Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การเพิ่มประสิทธิภาพกำจัดสังกะสีจากน้ำเสียอุตสาหกรรมโดยกระบวนการตกตะกอนด้วยไฟฟ้าเคมีด้วยวิธีควบคุมกระแสอย่างต่อเนื่อง

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Enhancement of zinc removal efficiency from industrial wastewater using electrochemical precipitation processes with continuous controlled current

Year (A.D.)

2010

Document Type

Thesis

First Advisor

เขมรัฐ โอสถาพันธุ์

Second Advisor

เจริญขวัญ ไกรยา

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม

DOI

10.58837/CHULA.THE.2010.1620

Abstract

น้ำเสียจากกระบวนการผลิตเส้นใยเรยอนเป็นน้ำเสียที่มีการปนเปื้อนสังกะสีในปริมาณสูง ซึ่งในงานวิจัยนี้ได้ทำการทดลองปรับปรุงวิธีการกำจัดสังกะสีออกจากน้ำเสียสังเคราะห์และน้ำเสียจริงจากโรงงานผลิตเส้นใยเรยอน ด้วยวิธีการตกตะกอนด้วยไฟฟ้าเคมีแบบควบคุมกระแสอย่างต่อเนื่อง น้ำเสียจากกระบวนการผลิตเส้นใยเรยอนมีปริมาณสังกะสีปนเปื้อน 155 มิลลิกรัมต่อลิตร พีเอช 1.7 และค่าความนำไฟฟ้า 33.2 มิลลิซีเมนต์ต่อเซนติเมตร การทดลองเริ่มต้นจากการศึกษารูปแบบถังปฏิกิริยาที่เหมาะสมกับงานทางด้านไฟฟ้าเคมี ผ่านปฏิกิริยารีดักชั่นของ KMnO4 และการทดสอบหาวัสดุที่ดีที่สุดที่สามารถใช้เป็นสะพานเกลือได้ทั้งถังปฏิกิริยาแบบมีรอยต่อและไม่มีรอยต่อ ซึ่งจากผลการทดลองพบว่าถังปฏิกิริยาที่มีแผ่นแก้วพรุนทำหน้าที่เป็นเหมือนสะพานเกลือให้ผลการทดลองที่ดีที่สุดและได้นำไปใช้สำหรับการทดลองการกำจัดสังกะสีในขั้นต่อไป เหล็ก อะลูมิเนียม แกรไฟต์ และเหล็กกล้าไร้สนิม ถูกนำมาทดสอบเพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการนำมาใช้ทำขั้วไฟฟ้าแคโทดสำหรับการกำจัดสังกะสีออกจากน้ำเสียสังเคราะห์ โดยตรวจวัดความเปลี่ยนแปลงของค่าพีเอช และความเข้มข้นของสังกะสีตลอดระยะเวลาการทดลอง จากผลการทดลองพบว่าขั้วไฟฟ้าที่เหมาะสมในการกำจัดสังกะสีด้วยวิธีทางเคมีไฟฟ้าแบบควบคุมความหนาแน่นกระแส คือ เหล็กกล้าไร้สนิม ซึ่งสามารถกำจัดสังกะสีได้ถึง 98% ภายในเวลา 30 นาที ณ ค่าความหนาแน่นกระแส 37.5 แอมแปร์ต่อตารางเมตร รูปแบบใหม่ของการควบคุมปริมาณกระแสไฟฟ้าตามเวลาได้ถูกนำมาใช้ในงานวิจัยชิ้นนี้ โดยวิธีการควบคุมกระแสไฟฟ้าแบบใหม่นี้สามารถลดระยะเวลาในการกำจัดสังกะสีในน้ำเสียจริงลงได้มาก พร้อมๆกับการเพิ่มประสิทธิภาพเชิงกระแสของการกำจัด จากผลการทดลองพบว่าสามารถกำจัดสังกะสีออกจากน้ำเสียจริงได้ถึง 98% ภายในเวลา 50 นาที โดยคิดเป็น 100% ประสิทธิภาพเชิงกระแส

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Wastewater from rayon fiber manufacturing process contained high concentration of zinc has been treated using continuous current-controlling electrochemical method. Wastewater containing 155 ppm Zn2+ at pH 1.7 with 33.2 mS/cm conductance was used throughout these studies. An investigation begun with a reactor design. Reduction of KMnO4 were employed to indicate whether the reactor with or without salt bridge would provide a better result. Many materials made for salt bridge were also tested. Then, a reactor with sintered glass, as a salt bridge, was chosen for Zn removal process. Aluminum, iron, graphite and stainless steel were examined as a possibly cathode material to use for the Zn removal process. The pH and zinc concentration were monitored. From the results, a suitable electrode for the Zn removal using the controlled current current density method was stainless steel which could eliminate 98% of Zn within 30 min when 37.5 A/ m² current density was applied. A new aspect of adjusting controlled-current vs. time during the electrolysis course was proposed. It shows a benefit in less-time consuming in Zn removal process at great improvement in the current efficiency. The results revealed that 98% of Zn removal was achieved within 50 min electrolysis with 100% current efficiency at the highest.

Link to Full Text

Share

COinS