การบำบัดน้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันและสารลดแรงตึงผิวด้วยกระบวนการอินดิวซ์แอร์โฟลเทชัน

Abstract

งานวิจัยนี้ได้ศึกษาการบำบัดตัวอย่างน้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันร่วมกับสารลดแรงตึงผิวชนิด Sodium Dodecyl Sulphate (SDS) Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide (CTAB) และ Polysorbate 20 (Tween 20) ด้วยกระบวนการโคแอกกูเลชัน อินดิวซ์แอร์โฟลเทชัน (IAF) และโมดิฟายอินดิวซ์แอร์โฟลเทชัน (MIAF) โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาหาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการต่างๆ เช่น ค่าพีเอช ชนิดและปริมาณสารโคแอกกูแลนท์ อัตราการไหล จลนศาสตร์และตัวแปรด้านอุทกพลศาสตร์ จากการทดลองพบว่าประสิทธิภาพการบำบัดด้วยกระบวนการโคแอกกูเลชันในตัวอย่างน้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันร่วมกับสารลดแรงตึงผิว SDS ให้ประสิทธิภาพการบำบัดสูงสุดเท่ากับ 98.84 เปอร์เซ็นต์ ที่ปริมาณเฟอร์ริกคลอไรด์ 0.8 กรัมต่อลิตร ในกรณีของตัวอย่างน้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันร่วมกับสารลดแรงตึงผิว CTAB และ Tween 20 พบว่าปริมาณสารโคแอกกูแลนท์ไม่มีผลต่อการเพิ่มประสิทธิภาพการบำบัด โดยให้ประสิทธิภาพการบำบัดอยู่ในช่วง 40-55 เปอร์เซ็นต์ จากการทดลองในส่วนของกระบวนการ IAF พบว่าให้ประสิทธิภาพสูงสุดในการบำบัดตัวอย่างน้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันร่วมกับสารลดแรงตึงผิว SDS CTAB และ Tween 20 เท่ากับ 69.28, 24.33 และ 48.19 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ สำหรับการศึกษากระบวนการ MIAF ในการบำบัดตัวอย่างน้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันร่วมกับสารลดแรงตึงผิว SDS ให้ประสิทธิภาพการบำบัดสูงสุด 98.93 เปอร์เซ็นต์ ที่ปริมาณเฟอร์ริกคลอไรด์ 0.8 กรัมต่อลิตร ในขณะที่สามารถบำบัดตัวอย่างน้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันร่วมกับสารลดแรงตึงผิว CTAB และ Tween 20 โดยให้ประสิทธิภาพในการบำบัดอยู่ในช่วง 30-40 เปอร์เซ็นต์ ทั้งนี้การศึกษาจลนศาสตร์ของกระบวนการ IAF และ MIAF เป็นปฏิกิริยาอันดับ 2 ให้ค่า k ในช่วง 2x10[superscript -4] - 2x10[superscript -6] (ลิตรต่อมิลลิกรัมวินาที) และความสัมพันธ์กับประสิทธิภาพการบำบัด จากการศึกษาตัวแปรด้านอุทกพลศาสตร์พบว่าค่าพื้นที่ผิวสัมผัสจำเพาะ (a) และค่าความเร็วแกรเดียนท์ (G) สัมพันธ์กับอัตราการไหลอากาศ โดยค่าสัดส่วน a/G สูงสุดให้ประสิทธิภาพการบำบัดสูงสุด ซึ่งสามารถประยุกต์ใช้ความสัมพันธ์ดังกล่าวเพื่อบอกถึงประสิทธิภาพกระบวนการทำให้ลอยแบบได้