Có rất nhiều phương pháp để xử lý hợp chất hữu cơ dễ bay hơi. Tuy nhiên quá trình này được chia thành hai loại chính là phân hủy và thu hồi.
Hình 2. 3: Các phương pháp xử lý VOCs
2.4.1.Phương pháp thu hồi
Đối với quá trình thu hồi để xử lý thường dùng các phương pháp sau [27]:
+ Phương pháp hấp thụ.
+ Phương pháp ngưng tụ kết hợp với sinh hóa.
+ Phương pháp hấp phụ, hoặc hấp phụ kết hợp với oxy hóa khử. + Phương pháp phân tách qua màng.
2.4.1.1. Ngưng tụ
Quá trình này dựa trên sự hạ thấp nhiệt độ xuống một giá trị nhất định (tới dưới điểm sôi của chất ô nhiễm) thì hầu như các chất ở thể hơi sẽ ngưng tụ lại và sau đó được thu hồi hoặc xử lý tiêu hủy[28]. Ở điều kiện làm lạnh bình thường, nếu xử lý bằng ngưng tụ thường thu hồi được các dung môi hữu cơ, hơi acid. Phương pháp này chỉ phù hợp với những khí thải có nồng độ hơi tương đối cao (>>20
g/cm3). Trong trường hợp nồng độ nhỏ người ta thường dùng phương pháp hấp thụ hay hấp phụ.
2.4.1.2. Hấp phụ
Xử lý VOCs bằng phương pháp hấp phụ thường được sử dụng đối với dung lượng dòng khí thải chất thải nhỏ, yêu cầu khắt khe đối với quá trình xử lý, không phát sinh các chất gây ô nhiễm thứ cấp. Đối với phương pháp này việc lựa chọn chất hấp phụ phù hợp đối với tác nhân cần xử lý rất quan trọng, quyết định đến hiệu quả xử lý và công nghệ xử lý.
Ưu điểm: Có khả năng làm sạch cao, chất hấp phụ sau khi sử dụng đều có khả năng tái sinh, điều này đã làm hạ giá thành xử lý.
Nhược điểm: độ chọn lọc không cao, không thể sử dụng đối với nguồn thải có tải trọng ô nhiễm cao. Quá trình xử lý thường phải thực hiện theo phương pháp gián đoạn.
2.4.1.3. Hấp thụ
Hấp thụ khí thải là quá trình chuyển các cấu tử khí cần xử lý vào trong pha lỏng nhờ quá trình hòa tan khi chúng tiếp xúc với nhau. Các dung dịch sử dụng trong phương pháp này thường là nước hoặc dung môi hữu cơ, vô cơ loãng, được gọi là dung dịch hấp thụ. Chất khí ô nhiễm gọi là chất bị hấp thụ[29].
Có 2 phương thức hấp thụ:
+ Hấp thụ vật lý: trong quá trình hấp thụ không xảy ra tương tác hóa học, hấp thụ vật lý là quá trình thuận nghịch.
+ Hấp thụ hóa học: trong quá trình hấp thụ có xảy ra phản ứng hóa học.
Ưu điểm: Hiệu suất cao, có thể xử lý khí có nhiệt độ thấp và lưu lượng lớn, vận hành đơn giản, dễ bảo quản và sửa chữa, dung dịch hấp thụ dễ kiếm, có thể hoàn nguyên, có thể kết hợp xử lý khí với tách bụi và làm lạnh.
Nhược điểm: Nếu có hoàn nguyên thì tốn chi phí hoàn nguyên dung dịch, nếu không hoàn nguyên thì phải xử lý nước thải, tốn năng lượng, chiếm nhiều diện tích.
2.4.1.4. Phân tách qua màng
Công nghệ màng lọc không khí thường kết hợp màng lọc HEPA và màng lọc than hoạt tính. Trên thực tế, than hoạt tính cũng là phương pháp an toàn và hiệu quả để xử lý hóa chất trong không khí, các chất ô nhiễm, khói và mùi hôi. Tấm than hoạt tính cung cấp diện tích bề mặt lớn, gồm nhiều lỗ mao mạch nhỏ, giam giữ chất ô nhiễm. Khí tiếp xúc với bề mặt màng lọc và len lỏi qua các hạt than nhỏ. Chính trong thời điểm này, tính khử mạnh của carbon làm nhiệm vụ ức chế mùi hôi, khiến không khí sau khi qua màng không còn mùi [30].
Ưu điểm: Hiệu suất lọc tốt, đơn giản, dễ sử dụng.
Nhược điểm: Thay thế thường xuyên, đặc biệt màng lọc than hoạt tính. Sau thời gian sử dụng, màng lọc không thể lọc được khí VOCs, mùi, vì các lỗ trống đã được lấp đầy.