoài không khí và phản ứng với nước mưa tạo thành axit sulfuric
hay các muối sulfate gây hiện tượng mưa axit, ảnh hưởng xấu đến môi trường.
* Quá trình hình thành mưa axit của SO2

- Phản ứng hoá hợp giữa lưu huỳnh điôxít và các hợp chất gốc hiđrôxyl:
SO
2
+ OH· → HOSO
2
·
- Phản ứng giữa hợp chất gốc HOSO2· và O2 sẽ cho ra hợp chất gốc HO2
.
và SO3 :
HOSO
2
· + O2 → HO
2
· + SO
3
- Lưu huỳnh triôxít SO3 sẽ phản ứng với nước và tạo ra H
2
SO
4
. Đây chính là thành
phần chủ yếu của mưa axít.
SO
3
(k) + H
2
O(l) → H
2
SO
4
(l)

* Các tác hại của mưa axit
- Nước hồ bị axit hóa: mưa axit rơi trên mặt đất sẽ rửa trôi các chất dinh dưỡng trên
mặt đất và mang các kim loại độc hại xuống ao hồ, gây ô nhiễm nguồn nước trong
hồ, phá hỏng các loại thức ăn, uy hiếp sự sinh tồn của các loài cá và các sinh vật
khác trong nước.
- Rừng bị hủy diệt và sản lượng nông nghiệp bị giảm: mưa axit làm tổn thương lá
cây, gây trở ngại quá trình quang hợp, làm cho lá cây bị vàng và rơi rụng, làm giảm
độ màu mỡ của đất và cản trở sự sinh trưởng của cây cối.
11
- Làm tổn hại sức khỏe con người: các hạt sulfate, nitrate tạo thành trong khí quyển
làm hạn chế tầm nhìn. Hơn nữa, do hiện tượng tích tụ sinh học, khi con người ăn
các loại cá có chứa độc tố, các độc tố này sẽ tích tụ trong cơ thể và gây nguy hiểm
đối với sức khỏe con người.
- Gây ăn mòn vật liệu và phá hủy các công trình kiến trúc.
Bảng các giá trị PH
pH<6,0 Các sinh vật bậc thấp của chuỗi thức ăn bị
chết (phù du…), đây là nguồn thức ăn
quan trọng của cá.
pH<5,5 Cá không thể sinh sản được. Cá con khó
sống sót. Cá lớn bị dị dạng do thiếu dinh
dưỡng. Cá bị chết do ngạt
pH<5,0 Quần thể cá bị chết.
pH<4,0 Xuất hiện các sinh vật mới khác với các
sinh vật ban đầu.
IV. Phương pháp xử lý SO
2
1. Phương pháp hấp thụ
- Khái niệm: Hấp thụ là một quá trình cơ bản của kỹ thuật hóa học mà trong lĩnh
vực kiểm soát ô nhiễm không khí, quá trình này cũng thường xuyên được ứng dụng
để xử lý các hơi khí độc hại. Hấp thụ là một quá trình truyền khối mà ở đó các phân

