การกำจัดสีย้อมและสารลดแรงตึงผิวด้วยเศษแก้วเคลือบแมงกานีสออกไซด์

Removal of dye and surfactant by manganese oxide-coated shredded glass

Name: ธนพร คำขจร

ThaSH: น้ำเสีย -- การบำบัด -- การกำจัดสี

ThaSH: แมงกานีสออกไซด์

ThaSH: สารลดแรงตึงผิว

ThaSH: อุตสาหกรรมขวด

Abstract: วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการใช้แมงกานีสออกไซด์เคลือบเศษแก้วที่ได้จากกระบวนการบดขวดแก้วที่ไม่ใช้แล้วจากโรงงานอุตสาหกรรมที่ผลิตและหลอมขวดแก้วเพื่อใช้กำจัดสีย้อมและสารลดแรงตึงผิวจากน้ำเสีย โดยทำการศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมเศษแก้วเคลือบแมงกานีสออกไซด์ ได้แก่ ระยะเวลาในการกวนผสมระหว่างสารละลายแมงกานีสคลอไรด์กับเศษแก้ว ความเข้มข้นของสารละลายแมงกานีสคลอไรด์ และเปรียบเทียบการชะละลายของแมงกานีสของตัวกลางดูดซับ จากนั้นทำการศึกษาประสิทธิภาพการกำจัดสีย้อม ได้แก่ สีย้อมเบสิค เยลโล่1(BY1)สีเมทิลีนบลู(MB) และสีย้อมแอซิด บลู45(AB45) และสารลดแรงตึงผิว ได้แก่ ไทรตัน เอ็กซ์-100(TX100) ซิทิล พิวริเดียม คลอไรด์(CPC) และลิเนียร์ อัลคิลเบนซีน ซัลโฟเนต(LAS) โดยทำการทดลองแบบทีละเทและแบบคอลัมน์ รวมถึงศึกษาคุณสมบัติการคัดเลือกมลสารระหว่างสารลดแรงตึงผิวและสีย้อม จากผลการศึกษา พบว่า สภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมเศษแก้วเคลือบแมงกานีสออกไซด์ ได้แก่ ระยะเวลากวนผสมระหว่างสารละลายแมงกานีสคลอไรด์กับเศษแก้วที่ 10 ชั่วโมง โดยใช้ความเข้มข้นแมงกานีสคลอไรด์ 2.5 โมลาร์ ซึ่งจะทำให้ร้อยละการชะละลายของแมงกานีสออกมาน้อยและมีประสิทธิภาพการดูดซับดีที่สุด ส่วนการศึกษาการดูดซับสีย้อมและสารลดแรงตึงผิวแบบทีละเท พบว่า สีย้อม BY1และAB45 จะเข้าสู่สมดุลที่ 120 นาที และสีเมทิลีนบลูจะเข้าสู่สมดุลที่ 180 นาที ส่วนสารลดแรงตึงผิว CPC และLAS จะเข้าสู่สมดุลที่ 180 นาที แต่สารลดแรงตึงผิว TX100 ไม่สามารถดูดซับได้ ซึ่งการดูดซับทั้งหมดสอดคล้องกับอันดับปฏิกิริยาสองเสมือน โดยสีย้อม BY1และสารลดแรงตึงผิว CPC มีประสิทธิภาพการดูดซับดีที่สุด คือ พีเอช 9 ส่วนสีย้อม AB45 และสารลดแรงตึงผิว LAS ที่มีประสิทธิภาพการดูดซับดีที่สุด คือ พีเอช 5 ซึ่งสามารถอธิบายได้ด้วยแรงดึงดูดระหว่างประจุ โดยกระบวนการดูดซับทั้งหมดสอดคล้องกับสมการไอโซเทอมของแลงเมียร์ นอกจากนี้พบว่า การมีอยู่ของสารลดแรงตึงผิว TX100 ไม่ส่งผลกระทบต่อการดูดซับสีย้อม ส่วนสารลดแรงตึงผิว CPC ผสมกับสีย้อม BY1และสารลดแรงตึงผิว LAS ผสมกับสีย้อม AB45 พบว่า สีย้อมและสารลดแรงตึงมีผลกระทบซึ่งกันและกันทำให้ความสามารถในการดูดซับลดลง ส่วนการดูดซับแบบคอลัมน์มีแนวโน้มเดียวกันกับการดูดซับแบบทีละเทแต่ความสามารถในการดูดซับแบบคอลัมน์น้อยกว่าแบบทีละเท

Abstract: The objective of this research is to study the possibility to use manganese oxide-coated shredded glass preparation from the cullet plant and for removal dyes and surfactants. Manganese oxide coating condition was evaluated by varying coating time, concentration of manganese chloride, comparing with leaching of manganese. Three type of dyes (Basic Yellow 1: BY1, Methylene Blue :MB and Acid Blue 45: AB45) and three types of surfactants (Triton X-100: TX100, Cetyl Pyridium Chloride: CPC and Linear Alkylbenzene Sulfonate: LAS) were selected to determine the removal efficiency and the experiments were carried out by using batch and column tests. Moreover, selective adsorption between surfactant and ionic dyes was also studied. According to the experimental results, shredded glass coating time at 10 hours and 2.5 molar Manganese Chloride provided the lowest Manganese Oxide leaching and highest adsorption capacities. In addition, BY1, AB45, MB can reach the equilibrium state at 120, 120, 180 minutes, respectively. CPC and LAS can reach the equilibrium state at 180 minutes but TX100 could not be adsorbed by the adsorbent. Adsorbents kinetic data can be described by using pseudo-second order. BY1 and CPC had highest removal efficiency at pH 9, whereas, AB45 and LAS had highest removal efficiency at pH 5, which can be explained by electrostatic interaction. Adsorption isotherms can be fitted well with Langmuir isotherm. The presence of TX-100 didn’t affects to adsorption capacities of ionic dyes. While, the presence of ionic surfactants (CPC and LAS) and ionic dyes (BY1 and AB45) in bi-solution can decrease adsorption capacities of each other. The column test showed the same trend as batch test, however, adsorption capacities of column tests were lower than capacities of batch tests.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: เพ็ชรพร เชาวกิจเจริญ

Role: ที่ปรึกษา

Name: ปฏิภาณ ปัญญาพลกุล

Role: ที่ปรึกษาร่วม

Created: 2552

Modified: 2563-05-08

Issued: 2563-05-08

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/59104

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Thanaporn_Kamkhachorm.pdf	2.28 MB	12	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.039158 วินาที