การบำบัดน้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันด้วยกระบวนการอัลตราฟิลเตรชัน

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษากระบวนการอัลตราฟิลเตรชัน (Ultrafiltration process) ในการบำบัดน้ำเสียปนเปื้อนน้ำมัน โดยเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันที่มีลักษณะทางกายภาพแตกต่างกัน คือ น้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันตัดและน้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันปาล์ม โดยศึกษาสภาวะการเดินระบบที่เหมาะสมและการนำแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของ Hermia และสมการการกรองที่ผิวหน้า (Surface filtration equation) มาประยุกต์ใช้ในการอธิบายลักษณะการอุดตันของเมมเบรน รวมไปถึงการศึกษาผลการทำความสะอาดเมมเบรนด้วยสารเคมี จากการศึกษาพบว่ากระบวนการอัลตราฟิลเตรชันมีประสิทธิภาพในบำบัดสูงกว่าร้อยละ 95 โดยสภาวะที่เหมาะสมต่อการเดินระบบคือ ใช้น้ำเสียที่มีความเข้มข้นเท่ากับ 1 กรัม/ลิตร ความดันเท่ากับ 2.5 บาร์ และความเร็วตามขวางเท่ากับ 0.24 เมตร/วินาที ทั้งนี้ จากการใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ในการอธิบายลักษณะการอุดตันของเมมเบรนพบว่าเมมเบรนเกิดการอุดตันแบบการเกิดชั้นเค้ก (Cake formation) ซึ่งมีค่าความพรุน (ɛ) และค่าความหนาของชั้นเค้กเท่ากับ 0.32 และ 3.14 ไมโครเมตร ตามลำดับ โดยเมื่อความดันและความเข้มข้นของน้ำเสียเพิ่มขึ้น ทำให้ค่าความต้านทานจำเพาะของเค้ก (α) และค่าความต้านทานของฟาวลิง(R[subscript f]) เพิ่มขึ้น ในขณะที่การเพิ่มความเร็วตามขวางจะทำให้ค่า α และค่า R[subscript f] มีค่าลดลง จากการทำความสะอาดเมมเบรนโดยใช้สารเคมีและวิเคราะห์ประสิทธิภาพการทำความสะอาดด้วยค่าประสิทธิภาพการฟื้นฟูฟลักซ์ (FR) และค่าประสิทธิภาพการกำจัดแรงต้านทานของเมมเบรน(RR) พบว่า เมื่อใช้สาร SDS NaOH และ EDTA ร่วมกันจะสามารถทำความสะอาดเมมเบรนได้สะอาดที่สุด โดยให้ค่า FR และค่า RR เท่ากับ 96% และ 55% ตามลำดับ