tử chất khí chuyển dịch và hòa tan vào pha lỏng. Sự hòa tan có thể diễn ra đồng
thời với một phản ứng hóa học giữa các hợp phần giữa pha khí và pha lỏng hoặc
không có phản ứng hóa học. Chuyển khối thực chất là một quá trình khuếch tán mà
ở đó chất khí ô nhiễm dịch chuyển từ trạng thái có nồng độ cao hơn đến trạng thái
có nồng độ thấp hơn. Việc khử chất khí ô nhiễm diễn ra theo ba giai đoạn:
- Khuếch tán chất ô nhiễm đến bề mặt chất lỏng.
- Truyền ngang qua bề mặt tiếp xúc pha khí / lỏng ( hòa tan ).
- Khuếch tán chất khí hòa tan từ bề mặt tiếp xúc pha vào trong pha lỏng. Sự chênh
lệch nồng độ ở bề mặt tiếp xúc pha thuận lợi cho động lực của quá trình và quá
trình hấp thụ khí diễn ra mạnh mẽ trong điều kiện diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, độ
hỗn loạn cao và hệ số khuếch tán cao. Bởi vì một số hợp phần của hỗn hợp khí có
khả năng hòa tan mới có thể hòa tan được trong chất lỏng, cho nên quá trình hấp
thụ chỉ có hiệu quả cao khi lựa chọn dung dịch chất hấp thụ có tính hòa tan cao
hoặc những dung chất phản ứng không thuận nghịch với chất khí cần hấp thụ.
12
* Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ:
- Ảnh hưởng của nhiệt độ:
Khi các điều kiện khác không đổi mà nhiệt độ tháp tăng thì hệ số Henry sẽ tăng.
Kết quả là ảnh hưởng đường cân bằng dịch chuyển về phía trục tung. Nếu đường
làm việc AB không đổi thì động lực trung bình sẽ giảm. Thậm chí có khi tháp
không làm việc được vì nhiệt độ tăng quá so với yêu cầu kỹ thuật. Nhưng nhiệt độ
tăng cũng có lợi là làm cho độ nhớt cả hai pha khí và lỏng tăng.
- Ảnh của áp suất:
Nếu các điều kiện khác giữ nguyên mà chỉ tăng áp suất trong tháp thì hệ số cân
bằng sẽ tăng và cân bằng sẽ dịch chuyển về phía trục hoành. Khi đường làm việc
AB không đổi dẫn đến động lực trung bình tăng qua trình truyền khối sẽ tốt hơn.
Tuy nhiên, việc tăng áp suất thường kèm theo sự tăng nhiệt độ. Mặt khác, sự tăng
áp suất cũng gây khó khăn trong việc chế tạo và vận hành của tháp hấp thụ
- Ảnh hưởng của các yếu tố khác:
Tính chất của dung môi, loại thiết bị, cấu tạo thiết bị, độ chính xác của dụng cụ đo,

chế độ vận hành tháp…đều có ảnh hưởng đến hiệu suất hấp thụ.
Để hấp thụ khí SO
2
có thể sử dụng nước, dung dịch hoặc huyền phù của muối kim
loại kiềm hoặc kiềm pha.
* Hấp thụ bằng nước
Hấp thu bằng nước là phương pháp đơn giản được áp dụng sớm nhất để loại bỏ khí
SO
2
trong khí thải, nhất là trong khói từ các loại lò công nghiệp.
Quá trình xảy ra theo phản ứng:
SO
2
+ H
2
O ↔ H
+
+ HSO
3
−
Sơ đồ hệ thống xử lý SO
2
bằng nước gồm 2 giai đoạn:
- Hấp thụ SO
2
bằng cách phun nước vào dòng khí thải hoặc cho khí thải đi qua lớp
vật liệu đệm ( vật liệu rỗng ) cod tưới nước – scrubơ.
- Giải thoát khí SO
2
ra khỏi chất hấp thụ để thu hồi SO

2
(nếu cần) và nước sạch.
Mức độ hòa tan của khí SO
2
trong nước giảm khi nhiệt độ nước tăng cao, do đó
nhiệt độ nước cất vào hệ thống hấp thụ khí SO
2
phải đủ thấp. Còn để giải thoát khí
SO
2
khỏi nước thì nhiệt độ của nước phải cao. Cụ thể là 100
0
C thì SO
2
bốc ra một
cách hoàn toàn và trong khí thoát ra có lẫn cả hơi nước. Bằng phương pháp ngưng
tụ người ta có thể thu được khí SO
2
với độ đậm đặc ≈ 100% để dùng vào mục đích
sản xuất axit sunfuric. Lượng nước thực tế phải lớn hơn một ít so với lượng nước lý
thuyết vì nước sau khi ra khỏi thiết bị hấp thụ không thể đạt tới mức bão hòa khí
SO
2
. Để giải hấp thụ cần phải đun nóng một lượng nước rất lớn tức phải có một
nguồn cấp nhiệt công suất lớn. Ngoài ra, để sử dụng lại nước cho quá trình hấp thụ
phải làm nguội nước xuống gần 10
0
C – tức phải cần đến nguồn cấp lạnh. Đây là
vấn đề không đơn giản và khá tốn kém.
- Từ những vấn đề trên phương pháp hấp thụ khí SO

