การเปรียบเทียบประสิทธิภาพการดูดซับสีย้อมโดยถ่านกัมมันต์ และสลัดจ์จากระบบบำบัดน้ำเสียแบบแอกทิเวเต็ดสลัดจ์ที่ย่อยสลายแล้ว

Abstract

จุดประสงค์ในวิจัยนี้เป็นการศึกษาประสิทธิภาพและปรากฏการณ์การดูดซับสีย้อม (สีย้อมรีแอกทีฟ (RB5) และสีย้อมเบสิก (BY1))โดยใช้สลัดจ์ที่ย่อยสลายแล้วจากระบบบำบัดน้ำเสียแบบแอกทิเวเต็ดสลัดจ์ เปรียบเทียบกับถ่านกัมมันต์ชนิดผงเกรดการค้า โดยศึกษาผลกระทบของการปรับปรุงสภาพพื้นผิวของสารดูดซับด้วยกรด และด่าง ค่าพีเอช และ อุณหภูมิ ต่อความสามารถในการดูดซับสีย้อม โดยทำการทดลองแบบทีละเท รวมถึงศึกษาคุณสมบัติการคัดเลือกมลสารระหว่างสีย้อมและสารลดแรงตึงผิวประเภทไม่มีประจุ (TX-100) ในสารละลายผสม ผลการวิจัยพบว่า สารดูดซับประเภทสลัดจ์และ สารดูดซับประเภทถ่านกัมมันต์สามารถดูดซับสีย้อมทั้ง 2 ชนิดโดยใช้เวลาเข้าสู่สมดุลที่ 60 และ 360 นาทีตามลำดับ และ สารดูดซับทุกชนิดสามารถดูดซับสารลดแรงตึงผิวโดยใช้เวลาเข้าสู่สมดุลที่ 60 นาที ซึ่งสอดคล้องกับปฏิกิริยาอันดับสองเสมือน สีย้อม BY1ถูกดูดซับได้ดีที่สุดที่พีเอช 9 และ พีเอช 7 ด้วยถ่านกัมมันต์กระตุ้นด้วยด่างและสลัดจ์กระตุ้นด้วยด่างตามลำดับ ในขณะที่สีย้อม BY1 ถูกดูดซับได้ดีที่สุดด้วยถ่านกัมมันต์กระตุ้นด้วยกรดและสลัดจ์กระตุ้นด้วยกรดที่พีเอช 9 ซึ่งสอดคล้องกับผลของค่า pHPZC กระบวนการดูดซับสีย้อมด้วยสารดูดซับประเภทถ่านกัมมันต์สอดคล้องกับสมการไอโซเทอมของแลงมัวล์ ส่วนสารดูดซับประเภทสลัดจ์สอดคล้องทั้งสมการไอโซเทอมของแลงมัวล์ และฟรุนดิช สารดูดซับส่วนใหญ่ดูดซับสีย้อมด้วยกระบวนการดูดความร้อน ส่วนผลของการคัดเลือกมลสารระหว่างสีย้อมและสารลดแรงตึงผิวพบว่า สารดูดซับประเภทถ่านกัมมันต์สามารถดูดซับสารลดแรงตึงผิวและสีย้อมได้ลดลงในสารละลายผสม ยกเว้นถ่านกัมมันต์ธรรมดาดูดซับสีย้อม BY1 ลดลงโดยที่การดูดซับสารลดแรงตึงผิวไม่เปลี่ยนแปลง ส่วนสารดูดซับประเภทสลัดจ์ พบว่าสามารถดูดซับสารลดแรงตึงผิวลดลงแต่ดูดซับสีย้อมทั้ง 2 ชนิดได้ไม่เปลี่ยนแปลงยกเว้นกรณีดูดซับสีย้อม RB5 ผสมด้วย TX-100 ด้วยสลัดจ์กระตุ้นด้วยกรดและสลัดจ์กระตุ้นด้วยด่าง ค่าใช้จ่ายในการกำจัดสีย้อมพบว่าสลัดจ์ที่ไม่ถูกกระตุ้นสามารถกำจัดสีย้อม BY1 โดยมีค่าใช้จ่ายที่ถูกกว่าการใช้ถ่านกัมมันต์ชนิดผง