การดูดซับไอออนสังกะสีจากน้ำเสียด้วยผงเหล็กช็อตบลาสท์และตะกรันอลูมิเนียมเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมผลิตชิ้นส่วนยานยนต์

Abstract

การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการบำบัดไอออนสังกะสีในน้ำเสียโดยใช้ของเสียอุตสาหกรรม 2 ชนิด ได้แก่ ผงเหล็กช๊อตบลาสท์และตะกรันอลูมิเนียม ทำการทดลองแบบกะ โดยแบ่งการทดลองออกเป็น 2 ชุดหลัก ๆ ได้แก่ การทดลองที่ไม่ควบคุมพีเอชและควบคุมพีเอชของน้ำเสียซึ่งใช้น้ำเสียสังเคราะห์ 50 มิลลิลิตร ที่ความเข้มข้น 400 มิลลิกรัมต่อลิตร ศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพการบำบัดไอออนสังกะสี ได้แก่ เวลา (0-48 ชั่วโมง สำหรับผงเหล็กช็อตบลาสท์ และ 0-8 ชั่วโมง สำหรับตะกรันอลูมิเนียม) ปริมาณวัสดุดูดซับ (0.1-2 กรัม) และพีเอชเริ่มต้น (3-6) ผลการทดลองพบว่า ที่พีเอช 6 ให้ประสิทธิภาพการบำบัดสูงสุดทุกกรณี โดยผงเหล็กช็อตบลาสท์ 2 กรัม ใช้เวลาในการเข้าสู่สมดุลเท่ากับ 28 และ 40 ชั่วโมง ให้ประสิทธิภาพร้อยละ 38.35 และ 90.00 สำหรับการทดลองที่ไม่ควบคุมพีเอชและควบคุมพีเอชของน้ำเสีย ตามลำดับ ส่วนตะกรันอลูมิเนียม 2 กรัม ใช้เวลาเข้าสู่สมดุลเท่ากับ 2 และ 6 ชั่วโมง ให้ประสิทธิภาพร้อยละ 95.04 และ 19.74 สำหรับการทดลองที่ไม่ควบคุมพีเอชและควบคุมพีเอชของน้ำเสีย ตามลำดับ เมื่อใช้ปริมาณวัสดุดูดซับเพิ่มขึ้นจาก 0.1 เป็น 2 กรัม ประสิทธิภาพในการบำบัดเพิ่มขึ้นทุกการทดลอง จลนพลศาสตร์การดูดซับของวัสดุดูดซับทั้ง 2 ชนิดสอดคล้องกับสมการอัตราเร็วปฏิกิริยาอันดับสองเทียมทั้ง 2 การทดลอง ไอโซเทอร์มการดูดซับของการทดลองที่ควบคุมพีเอชสอดคล้องทั้งไอโซเทอร์มการดูดซับของแลงเมียร์และฟรุนด์ลิช โดยผงเหล็กช็อตบลาสท์มีค่าคงที่สมดุลการดูดซับตามไอโซเทอร์มการดูดซับของแลงเมียร์ (qm) และฟรุนด์ลิช (kf) เท่ากับ 39.08 และ 2.85 มิลลิกรัมต่อกรัม ตามลำดับ ส่วนตะกรันอลูมิเนียมมีค่า qm และ kf เท่ากับ 1.51 และ 0.28 มิลลิกรัมต่อกรัม ตามลำดับ นอกจากนั้นได้ศึกษาการบำบัดไอออนสังกะสีในน้ำเสียอุตสาหกรรมโดยการทดลองแบบคอลัมน์ พบว่าตะกรันอลูมิเนียมสามารถกำจัดสังกะสีจากน้ำเสียจากโรงงานชุบโลหะได้ปริมาณ 12.27 ลิตร ที่อัตราการไหลน้ำ 1 มิลลิลิตร/นาที โดยใช้เวลา 8 วัน ก่อนที่ค่าสังกะสีจะเกินมาตรฐาน และมีต้นทุนในการดำเนินงานประมาณ 51.82 บาท/ลูกบาสศก์เมตรน้ำเสีย ซึ่งต่ำกว่าระบบบำบัดน้ำเสียแบบเดิม