2
bằng nước chỉ áp dụng được
khi:
13
+ Nồng độ ban đầu của khí SO
2
trong khí thải tương đối cao.
+ Có sẵn nguồn cấp nhiệt (hơi nước) với giá rẻ.
+ Có sẵn nguồn nước lạnh. Có thể xả được nước có chứa ít nhiều axit ra sông
ngòi.
• Sơ đồ hệ thống xử lý SO
2
bằng nước:
Hình 1: Sơ đồ xử lý khí SO
2
bằng nước
1- tháp hấp thu; 2 - tháp giải thoát khí SO
2
; 3 - thiết bị ngưng tụ
4,5 - thiết bị trao đổi nhiệt; 6 - bơm
2. Hấp thụ SO
2
bằng sữa vôi
- Xử lý SO
2
bằng sữa vôi là phương pháp được áp dụng rộng rãi trong công nghiệp
vì hiệu quả xử lý rất cao, nguyên liệu rẻ tiền và có sẵn ở mọi nơi.
Khí SO
2
được thu hoài trong tháp rữa bằng sữa vôi, sữa vôi có tác dụng với SO

2
theo phản ứng:
SO
2
+ Ca(OH)
2
= CaSO
3
+ H
2
O
- Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là công nghệ đơn giản, chi phí đầu tư ban
đầu không lớn, có thể chế tạo thiết bị bằng vật liệu thông thường, không cần
vật liệu chống axit và không chiếm nhiều diện tích xây dựng.
• Sơ đồ công nghệ
14
Hình 2: Sơ đồ xử lý SO
2
bằng sữa vôi
3. Xử lý khí SO
2
bằng
amoniac:
- Ammoniac và khí SO
2
trong dung dịch nước có
phản ứng với nhau và tạo ra
muối trung gian amoni
sunfit lại tác dụng tiếp với
SO

2
và H
2
O để tạo ra muối
amoni bisunfit theo phản
ứng sau:
SO
2
+
2NH
3
= (NH
4
)
2
SO
3
(NH
4
)
2
SO
3
+ SO
2
+ H
2
O = 2NH
4
HSO

3
- Lượng bisunfit tích tụ dần trong dung dịch có thể hoàn nguyên bằng cách nung
nóng trong chân không, kết quả thu được amoni sunfit và SO
2
. Amoni sunfit này có
thể sử dụng tiếp để khử SO
2
:
2NH
4
HSO
3
→ (NH
4
)
2
SO
3
+ SO
2
 + H
2
O
- Ngoài ra, trong dung dịch có thể xảy ra sự phân hủy sunfit và bisunfit amoni
thành sunfat amoni và lưu huỳnh đơn chất theo phản ứng sau đây:
2NH
4
HSO
3
+ (NH

4
)
2
SO
3
= 2(NH
4
)
2
SO
4
+ S + H
2
O
- Lưu huỳnh đơn nguyên chất hình thành theo phản ứng trên đến lượt mình lại tác
dụng với amoni sunfit và tạo thiosunfat :
(NH
4
)
2
SO
3
+ S = (NH
4
)
2
S
2
O
3

- Sau đó thiosunfat lại kết hợp với amoni bisunfit và tạo ra lưu huỳnh đơn chất
nhiều hơn gấp 2 lần
(NH
4
)
2
S
2
O
3
+ 2NH
4
HSO
3
= 2(NH
4
)
2
SO
4
+ 2S + H
2
O
- Lưu huỳnh đơn chất lại tác dụng với sunfit. Cứ như vậy tốc độ phản ứng phân hủy
dung dịch làm việc tăng dần và dung dịch làm việc sẽ hoàn toàn biến thành amoni
sunfat và lưu huỳnh đơn chất.
• Sơ đồ công nghệ:

