การบำบัดน้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันโดยกระบวนการรวมตะกอนและทำให้ลอยด้วยไฟฟ้าในถังปฏิกิริยาแบบฟองอากาศและแบบอากาศยก

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการบำบัดน้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันด้วยกระบวนการรวมตะกอนและทำให้ลอยด้วยไฟฟ้า โดยมีปัจจัยที่ทำการศึกษา ได้แก่ รูปแบบของขั้วไฟฟ้า (แผ่น แผ่นเจาะรู แท่ง และเกลียว) ชนิดของขั้วไฟฟ้า (อะลูมิเนียม แกรไฟต์ และไทเทเนียม) ระยะห่างระหว่างขั้วไฟฟ้า (1, 2 และ 3 เซนติเมตร) ค่ากระแสไฟฟ้า (0.75, 1.00 และ 1.25 แอมแปร์) และรูปแบบถังปฏิกิริยาที่เหมาะสมระหว่างถังปฏิกิริยาแบบฟองอากาศ (Bubble Column Reactor, BCR) และถังปฏิกิริยาแบบอากาศยก (Air-Lift Reactor, ALR) ต่อประสิทธิภาพการบำบัดน้ำเสียสังเคราะห์ปนเปื้อนน้ำมันที่ความเข้มข้น 0.5, 1.0 และ 1.5 กรัมต่อลิตร โดยการเดินระบบแบบทีละเท และนำสภาวะการเดินระบบที่เหมาะสมไปทดสอบในการเดินระบบแบบต่อเนื่อง จากการทดลองพบว่า สภาวะการทดลองที่เหมาะสมคือ ใช้ขั้วไฟฟ้าที่ทำจากอะลูมิเนียมรูปแบบแผ่นเจาะรูที่ขนาดรู 0.5 เซนติเมตร และระยะห่างระหว่างรู 1 เซนติเมตร จำนวน 2 แผ่น วางขั้วไฟฟ้าห่างกัน 2 เซนติเมตร เดินระบบที่ค่ากระแสไฟฟ้า 1 แอมแปร์ เนื่องจากให้อัตราการไหลของฟองอากาศสูงที่สุด 0.82 มิลลิลิตรต่อวินาที เมื่อทำการทดลองเป็นระยะเวลา 120 นาที จากการเปรียบเทียบประสิทธิภาพการบำบัดในถังปฏิกิริยาแบบ BCR และ ALR พบว่ามีประสิทธิภาพการบำบัดความขุ่นและซีโอดีที่ใกล้เคียงกัน (ประมาณ 95 เปอร์เซ็นต์) ในทุกความเข้มข้นของน้ำมัน โดยถังปฏิกิริยาแบบ ALR ใช้เวลาในการบำบัดมากกว่าถังปฏิกิริยาแบบ BCR เนื่องจากในถังปฏิกิริยาแบบ ALR มีปริมาตรน้ำเสียมากกว่า โดยมีปริมาตร 28 ลิตร ขณะที่ถังปฏิกิริยาแบบ BCR มีปริมาตร 25 ลิตร จึงต้องใช้ระยะเวลาในการบำบัดเพิ่มขึ้น จากการศึกษาการเดินระบบแบบต่อเนื่องและรูปแบบการไหลในถังปฏิกิริยา พบว่าประสิทธิภาพการบำบัด เวลากัก และรูปแบบการไหลของถังปฏิกิริยาทั้ง 2 รูปแบบ ไม่แตกต่างกัน โดยมีรูปแบบการไหลตามแนวท่อต่ออนุกรมกับการไหลแบบที่มีการกวนสมบูรณ์ อย่างไรก็ตามถังปฏิกิริยาแบบ ALR มีข้อได้เปรียบจากตะกอนที่เกิดขึ้นมีปริมาตรน้อยกว่า จึงมีแนวโน้มในการประหยัดค่าใช้จ่ายสำหรับกำจัดตะกอนหากนำไปประยุกต์ใข้งานจริง