การปรับปรุงคุณภาพน้ำทิ้งจากอาคารโดยกำจัดสารอินทรีย์ละลายและฟอสฟอรัสด้วยการดูดซับโดยตัวกลางถ่านกัมมันต์เคลือบเหล็กออกไซด์

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการปรับปรุงคุณภาพน้ำทิ้งจากอาคารโดยการบำบัดค่าซีโอดีและฟอสฟอรัสในน้ำทิ้งที่ผ่านการบำบัดด้วยระบบบำบัดน้ำเสียสำหรับอาคาร โดยดำเนินการทดลองแบบแบ็ตช์สำหรับการหาค่าความสามารถดูดซับมากที่สุดของตัวกลางที่ใช้จากกราฟของไอโซเทอร์ม ตัวกลางที่พิจารณาเลือกใช้ในงานวิจัยนี้ได้แก่ ทรายเคลือบเหล็กออกไซด์ ถ่านกัมมันต์เคลือบเหล็กออกไซด์ และถ่านกัมมันต์ และการใช้คอลัมน์ตัวกลางเพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการบำบัดฟอสฟอรัสและสารอินทรีย์ละลายในน้ำทิ้ง โดยศึกษาผลของเวลากักเก็บของระบบโดยการปรับค่าระยะเวลากักเก็บ ที่มีผลต่อประสิทธิภาพการกำจัดสารอินทรีย์หลงเหลือและฟอสฟอรัส จากผลการทดลองพบว่าถ่านกัมมันต์เคลือบเหล็กออกไซด์สามารถดูดซับฟอสฟอรัสได้ในปริมาณมากกว่าทรายเคลือบเหล็กออกไซด์ในการทดลองแบบแบ็ตช์ ส่วนเมื่อทำการทดลองแบบคอลัมน์จะพบว่าในปริมาตรเท่าๆกันถ่านกัมมันต์เคลือบเหล็กออกไซด์สามารถบำบัดฟอสฟอรัสได้นานกว่าทรายเคลือบเหล็กออกไซด์ สำหรับกลไกการบำบัดนั้นอาศัยกลไการดูดซับสารฟอสฟอรัสในน้ำเป็นปัจจัยหลัก สาเหตุที่ถ่านกัมมันต์เคลือบเหล็กออกไซด์สามารถกำจัดฟอสฟอรัสได้ดีกว่าทรายเคลือบเหล็กออกไซด์ที่ความเข้มข้นเดียวกันกันก็เป็นเพราะว่าถ่านกัมมันต์เคลือบเหล็กออกไซด์มีเหล็กออกไซด์เคลือบอยู่มากกว่าทรายเคลือบเหล็กออกไซด์ที่ปริมาตรเท่ากัน ทั้งนี้เหล็กออกไซด์ที่เคลือบบนถ่านกัมมันต์และทรายมีสมบัติในการดูดซับฟอสฟอรัสซึ่งเกิดโดยหมู่ไฮดรอกซิลที่เกาะตัวอยู่บนพื้นผิวเหล็กออกไซด์ตอนสัมผัสกับน้ำ แต่ปฏิกิริยาการดูดซับที่เกิดขึ้นจะทำให้หมู่ไฮดรอกซิลแตกตัวให้ H+ ออกมา ซึ่งส่งผลให้ค่า pH ของน้ำลดลงตราบเท่าที่ยังเกิดปฏิกิริยาดูดซับอยู่