Abstract:
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพการกำจัดฟลูออไรด์ด้วยถ่านกระดูก (BC) และถ่านกระดูกที่ถูกกระตุ้นด้วยสารโซเดียมไฮดรอกไซด์และโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ รวมถึงศึกษาการปลดปล่อยสารคาร์บอนอินทรีย์ละลายน้ำ (DOC) จากถ่านกระดูก และศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับ DOC ด้วยถ่านกัมมันต์ชนิดเกล็ด (GAC) จากการศึกษาแบบทีละเทพบว่า BC มีประสิทธิภาพในการกำจัดฟลูออไรด์มากกว่าถ่านกระดูกที่ถูกกระตุ้นด้วยสารเคมี เนื่องจากการกระตุ้นด้วยสารเคมีทำให้สารไฮดรอกซีอะพาไทต์ (HAP) ภายในวัสดุดูดซับลดลง โดยจลนพลศาสตร์และไอโซเทอมการดูดซับฟลูออไรด์ด้วย BC สอดคล้องกับสมการจลนพลศาสตร์การดูดซับอันดับหนึ่งเสมือนและไอโซเทอมการดูดซับแบบเส้นตรง ขณะที่จลนพลศาสตร์และไอโซเทอมการดูดซับ DOC ด้วย GAC สอดคล้องกับสมการจลนพลศาสตร์การดูดซับอันดับสองเสมือนและไอโซเทอมการดูดซับแบบเส้นตรงและแบบเรดลิชและปีเตอร์สัน สำหรับการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของไอออน พบว่าฟลูออไรด์ ฟอสเฟต (PO43-) และแคลเซียม (Ca2+) เป็นไอออนที่เกิดการเปลี่ยนแปลงมากที่สุด ทั้งนี้กลไกหลักของการกำจัดฟลูออไรด์และ Ca2+ คือการแลกเปลี่ยนไอออนและการตกตะกอนจากปฏิกิริยาทางเคมี ตามลำดับ และผลจากการแลกเปลี่ยนไอออนของฟลูออไรด์ทำให้ PO43- ถูกปลดปล่อยออกสู่สารละลาย จากการศึกษาแบบคอลัมน์พบว่าการเพิ่มความสูงของชั้นวัสดุดูดซับ ส่งผลให้เวลา ณ จุดความเข้มข้นเบรกทรูเพิ่มมากขึ้นในขณะที่อัตราการใช้วัสดุดูดซับลดลง โดยกราฟเบรกทรูที่ได้จากการทดลองทั้งกรณีการดูดซับฟลูออไรด์โดยถ่านกระดูกและการดูดซับ DOC โดย GAC สอดคล้องกับแบบจำลองของโทมัส ขณะที่การปลดปล่อย DOC ของระบบคอลัมน์ BC มีค่ามากที่สุดในช่วงเริ่มต้นการทดลองและลดลงตามระยะเวลา