15
Hình

3: Sơ đồ xử lý SO
2
bằng ammoniac.
1- scrubơ; 2,4- thiết bị làm nguội; 3- tháp hấp thu nhiều tầng;
5- tháp hoàn nguyên; 6- tháp bốc hơi; 7- thùng kết tinh
8- máy vắt khô ly tâm; 9- nồi chưng áp.
4. Xử lý bằng magie oxit (MgO):
Phương pháp này dựa trên các phản ứng sau:
MgO + SO
2
= MgSO
3
Magie sunfit lại tác dụng tiếp với SO
2
để cho bisunfit :
MgSO
3
+ SO
2
+H
2
O = Mg(HSO
3
)
2
Một phần magie sunfit tác dụng với oxy trong khói thải để tạo thành sunfat:
2MgSO
3
+ O
2

= 2MgSO
4
Magie sunfat không có hoạt tính đối với SO
2
do đó phản ứng oxy hóa sunfit là
không mong muốn. Tuy nhiên khi nồng độ MgSO
4
trong dung dịch làm việc đạt
120 ÷ 160 g/l thì quá trình oxy hóa sunfit trong nước sẽ ngưng lại không tiếp tục
xảy ra nữa.
Magie bisunfit có thể bị trung hòa bằng cách bổ sung thêm MgO mới:
Mg(HSO
3
)
2
+ MgO = 2MgSO
3
+ H
2
O
Độ hòa tan của magie sunfit trong nước rất hạn chế, do đó MgSO
3
sẽ kết tủa thành
tinh thể hexahydrat MgSO
3
.6H
2
O và ở nhiệt độ 50
o
C hexahydrat biến thành

trihydrat MgSO
3
.3H
2
O.
Các tinh thể được tách ra khỏi dung dịch huyền phù, sấy khô và xử lý nhiệt ở nhiệt
độ 800 ÷ 900
o
C để thu hồi MgO và SO
2.
Magie oxit được quay trở lại chu trình làm việc, còn SO
2
đậm đặc có thể đưa sang
công đoạn chế biến axit sunfuaric hoặc lưu huỳnh đơn chất.
16
5. Xử lý SO
2
bằng kẽm oxit ZnO:
Ưu điểm chung của phương pháp này là quá trình phân ly kẽm sunfit ZnSO
3
thành
SO
2
và ZnO xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn đáng kể so với quá trình phân ly bằng nhiệt
đối với MgSO
3
. Áp suất bão hòa của SO
2
trên MgSO
3

bằng 1atm ở nhiệt độ 650
o
C,
trong lúc đối với ZnSO
3
áp suất hơi bão hòa như trên có ở nhiệt độ chỉ bằng 260
o
C.
Điều đó cho phép tiến hành phân ly ZnSO
3
trong lò múp và thu hồi SO
2
với nồng
độ ≈ 100% trong lúc MgSO
3
được phân ly trong dòng sản phẩm cháy của nhiên liệu
nung và chỉ đạt nồng độ không vượt quá 15 ÷ 20%.
6. Xử lý SO
2
bằng các chất hấp thụ hữu cơ:
- Quá trình xử lý khí SO
2
trong khí thải bằng các chất hữu cơ được áp dụng nhiều
trong công nghiệp luyện kim màu. Chất hấp thu SO
2
được sử dụng phổ biến là các
amin thơm như aniline C
6
H
5

NH
2
, toluidin CH
3
C
6
H
4
NH
2
, xylidin (CH
3
)
2
C
6
H
3
NH
2
và dimetyl-anilin C
6
H
5
N(CH
3
)
2
.
Thực tế cho thấy dung dịch xylidin trong nước có nhiều ưu điểm khi sử dụng để

