Công nghệ Plasma và Ứng dụng trong xử lý nước thải

Công nghệ Plasma là gì?

Plasma là trạng thái thứ 4 của vật chất sau rắn, lỏng, khí mà chúng ta vẫn quen thuộc. Trạng thái này tồn tại ở những môi trường có nhiệt độ cao, điện từ trường lớn. Lúc này, các nguyên tử đã bị ion hóa thành các ion tự do và hạt electron. Những ion tự do, electron của vật chất này sẽ có nhiều phản ứng khác nhau đối với các ion, electron của vật chất khác.

Công nghệ Plasma là sự ứng dụng của plasma, tia plasma nhằm thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau. Công nghệ này có khả năng diệt sạch các vi khuẩn, nấm mốc, khử mùi, làm lành vết thương dựa vào hoạt động của các ion. Đồng thời, nó còn có khả năng kết hợp với Hidro của vi khuẩn để tạo thành nước.

Ưu điểm

Công nghệ Plasma được ưu tiên sử dụng bởi những ưu điểm vượt trội sau:

• Loại bỏ hoàn toàn vi khuẩn mà còn giúp tăng độ ẩm trong không khí, khử sạch mọi mùi hôi khó chịu.
• Có khả năng ức chế quá trình phát triển, ngăn chặn những biến đổi của virus trong môi trường.
• Công nghệ xanh khi không sản sinh bất kỳ hóa chất độc hại nào đối với sức khỏe con người trong quá trình hoạt động.

Khi ứng dụng Plasma trong xử lý nước thải, công nghệ này tiêu tốn ít năng lượng điện giúp các doanh nghiệp giảm thiểu chi phí. Nước thải được xử lý đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe theo quy định của pháp luật.

Nhược điểm

Bên cạnh những ưu điểm vượt trội thì công nghệ Plasma còn tồn tại một số hạn chế:

Công nghệ plasma có chi phí đầu tư để chuyển đổi, vận hành khá cao khiến nhiều doanh nghiệp gặp khó khăn trong quá trình đầu tư và thu hồi vốn.

Trong quá trình xử lý nước thải, công nghệ Plasma sinh ra nhiều khí Ozone có khả năng gây nên nhiều bệnh lý đường hô hấp như hen suyễn, viêm phế quản, ho, ngứa họng, …

Nguyên lý hoạt động công nghệ Plasma

Công nghệ plasma hoạt động theo nguyên lý được thể hiện ở sơ đồ sau:

Với sơ đồ này, quy trình xử lý nước thải được thực hiện qua các bước gồm:

Giai đoạn xử lý nước thải bằng công nghệ Plasma

Nước thải được làm sạch rác và làm lắng tại bể lắng cát rồi chuyển sang bể điều hòa. Tại đây, nước thải được xử lý bằng khí ozone rồi được bơm lên thiết bị xử lý plasma.

Tại khu vực xử lý plasma, các electron chuyển động với vận tốc rất lớn, va đập vào các phân tử có trong không gian 2 điện cực. Lúc này, các ion, điện tử, nguyên tử, các gốc tự do được tạo thành. Từ đó, quá trình phân li và tái hợp diễn ra liên tục trong thiết bị xử lý nước để tạo nên các gốc oxy hóa mạnh giúp phân hủy toàn bộ hợp chất hữu cơ. 

Sau khi được xử lý , các chất hữu cơ đều chuyển về dạng đơn chất và được thu gom bằng quá trình keo tụ.

Giai đoạn xử lý ở bể trung gian

Nước thải sẽ được chuyển qua bể trung gian. Từ đây, nước được bơm lên các bể khác để thực hiện quá trình keo tụ thu gom chất thải được xử lý còn trong nước.

Sau thời gian keo tụ, nước thải được dẫn chuyển qua bể tập trung để tiếp tục xử lý bằng ozone rồi chuyển qua bể lọc tinh triệt để. Tại bể này, các chất rắn đều được giữ lại, nước thải chảy qua không còn chứa các chất độc hại.

Giai đoạn xử lý bùn và rác thải keo tụ

Sau khi nước thải đã sạch và được đưa ra môi trường, bùn và các chất keo tụ được thu gom và tiếp tục quá trình xử lý cơ học. Tùy theo lượng chất ô nhiễm có trong nước mà hàm lượng bùn có sự khác nhau. Việc xử lý bùn và chất rắn keo tụ có thể được doanh nghiệp trực tiếp hoặc đăng ký với các công ty môi trường.

Ứng dụng của công nghệ plasma trong xử lý nước thải

Công nghệ Plasma giúp xử lý những thành phần gây ô nhiễm trong nước thải một cách triệt để. Ngoài ra, nó có khả năng diệt khuẩn, khử mùi nên ngày càng được nhiều doanh nghiệp sử dụng.

Sự kết hợp của điện trường Plasma lạnh sẽ tạo ra các ion và electron tự do. Ngoài ra còn có các tia UV, điện từ ở mức 10 - 40kV/cm. Những thành phần này sẽ bám vào các vi khuẩn trong nước và tiêu diệt chúng.

Hiện nay, các doanh nghiệp chế biến thực phẩm, khu rửa thịt gia cầm đã và đang ứng dụng thành công quy trình xử lý nước thải bằng công nghệ Plasma.

Có thể thấy rằng, công nghệ Plasma ngày càng được ưu tiên sử dụng dụng ở hầu hết các lĩnh vực trong cuộc sống. Đặc biệt là xử lý nước thải tại các nhà máy sản xuất. Các doanh nghiệp đang tìm cách tối ưu chi phí đầu tư ban đầu khi xây dựng hệ thống xử lý nước thải ứng dụng công nghệ Plasma.