การประยุกต์ใช้โมดูลเส้นใยกลวงในการกำจัดปรอทและสารหนูจากน้ำเสีย

Abstract

งานวิจัยนี้ทำการแยกปรอทและสารหนูออกจากน้ำเสียปนเปื้อนโดยใช้ระบบเยื่อแผ่นเหลวที่พยุงด้วยเส้นใยกลวงเปรียบเทียบกับระบบเยื่อแผ่นเหลวเส้นใยกลวงแบบสัมผัส โดยน้ำเสียปนเปื้อนที่ใช้มีค่าความเข้มข้นเริ่มต้นของปรอทและสารหนูเท่ากับ 200 และ 1,000 ส่วนในพันล้านส่วนตามลำดับ เพื่อแยกปรอทและสารหนูให้ได้ค่าต่ำกว่ามาตรฐานของภาคอุตสาหกรรมที่กำหนดให้ความเข้มข้นของปรอทและสารหนูต้องไม่เกิน 5 และ 250 ส่วนในพันล้านส่วนนั้น ได้ทำการทดลองโดยใช้สารสกัด Aliquat 336 ผสมกับตัวทำละลายเคโรซีนเป็นเยื่อแผ่นเหลวและใช้น้ำกลั่นเป็นสารนำกลับ พร้อมทั้งใช้กรดไนตริกและโซเดียมไฮดรอกไซด์ในการปรับพีเอชของน้ำทั้งสอง รวมทั้งกำหนดอัตราการไหลของน้ำเสียปนเปื้อนและสารนำกลับให้อยู่ในช่วง 100 ถึง 500 มิลลิลิตรต่อนาที จากผลการศึกษาด้วยระบบเยื่อแผ่นเหลวที่พยุงด้วยเส้นใยกลวงพบว่าในกรณีของปรอทถูกสกัดได้ดีในสภาวะที่น้ำเสียปนเปื้อนเป็นกรดแก่และสารนำกลับเป็นเบส ส่วนสารหนูถูกสกัดได้ดีที่สภาวะของน้ำเสียปนเปื้อนเป็นเบสแก่และสารนำกลับเป็นกรด สำหรับการศึกษาอัตราการไหลของน้ำเสียปนเปื้อนและสารนำกลับของทั้งสองระบบนั้น พบว่าอัตราการไหลในระบบเยื่อแผ่นเหลวที่พยุงด้วยเส้นใยกลวงเท่ากับ 100 มิลลิลิตรต่อนาทีให้การแยกปรอทและสารหนูได้ดีสุด ส่วนอัตราการไหลในระบบเยื่อแผ่นเหลวเส้นใยกลวงแบบสัมผัสที่ 300 มิลลิลิตรต่อนาทีให้ผลการแยกปรอทและสารหนูดีสุด ซึ่งจากสภาวะที่เหมาะสมข้างต้นทำให้ความเข้มข้นของปรอทและสารหนูในน้ำเสียปนเปื้อนมีค่าต่ำกว่ามาตรฐานกำหนด นอกจากนี้ได้คำนวณหาค่าอันดับปฏิกิริยาและค่าคงที่ของปฏิกิริยาการสกัดปรอทและสารหนูด้วยวิธีอินทิเกรต ซึ่งได้ค่าอันดับปฏิกิริยาเท่ากับ 1 และ 2 รวมทั้งค่าคงที่ของปฏิกิริยาเท่ากับ 0.911 ต่อนาที และ 0.215 ลิตรต่อมิลลิกรัมต่อนาทีตามลำดับ