khử SO
2
trong khói thải với nồng độ thấp, còn khi nồng độ SO
2
trong khói thải
tương đối cao (trên 2%) thì dimetyl- aniline có ưu thế hơn.
- Quá trình sunfidin:
Khí thải sơ bộ được làm nguội và lọc sạch bụi trong thiết bị lọc bằng điện, sau đó
cho qua các tháp hấp thu đặt nối tiếp nhau. Các tháp hấp thu được tưới hỗn hợp
xylidin- nước theo sơ đồ chuyển động ngược chiều của dòng khí và dung dịch hấp
thụ. Trong quá trình hấp thụ SO
2
bằng xylidin có tỏa ra một lượng nhiệt đáng kể,
do đó cần làm nguội dung dịch bằng các thiết bị trao đổi nhiệt. Khí sạch đi ra khỏi
tháp hấp thụ có chứa hơi xylidin cần cho qua scrubơ để thu hồi hơi xylidin bằng
axit sunfuric loãng.
- Quá trình khử SO
2
bằng dimetylanilin – quá trình ASARCO
Khí thải sau khi được lọc sạch bụi và các giọt sương axit sunfuric bằng bộ lọc điện
và sucrubơ được đưa vào tháp hấp thụ trong đó xảy ra ba quá trình sau:
+ Hấp thu khí SO
2
bằng dimetyl – aniline khan.
+ Khử SO
2
còn lại trong khí bằng dung dịch natri cacbonat loãng để thu sunfit
và bisunfit natri dùng cho các giai đoạn tiếp theo.
+ Hấp thu hơi dimetyl – aniline bằng axit sunfuric loãng và thu được sunfat
dimetyl– aniline.

* Lựa chọn thiết bị:
Để hấp thụ khí SO
2
, các thiết bị hấp thu phải đáp ứng yêu cầu sau:
• Hiệu quả hấp thụ cao.
• Lưu lượng dòng khí phải lớn.
• Trở lực thấp.
• Cấu tạo đơn giản, dễ vận hành.
• Ít kim loại.
• It bám cặn.
17
Thiết bị hấp thụ có chức năng tạo ra bề mặt tiếp xúc giữa pha khí và pha lỏng càng
lớn càng tốt. Sau đây là một số loại tháp thông dụng:
- Tháp đệm:
+ Chất lỏng thường được cho vào từ đỉnh tháp và được làm cho nhỏ giọt đều
lớp vật liệu đệm có diện tích bề mặt rộng lớn. Dòng chảy lỏng – khí trong tháp đệm
thường là dòng chảy ngược chiều. Tốc độ tối đa của các dòng chất lỏng và chất khí
trong các tháp này được xác định bởi các yếu tố giới hạn như sự ngập lụt và sự lôi
cuốn theo.
+ Đặc điểm của tháp đệm là: Xảy ra hiện tượng ngập lụt khi lượng chất lỏng
biến đổi, đường kính tháp nhỏ, chất lỏng dâng lên thấp, tổn thất áp suất thấp, khối
lượng khô của lớp đệm nặng hơn mâm và giá thành thấp. Các tháp đệm được ưa
chuộng đối với những hệ thống lắp đặt nhỏ, bảo dưỡng ăn mòn, các chất lỏng tạo
bọt cao, tỉ lệ lỏng /khí (L/G) cao và yêu cầu độ giảm áp thấp.
+ Ưu điểm: Diện tích bề mặt tiếp xúc giữa khí và dung dịch lớn, khả năng hòa
trộn giữa hai pha nhiều và thời gian lưu lớn.
- Tháp mâm:
+ Tháp mâm có cấu tạo là một thân tháp hình trụ thẳng đứng trong đó có gắn
các mâm có cấu tạo khác nhau. Hai mâm thông dụng nhất là mâm chóp sủi bọt và
mâm lưới sang.

