การสลายตะกอนเหล็กและนำกลับมาใช้ใหม่โดยกระบวนการทางชีวภาพแบบไร้อากาศ-เติมอากาศ

IRON FLOC DEFLOCCULATION AND REUSE BY ANAEROBIC/AEROBIC PROCESS

Name: ณัฐ ทัศนเปรมสิน

ThaSH: น้ำเสีย -- การบำบัด -- วิธีทางชีวภาพ

ThaSH: น้ำเสีย -- การบำบัด -- วิธีแบบไร้ออกซิเจน

Abstract: งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการสลายตะกอนโดยปฏิกิริยารีดักชันทางชีวภาพของเฟอริกไฮดรอกไซด์ (Fe(OH)3) ที่เตรียมจากเฟอริกคลอไรด์ (FeCl3.6H2O) เพื่อเป็นแนวทางในการช่วยลดปริมาณการเติมเฟอริกคลอไรด์ในระบบเอเอส และสามารถประมาณขนาดของถังหมักไร้อากาศที่เหมาะสม โดยใช้ FeCl3 5 ความเข้มข้น ได้แก่ 70 140 275 550 และ1,100 มก./ล ใช้น้ำเสียสังเคราะห์โดยมีนมผงเป็นแหล่งอาหาร ความเข้มข้นซีโอดีเริ่มต้น 1,100 มิลลิกรัมต่อลิตร ตะกอนจุลินทรีย์จากโรงบำบัดน้ำเสียชุมชนความเข้มข้นเริ่มต้น 4,000-5,000 มิลลิกรัมต่อลิตร ผลการศึกษาพบว่าที่ความเข้มข้นของเฟอริกไออน (Fe3+) 70 140 และ 275 มก./ล ลดลงมากกว่าร้อยละ 80 ภายในเวลา 3 วัน และที่ความเข้มข้น 550 และ 1,100 มก./ล ลดลงมากกว่าร้อยละ 80 ภายในเวลา 5 วัน โดยสอดคล้องกับค่าความเข้มข้นของเฟอรัส (Fe2+) ที่เพิ่มขึ้น โดยปฏิกิริยารีดักชันที่เกิดขึ้นเป็นแบบชีวภาพ ค่าพีเอชอยู่ในช่วงเป็นกลาง ค่าโออาร์พีอยู่ในช่วง -200 ถึง -500 mV อัตราการเกิดปฏิกิริยารีดักชันเป็นไปตามสมการโมนอด (Monod equation) โดยมีค่า kmax เท่ากับ 337±104 วัน-1และค่า Ks เท่ากับ 871.4 ±501 มก./ล ส่วนเมื่อเติมอากาศพบว่าเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันขึ้นอย่างรวดเร็วภายใน 1 ชั่วโมง โดยเป็นไปตามสมการปฏิกิริยาอันดับหนึ่งมีค่าเฉลี่ย k1 เท่ากับ 229±128 วัน-1 นอกจากนี้ยังศึกษาผลของการเติมกรดฮิวมิก (Humic acid) 5 ความเข้มข้น ได้แก่ 0 25 50 100 และ 200 มก./ล ต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยารีดักชัน และอัตราการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ผลการทดลองพบว่ากรดฮิวมิกไม่ส่งผลใดๆ โดยเฟอริกเปลี่ยนรูปไปเป็นเฟอรัสมากกว่าร้อยละ 80 ภายในเวลา 3 วันเช่นกันในทุกความเข้มข้นของกรดฮิวมิก อัตราการเกิดปฏิกิริยารีดักชันเฉลี่ยเท่ากับ 111.74±3.98 มก./ล/วัน ส่วนอัตราการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันเกิดภายใน 10 นาที โดยมีค่า k1 เพิ่มขึ้นเป็น 90, 314, 358, 542 และ598 วัน-1 เมื่อความเข้มข้นของกรดฮิวมิกเพิ่มขึ้นตามลำดับ

Abstract: This study investigated the dissolution by biological anaerobic reduction of ferric hydroxide (Fe(OH)3) from addition of ferric chloride (FeCl3.6H2O) for the reduction of ferric chloride addition in AS processes and the estimation of suitable anaerobic tank size. Fe(OH)3 were prepared at concentrations of 70, 140, 255, 550, and 1,100 mg/l. Synthesized wastewater was prepared from milk powder as COD 1,100 mg/l. MLSS was obtained from municipal wastewater treatment plant and used at concentrations of 4,000-5,000 mg/l. Results showed that more than 80% of 70, 140 and 275 mg/l of FeCl3 was transformed to ferrous in 3 days, and 5 days for 550 and 1,100 mg/l of FeCl3. Control experiment showed that ferric reduction was biologically process. pH of the experiment was within neutral range. ORP values were from -200 to -500 mV. The equation can be described as monod’s equation, kmax of 337±104 day-1 and Ks of 871.4±501 mg/l. When aerated, the oxidation reaction occurred within an hour which can be described as first order equation, k1=229±128-1. Moreover, this study also investigated the effect of humic acid concentrations 0, 25, 50, 100, and 200 mg/l on the ferric ion reduction rates in anaerobic condition and ferrous ion (Fe2+) oxidation rates in aerobic condition. The result showed that addition of humic acids had no effect. Fe3+ was converted to Fe2+ in anaerobic conditions more than 80% within 3-5 days in all humic acid concentrations. An average Fe3+ reduction rates were 111.74±3.98 mg/1/d. Whereas the oxidation of Fe2+ to Fe3+ was very rapid, occurring in the first 10 minutes. The first order kinetic constant (k1) was increased from 90, 314, 358, 542 and 600 day-1

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: ศรัณย์ เตชะเสน

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2557

Modified: 2559-05-01

Issued: 2559-05-01

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5570182921.pdf	3.59 MB	2	2018-06-06 03:17:12

ใช้เวลา

0.043339 วินาที