การเพิ่มประสิทธิภาพกำจัดสังกะสีจากน้ำเสียอุตสาหกรรมโดยกระบวนการตกตะกอนด้วยไฟฟ้าเคมีด้วยวิธีควบคุมกระแสอย่างต่อเนื่อง

Abstract

น้ำเสียจากกระบวนการผลิตเส้นใยเรยอนเป็นน้ำเสียที่มีการปนเปื้อนสังกะสีในปริมาณสูง ซึ่งในงานวิจัยนี้ได้ทำการทดลองปรับปรุงวิธีการกำจัดสังกะสีออกจากน้ำเสียสังเคราะห์และน้ำเสียจริงจากโรงงานผลิตเส้นใยเรยอน ด้วยวิธีการตกตะกอนด้วยไฟฟ้าเคมีแบบควบคุมกระแสอย่างต่อเนื่อง น้ำเสียจากกระบวนการผลิตเส้นใยเรยอนมีปริมาณสังกะสีปนเปื้อน 155 มิลลิกรัมต่อลิตร พีเอช 1.7 และค่าความนำไฟฟ้า 33.2 มิลลิซีเมนต์ต่อเซนติเมตร การทดลองเริ่มต้นจากการศึกษารูปแบบถังปฏิกิริยาที่เหมาะสมกับงานทางด้านไฟฟ้าเคมี ผ่านปฏิกิริยารีดักชั่นของ KMnO4 และการทดสอบหาวัสดุที่ดีที่สุดที่สามารถใช้เป็นสะพานเกลือได้ทั้งถังปฏิกิริยาแบบมีรอยต่อและไม่มีรอยต่อ ซึ่งจากผลการทดลองพบว่าถังปฏิกิริยาที่มีแผ่นแก้วพรุนทำหน้าที่เป็นเหมือนสะพานเกลือให้ผลการทดลองที่ดีที่สุดและได้นำไปใช้สำหรับการทดลองการกำจัดสังกะสีในขั้นต่อไป เหล็ก อะลูมิเนียม แกรไฟต์ และเหล็กกล้าไร้สนิม ถูกนำมาทดสอบเพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการนำมาใช้ทำขั้วไฟฟ้าแคโทดสำหรับการกำจัดสังกะสีออกจากน้ำเสียสังเคราะห์ โดยตรวจวัดความเปลี่ยนแปลงของค่าพีเอช และความเข้มข้นของสังกะสีตลอดระยะเวลาการทดลอง จากผลการทดลองพบว่าขั้วไฟฟ้าที่เหมาะสมในการกำจัดสังกะสีด้วยวิธีทางเคมีไฟฟ้าแบบควบคุมความหนาแน่นกระแส คือ เหล็กกล้าไร้สนิม ซึ่งสามารถกำจัดสังกะสีได้ถึง 98% ภายในเวลา 30 นาที ณ ค่าความหนาแน่นกระแส 37.5 แอมแปร์ต่อตารางเมตร รูปแบบใหม่ของการควบคุมปริมาณกระแสไฟฟ้าตามเวลาได้ถูกนำมาใช้ในงานวิจัยชิ้นนี้ โดยวิธีการควบคุมกระแสไฟฟ้าแบบใหม่นี้สามารถลดระยะเวลาในการกำจัดสังกะสีในน้ำเสียจริงลงได้มาก พร้อมๆกับการเพิ่มประสิทธิภาพเชิงกระแสของการกำจัด จากผลการทดลองพบว่าสามารถกำจัดสังกะสีออกจากน้ำเสียจริงได้ถึง 98% ภายในเวลา 50 นาที โดยคิดเป็น 100% ประสิทธิภาพเชิงกระแส