Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การบำบัดน้ำเสียปนเปื้อนน้ำมันด้วยกระบวนการอัลตราฟิลเตรชัน

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Treatment of oily wastewater by ultrafiltration process

Year (A.D.)

2011

Document Type

Thesis

First Advisor

พิสุทธิ์ เพียรมนกุล

Second Advisor

ฉัตรแก้ว ตันสกุล

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม

DOI

10.58837/CHULA.THE.2011.1622

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

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The aim of this research is to study Ultrafiltration process for treating the oily-wastewater. Two different physical characteristics (cutting oil and palm oil-emulsion) were investigated. The optimal operating condition was determined, as well as, the fouling mechanisms by applying the Hermia’s model and the surface filtration equation. Furthermore, the effect of various chemical washing was analyzed in order to propose the appropriate method for membrane fouling recovery. The results showed that the UF membrane can effectively treat the oily-wastewater with efficiency of 95%. The optimal operating condition obtained in this study was at concentration of 1 g/l, TMP of 2.5 Bar and cross-flow velocity equal to 0.24 m/s. By applying the mathematic models, the cake formation fouling mechanisms can be proven. Moreover, 0.32 of cake porosity and 3.14 µm thickness cake layer were calculated. The increase of TMP and inlet oil concentration can enhance the specific cake resistance (α) and fouling resistance (R[subscript f]).On the other hand, the increase of cross flow velocity leads to decreasing α and R[subscript f] values. The membrane washing was conducted and compared by means of the flux recovery (FR) and the resistance removal (RR). The highest FR and RR values of 96% and 55%, respectively, were obtained from the combining (SDS, NaOH, and EDTA) chemical cleaning agent.

Link to Full Text

Share

COinS