การแยกไอออนสังกะสีจากน้ำทิ้งอุตสาหกรรมด้วยเยื่อแผ่นเหลวที่พยุงด้วยเส้นใยกลวง

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการแยกไอออนสังกะสีจากน้ำทิ้งอุตสาหกรรมของกระบวนการเคลือบสังกะสีฟอสเฟตด้วยเยื่อแผ่นเหลวที่พยุงด้วยเส้นใยกลวงตัวแปรที่ศึกษา ได้แก่ ชนิดของสารสกัด ความเป็นกรด-เบสของสารละลายป้อน ความเข้มข้นของสารสกัด ความเข้มข้นของสารละลายนำกลับ อัตราการไหลของสารละลายป้อนและสารละลายนำกลับผลของตัวทำละลายที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการสกัดและการนำกลับ อายุการใช้งานของเยื่อแผ่นเหลว ความเข้มข้นเริ่มต้นของไอออนสังกะสีในสารละลายป้อนและอุณภูมิที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการสกัดและการนำกลับ ผลงานวิจัยพบว่า D2EHPA ในตัวทำละลายโทลูอีนมีความเหมาะสมที่สุด ณ สภาวะที่ดีที่สุดให้ผลร้อยละการสกัดที่ 91 และร้อยละการนำกลับที่ 56 ภายใต้อายุการใช้งานที่สามารถยอมรับได้ที่ 210 นาที ซึ่งสภาวะดังกล่าวประกอบด้วยค่าความเป็นกรด-เบสของสารละลายป้อนเท่ากับ 2.5 ความเข้มข้นของสารสกัด D2EHPA ในตัวทำละลายโทลูอีนที่ความเข้มข้นร้อยละ 8.3 โดยปริมาตร ความเข้มข้นของสารละลายนำกลับกรดซัลฟูริกเท่ากับ 0.125 โมลต่อลิตร และอัตราการไหลของสารละลายป้อนและสารละลายนำกลับเท่ากันเท่ากับ 100 มิลลิลิตรต่อนาทีนอกจากนั้นพบว่าชนิดของตัวทำละลายมีผลต่อค่าสัมประสิทธิ์การกระจาย (D) ค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่าน (P)ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทมวลในสารละลายป้อน (kf) และค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทมวลในเยื่อแผ่นเหลว (km)ซึ่งค่าทั้งหมดนั้นมีความสัมพันธ์กับค่าความมีขั้วของตัวทำละลาย โดยตัวทำละลายทั้งหมดที่ทำการศึกษาพบว่าขั้นตอนควบคุมอัตราการถ่ายเทมวลคือ การแพร่ซึมของไอออนสารประกอบเชิงซ้อนของสังกะสีและ D2EHPA ผ่านชั้นของสารละลายเยื่อแผ่นเหลว ผลลัพธ์ของสารละลายป้อนเมื่อผ่านเยื่อแผ่นเหลวที่พยุงด้วยเส้นใยกลวง มีค่าความเข้มข้นของไอออนสังกะสีต่ำกว่าค่ามาตรฐานกำหนดน้ำทิ้งของอุตสาหกรรมประเทศไทย และผลลัพธ์ของสารละลายนำกลับที่ได้สามารถนำไปใช้เป็นสารตั้งต้นตัวเติมในกระบวนชุบโลหะ