Reusing electric ARC furnace dust as reductant to remove chromium ions from electroplating wastewater

การนำฝุ่นจากเตาอาร์กไฟฟ้ากลับมาใช้เป็นรีดักแทนท์เพื่อกำจัดโครเมียมออกจากน้ำเสียกระบวนการชุบโลหะ

Name: Darika Pansuk

LCSH: Chromium

LCSH: Electric arc

LCSH: Electroplating

LCSH: Factory and trade waste

Abstract: Chromium has widespread use in the electroplating industry, generating much chromium contaminated wastewater. A common technique for chromium removal is reduction using various substances. However, the conditions for the use of electric arc furnace dust as an alternate reductant have not been studied. Electric arc furnace dust is a scrap metal steel mill waste by-product consisting of various metals, especially iron and zinc. When this dust is used as a reductant, the iron and zinc are leached into the water. So conditions must be found under which this leaching is minimized while the chromium is efficiently removed. The main objective of this study was to determine the optimum conditions for the use of electric arc furnace dust as a reductant for removing chromium from electroplating wastewater. A laboratory-scale experiment with a continuous mode was used to determine the optimum removal conditions by varying surface overflow rates, dust concentrations, and pH levels. When the surface overflow rate is increased, there is not enough time for the dust to settle, so the dust consisting of zinc and iron moves into the water and the amounts of zinc and iron in the water increases. When the dust concentration consisting zinc and iron is increased, zinc and iron are leached into the water resulting in higher levels of zinc and iron in the water and higher chromium removal efficiency. But this high level of dust concentration is not desirable. With lower pH levels chromium removal efficiency increased and amounts of zinc and iron decreased. So a lower pH level is to be preferred. The optimum removal conditions were found to consist of a surface overflow rate of 1.2 m3/m2.d, a dust concentration of 125 g/l, and a pH level of 7. Under these conditions the chromium removal efficiency was 99.59 % and the chromium concentration, zinc concentration, iron concentration, and amount of suspended solids in the water were lower than those of the required water standards stipulated by the Ministry of Industry of Thailand.

Abstract: โครเมียมเป็นโลหะหนักที่ใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมชุบโลหะ ด้วยเหตุนี้จึงก่อให้เกิดน้ำเสียที่มีโครเมียมปนเปื้อนอยู่เป็นจำนวนมาก วิธีการกำจัดโครเมียมออกจากน้ำเสียที่นิยมใช้คือกระบวนการรีดักชั่นซึ่งสามารถใช้ตัวรีดักแทนท์ได้หลายชนิด อย่างไรก็ตามการนำฝุ่นเตาอาร์กไฟฟ้ากลับมาใช้เป็นรีดักแทนท์นั้นยังไม่มี การศึกษาเป็นที่แน่ชัด โดยฝุ่นเตาอาร์กไฟฟ้าเป็นวัตถุพลอยได้จากอุตสาหกรรมหลอมเหล็กที่ใช้เศษเหล็กเป็นวัตถุดิบ จึงทำให้ฝุ่นเตาอาร์กไฟฟ้ามีโลหะหลายชนิดผสมอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหล็กและสังกะสีซึ่งมีในปริมาณมากดังนั้นเมื่อนำฝุ่นเตาอาร์กไฟฟ้ามาใช้เป็นรีดักแทนท์จึงทำให้เหล็กและสังกะสีถูกชะออกมา ดังนั้นในการใช้ฝุ่นเตาอาร์กไฟฟ้าต้องพิจารณาให้เหล็กและสังกะสีชะออกมาน้อยที่สุดและสามารถกำจัดโครเมียมได้อย่างมีประสิทธิภาพ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมในการกำจัดโครเมียมออกจากน้ำเสียชุมโลหะโดยใช้ฝุ่นจากเตาอาร์กไฟฟ้าในอุสาหกรรมเหล็กเป็นรีดักแทนท์ ทั้งนี้เป็นการศึกษาวิจัยเชิงทดลองแบบต่อ เนื่องเพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมโดยแปรค่าอัตราน้ำล้นผิว ความเข้มข้นฝุ่น และระดับพีเอช เมื่ออัตราน้ำล้นผิวเพิ่มขึ้น จะส่งผลให้ระยะเวลาที่ฝุ่นตกตะกอนไม่เพียงพอ ดังนั้นจึงมีฝุ่นอันประกอบด้วยสังกะสีและเหล็กปะปนกับน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้ว ด้วยเหตุนี้จึงทำให้ปริมาณสังกะสีและเหล็กในน้ำที่ผ่านการบำบัดเพิ่มขึ้น นอกจากนี้เมื่อเพิ่มความเข้มข้นฝุ่นจะส่งผลให้ปริมาณของสังกะสีและเหล็กถูกชะออกมาในน้ำมากขึ้น อีกทั้งยังส่งผลให้ประสิทธิภาพการกำจัดโครเมียมออกจากน้ำเสียมากขึ้นด้วย และเมื่อระดับพีเอชลดลงจะส่งผลให้ประสิทธิภาพการกำจัดโครเมียมเพิ่มขึ้น ในขณะที่ปริมาณสังกะสีและเหล็กในน้ำจะลดลง สภาวะที่เหมาะสมในการกำจัดโครเมียม ออกจากน้ำเสียกระบวนการชุบโลหะ คือ อัตราน้ำล้นผิวเท่ากับ ม3 /ม2. วัน ความเข้มข้นฝุ่นเท่ากับ 125 กรัมต่อลิตร และระดับพีเอชเท่ากับ 7 ซึ้งให้ประสิทธิภาพการกำจัดโครเมียมร้อยละ 99.59 โดยคุณภาพน้ำที่ผ่านการบำบัดในสภาวะที่เหมาะสมมีปริมาณโครเมียม สังกะสี เหล็ก และของแข็งแขวนลอยไม่เกินค่ามาตรฐานน้ำทิ้งอุตสาหกรรม

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Suvit Shumnumsirivath

Role: Thesis Advisors

Created: 2004

Modified: 2553-04-21

Issued: 2010-01-28

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9740443257

CallNumber: TH D218r 2004

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Environmental Technology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4336086.pdf	3.96 MB	68	2022-09-18 22:46:13

ใช้เวลา

0.258744 วินาที