+ Chất lỏng đi vào tháp ở đỉnh hoặc tại một mâm thích hợp nào đó và chảy
xuống nhờ trọng lực qua mỗi mâm bằng ống chảy chuyền. Pha khí đi từ dưới lên
qua mỗi mâm nhờ các khe hở do cấu tạo của mâm tạo nên. Trong các mâm, sự tiếp
xúc giữa pha lỏng và pha khí diễn ra ở các mâm (chính xác hơn là diễn ra liên tục
như trong một.
+ Đặc điểm của tháp mâm là: Không gây ngập lụt khi biến động lượng chất
lỏng, đường kính tháp lớn, chất lỏng dâng lên cao, tổn thất áp suất lớn, khối lượng
khô của mâm ít hơn lớp đệm và giá thành cao.
- Tháp phun:
+ Tháp phun là tháp có cơ cấu phun chất lỏng bằng cơ học hay bằng áp suất,
trong đó chất lỏng được phun thành những giọt nhỏ trong thể tích rỗng của thiết bị
và cho dòng khí đi qua.
+ Các tháp phun thường được áp dụng trong những trường hợp đòi hỏi độ
giảm áp pha khí là nhỏ nhất và có sự hiện diện của các bụi lơ lửng trong dòng khí
thải.
+ Tháp hấp thu phải thoải mãn các yêu cầu sau: Hiệu quả và có khả năng cho
khí đi qua, trở lực thấp (<3000 pa), kết cấu đơn giản và vận hành thuận tiện, khối
lượng nhỏ, không bị tắc nghẽn bởi cặn sinh ra trong quá trình hấp thu. Khi đồng
thời hấp thụ nhiều khí, vận tốc hấp thụ mỗi khí bị giảm xuống. Khí hấp thụ hóa
học trong tháp xuất hiện đối lưu bề mặt, nghĩa là trên bề mặt phân chia pha xuất
hiện dòng đối lưu cưỡng bức thúc đẩy quá trình truyền khối. Như vậy chọn thiết bị
là tháp mâm xuyên lổ và dung dịch hấp thu SO
2
là Ca(OH)
2
vì các lý do sau:
• Hiệu quả hấp thụ tốt.
18
• Dễ chế tạo.
• Dễ vận hành.

• Giá thành chế tạo không cao.
• Xử lý được với các khoảng dao động nồng độ rộng.
• Xử lý được với loại khí thải có nồng độ cao.
• Xử lý được với nhiều loại khí thải hoặc hỗn hợp khí thải.
V. Đánh giá khí SO
2
tại Việt Nam
- Nhìn chung, nồng độ SO
2
xung quanh các khu công nghiệp còn thấp. Khi so sánh
với QCVN 05:2013 trung bình 24 giờ và trung bình năm thì tại hầu hết các điểm
đo, nồng độ SO
2
đều nằm dưới ngưỡng cho phép.
- Gần các khu vực nhà máy nhiệt điện, nhà máy lọc dầu, lò đốt công nghiệp có
công suất lớn, nồng độ SO
2
tăng cao rõ rệt so với các khu vực khác. Năm 2010,
nhiều vị trí xung quanh nhà máy lọc dầu Dung Quất, nồng độ SO
2
đo được vượt
quy chuẩn cho phép, thậm chí vượt trên 100% (Trung tâm Kỹ thuật quan trắc môi
trường, Ban quản lý Khu kinh tế Dung Quất, 2010)
- Nồng độ khí SO
2
đo được xung quanh các khu công nghiệp miền Bắc cao hơn hẳn
so với các khu vực xung quanh các khu công nghiệp ở các tỉnh phía Nam.
VI. Đề xuất giải pháp :
- Kiểm soát chặt chẽ các ngành công nghiệp sử dụng nhiều năng lượng và gây ô
nhiễm môi trường.

- Các cơ sở sản xuất lạc hậu, gây ô nhiễm môi trường phải đổi mới.
- Cơ sở sản xuất công nghiệp cũng cần kiểm soát chặt chẽ việc phát thải bụi, các
khí thải độc hại vào môi trường không khí xung quanh.
- Áp dụng các giải pháp, công nghệ sản xuất sạch hơn, sử dụng nhiên liệu hiệu quả
hơn hay thay thế nguồn nhiên liệu ít gây ô nhiễm, sử dụng hiệu quả nguồn năng
lượng.
- Các khu công nghiệp nên đầu tư lắp đặt các hệ thống giám sát và xử lý khí thải.
- Đẩy mạnh các hoạt động nghiên cứu và ứng dụng khoa học công nghệ. Nghiên
cứu và có những đề xuất phù hợp đối với việc ứng dụng sản xuất sạch hơn, các
công nghệ xử lý khí thải tiên tiến, phù hợp với điều kiện.
- Mở rộng các hình thức tuyên truyền, phổ biến thông tin cho cộng đồng về chất
lượng môi trường không khí xung quanh đối với sức khoẻ của cộng đồng cũng như
ảnh hưởng của nó tới chất lượng sống nhằm thu hút sự ủng hộ tham gia của cộng
đồng trong các hoạt động bảo vệ môi trường.

19



20