การจัดการน้ำและน้ำเสียของโรงงานชุบสังกะสี โดยใช้เทคนิคการออปติไมซ์

Abstract

นํ้าเสียจัด เป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญของอุตสาหกรรมเคมี มีแหล่งกำเนิดทั้งจากกระบวนการผลิตและหน่วยสนับสนุน การนำนํ้าทิ้งจากหน่วยต่าง ๆ กลับมาใช้ใหม่จัดเป็นแนวทางหนึ่งของการป้องกันมลพิษ อันจะนำไปสู่การลดปริมาณการใช้นำดี (Freshwater) และปริมาณการเกิดนํ้าเสียของกระบวนการผลิตลงได้ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อจำลองโครงข่ายการจัดการนํ้าและนํ้าเสียตามหลักการอนุรักษ์มวล พิจารณาโดยการนำสายของนำทิ้งจากหน่วยต่าง ๆ รวมถึงสายของนํ้าดีที่ใช้ในภาพรวมทั้งระบบ มาทำการแยก ผสม และนำกลับไปใช้ใหม่ในหน่วยอื่นที่สามารถยอมรับนํ้านั้นได้ ซึ่งชุดของสมการดุลมวลสารและสมการเงื่อนไขของกระบวนการทั้งหมดที่ได้จะถูกนำมาตั้งเป็นปัญหาสำหรับการทำออปติไมซ์โดยมีฟังก์ชันวัตถุประสงค์เพื่อให้มีการใช้นํ้าดีตํ่าที่สุด ปัญหาสำหรับทำออปติไมช์จะอยู่ในรูปโปรแกรมแบบไม่เชิงเส้นตรง (Nonlinear Programing) สามารถจำลองและหาคำตอบได้ด้วยโปรแกรมแกมส์ (GAMS) ในงานวิจัยได้ทดสอบแบบจำลองกับกระบวนซุบสังกะสี-โครเมี่ยมของโรงงานแห่งหนึ่ง พบว่าโรงงานสามารถลดการใช้นํ้าดีในกระบวนการล้างนํ้า (Rinsing) ลงได้โดยการควบคุมอัตราการไหลของนํ้าล้าง และการนำนํ้าล้างกลับมาใช้อย่างเหมาะสมจะลดการใช้นํ้าดีลงได้ 588 ลบ.ม./ปี หรือคิดเป็นร้อยละ 7.45 ของปริมาณการใช้นํ้าในปัจจุบัน