ประสิทธิภาพตัวกลางดูดซับสำหรับกำจัดสารหนูจากน้ำบาดาลในพื้นที่จังหวัดระยอง

Performances of adsorbents for arsenic removal from groundwaterin rayong province

Name: วรรณพศุกร์ สิทธิผล

Abstract: งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพตัวกลางดูดซับสำหรับกำจัดสารหนูจากน้ำบาดาล โดยศึกษาตัวกลางดูดซับ 3 กลุ่ม คือ วัสดุโครงข่ายโลหะอินทรีย์ วัสดุที่มีทางการค้า และวัสดุทางการเกษตร โดยถ่านกัมมันต์ทางการค้าชนิดเกล็ด (Granular activated carbon, GAC) ถูกนำมาปรับสภาพด้วยสารปรับสภาพ 2 ชนิด ได้แก่ การเคลือบด้วย Zeolitic idazolate framework และเหล็กไนเตรท ส่วนถ่านมันสำปะหลังถูกปรับสภาพพื้นผิวด้วยเหล็กไนเตรท จากการศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับสารหนูเบื้องต้นเพื่อคัดเลือกวัสดุที่มีความเหมาะสมในการนำไปใช้งานในระบบคอลัมน์พบว่า ถ่านกัมมันต์ทางการค้าชนิดเกล็ดที่ปรับสภาพด้วยเหล็กไนเตรท (GAC-120-250Fe) มีความเหมาะสมในการนำไปใช้งานในระบบคอลัมน์เนื่องจากมีความสามารถในการดูดซับสารหนูได้เพียงพอ มีความแข็งแรงของโครงสร้างอนุภาค และมีการชะละลายเหล็กและสารอินทรีย์ละลายน้ำต่ำ ผลการศึกษาจลนพลศาสตร์และไอโซเทอร์มการดูดซับสารหนูของ GAC-120-250Fe พบว่า สอดคล้องกับสมการอันดับสองเทียมและสมการของฟรุนดลิช ตามลำดับ การวิเคราะห์การชะละลายของเหล็กและสารอินทรีย์ละลายน้ำพบว่าค่าทั้งสองมีค่าต่ำกว่ามาตรฐานน้ำบาดาลดื่มได้ ส่วนการศึกษาการดูดซับในระบบคอลัมน์พบว่า การเพิ่มความสูงของชั้นตัวกลางดูดซับส่งผลให้เวลาในการผลิตน้ำจนถึงความเข้มข้นเบรกทรู (Breakthrough) เพิ่มมากขึ้นและเป็นไปตามสมการของโบฮาร์ท-อดัมส์ โดยเส้นกราฟเบรกทรูที่ได้จากการทดลองสอดคล้องกับแบบจำลองของโทมัส ค่าอัตราการใช้ตัวกลางดูดซับ (Usage rate) และค่าเวลาสัมผัส (EBCT) ที่ให้ประสิทธิภาพการดูดซับสารหนูสูงสุดได้แก่ 286.2 มิลลิลิตรต่อกรัม และ 15.7 นาที ตามลำดับ ที่อัตราเร็วการไหลที่ 0.51 เซนติเมตรต่อนาที

Abstract: This research aimed to study the efficiency of adsorbents for arsenic removal from groundwater. Three groups of adsorbents were studied: metal-organic frameworks, commercial adsorbents, and agricultural materials. Granular activated carbon (GAC) was modified by coating zeolitic imidazolate framework and doping ferric nitrate onto the GAC surface. Cassava biochar was also selected to modify the surface by coating ferric nitrate. The preliminary arsenic adsorption efficiency was first investigated to evaluate the suitable adsorbent employed in the column system. The preliminary results revealed that Fe-modified GAC (GAC-120-250Fe) exhibited a suitable performance, durable particle structure, and lower leaching of ferric ion and dissolved organic matter. The arsenic adsorption kinetic and isotherm of the GAC-120-250Fe corresponded to the pseudo-second-order kinetics and the Freundlich isotherm, respectively. In addition, the column adsorption study also indicated that increasing the adsorbent height can increase the breakthrough time by following the Bohart-Adams equation. The obtained breakthrough curves can be fitted well with Thomas's model. The most effective usage rate and empty bed contact time (EBCT) obtained from the column test were 286.2 ml/g and 15.7 min, respectively, at facial velocity 0.51 cm/min.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: เขมรัฐ โอสถาพันธุ์

Role: ที่ปรึกษา

Name: ปฏิภาณ ปัญญาพลกุล

Role: ที่ปรึกษาร่วม

Name: ศรีเลิศ โชติพันธรัตน์

Role: ที่ปรึกษาร่วม

Created: 2565

Modified: 2569-08-25

Issued: 2569-08-25

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	6270246021.pdf	4.63 MB

ใช้เวลา

0.039307 วินาที