การเปรียบเทียบประสิทธิภาพการดูดซับสีย้อมโดยถ่านกัมมันต์ และสลัดจ์จากระบบบำบัดน้ำเสียแบบแอกทิเวเต็ดสลัดจ์ที่ย่อยสลายแล้ว

Comparison of dye adsorption efficiencies by activated carbon and digested sludge from activated sludge wastewater treatment

Name: ปรางศิริ ศรีศุภพัชร

ThaSH: การดูดซับ

ThaSH: คาร์บอนกัมมันต์

ThaSH: สีย้อมและการย้อมสี

ThaSH: น้ำเสีย -- การบำบัด

Abstract: จุดประสงค์ในวิจัยนี้เป็นการศึกษาประสิทธิภาพและปรากฏการณ์การดูดซับสีย้อม (สีย้อมรีแอกทีฟ (RB5) และสีย้อมเบสิก (BY1))โดยใช้สลัดจ์ที่ย่อยสลายแล้วจากระบบบำบัดน้ำเสียแบบแอกทิเวเต็ดสลัดจ์ เปรียบเทียบกับถ่านกัมมันต์ชนิดผงเกรดการค้า โดยศึกษาผลกระทบของการปรับปรุงสภาพพื้นผิวของสารดูดซับด้วยกรด และด่าง ค่าพีเอช และ อุณหภูมิ ต่อความสามารถในการดูดซับสีย้อม โดยทำการทดลองแบบทีละเท รวมถึงศึกษาคุณสมบัติการคัดเลือกมลสารระหว่างสีย้อมและสารลดแรงตึงผิวประเภทไม่มีประจุ (TX-100) ในสารละลายผสม ผลการวิจัยพบว่า สารดูดซับประเภทสลัดจ์และ สารดูดซับประเภทถ่านกัมมันต์สามารถดูดซับสีย้อมทั้ง 2 ชนิดโดยใช้เวลาเข้าสู่สมดุลที่ 60 และ 360 นาทีตามลำดับ และ สารดูดซับทุกชนิดสามารถดูดซับสารลดแรงตึงผิวโดยใช้เวลาเข้าสู่สมดุลที่ 60 นาที ซึ่งสอดคล้องกับปฏิกิริยาอันดับสองเสมือน สีย้อม BY1ถูกดูดซับได้ดีที่สุดที่พีเอช 9 และ พีเอช 7 ด้วยถ่านกัมมันต์กระตุ้นด้วยด่างและสลัดจ์กระตุ้นด้วยด่างตามลำดับ ในขณะที่สีย้อม BY1 ถูกดูดซับได้ดีที่สุดด้วยถ่านกัมมันต์กระตุ้นด้วยกรดและสลัดจ์กระตุ้นด้วยกรดที่พีเอช 9 ซึ่งสอดคล้องกับผลของค่า pHPZC กระบวนการดูดซับสีย้อมด้วยสารดูดซับประเภทถ่านกัมมันต์สอดคล้องกับสมการไอโซเทอมของแลงมัวล์ ส่วนสารดูดซับประเภทสลัดจ์สอดคล้องทั้งสมการไอโซเทอมของแลงมัวล์ และฟรุนดิช สารดูดซับส่วนใหญ่ดูดซับสีย้อมด้วยกระบวนการดูดความร้อน ส่วนผลของการคัดเลือกมลสารระหว่างสีย้อมและสารลดแรงตึงผิวพบว่า สารดูดซับประเภทถ่านกัมมันต์สามารถดูดซับสารลดแรงตึงผิวและสีย้อมได้ลดลงในสารละลายผสม ยกเว้นถ่านกัมมันต์ธรรมดาดูดซับสีย้อม BY1 ลดลงโดยที่การดูดซับสารลดแรงตึงผิวไม่เปลี่ยนแปลง ส่วนสารดูดซับประเภทสลัดจ์ พบว่าสามารถดูดซับสารลดแรงตึงผิวลดลงแต่ดูดซับสีย้อมทั้ง 2 ชนิดได้ไม่เปลี่ยนแปลงยกเว้นกรณีดูดซับสีย้อม RB5 ผสมด้วย TX-100 ด้วยสลัดจ์กระตุ้นด้วยกรดและสลัดจ์กระตุ้นด้วยด่าง ค่าใช้จ่ายในการกำจัดสีย้อมพบว่าสลัดจ์ที่ไม่ถูกกระตุ้นสามารถกำจัดสีย้อม BY1 โดยมีค่าใช้จ่ายที่ถูกกว่าการใช้ถ่านกัมมันต์ชนิดผง

Abstract: The objective of this research is to study adsorption efficiency and phenomenon of ionic dyes (reactive black 5 (RB5) and basic yellow 1 (BY1)) by using digested sludge from wastewater treatment system comparing with commercial-grade powder activated carbon (PAC). Effects of acid or base surface treatment, pH, temperature on ionic dyes adsorption capacities were investigated by batch experiments. Moreover, the selective adsorption between nonionic surfactant (TX-100) and ionic dyes was also studied. The results have showed that the sludge-type and PAC-type adsorbents can adsorb both types of dyes and reach the equilibrium state within 60 and 360 minutes, respectively. While the adsorption of TX-100 corresponds with 60 minutes for reaching the equilibrium state. All adsorbents kinetic data can be described by using pseudo-second order equation. Moreover, RB5 had the highest adsorption capacity at pH 9 and pH 7 for base-treated PAC and sludge, respectively. Whereas, BY1 had highest adsorption capacities by acid-treated PAC and sludge at pH 9. This conforms with the pHPZC values. Adsorption isotherms can be explained by Langmuir isotherm for all PAC group and both Langmuir and Freundlich isotherms for all sludge group. The endothermic system is likely occurred in this study. Due to the selective adsorption experiments in bi-solution, lower adsorption capacities for both ionic dyes and TX-100 by all PAC group can be observed, except in the cases of BY1 adsorption by untreated PAC that there is insignificant variation on TX-100 adsorption. On the other hand, by using sludge group, the adsorption capacity of TX-100 reduced, while ionic dyes are roughly constant. Note that, in case of acid-treated sludge and base-treated sludge, the different phenomena compared previous experimental results with RB5 dye obtained with dried sludge was investigated. For non-treated sludge, the treatment cost for removal BY1 was lower than that for using PAC.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สถาบันวิทยบริการ

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: พิสุทธิ์ เพียรมนกุล

Role: ที่ปรึกษา

Name: ปฏิภาณ ปัญญาพลกุล

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2551

Modified: 2554-05-11

Issued: 2554-05-11

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Prangsiri_sr.pdf	1.89 MB	273	2025-01-20 23:51:20

ใช้เวลา

0.021417 วินาที