การประยุกต์ใช้ถ่านกัมมันต์เคลือบไทเทเนียมไดออกไซด์กับกังหันน้ำสำหรับการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมสิ่งทอ

บทคัดย่อ

ไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2) ที่เตรียมจากเทคนิค โซลเจล สาหรับเตรียมผง TiO2 และผงที่ผ่านการเจือฟลูออรีนบนพื้นผิว (F-TiO2) รวมถึงการเคลือบ TiO2 และ F-TiO2 ลงบนถ่านกัมมันต์ (Activated Carbon : AC) สาหรับการเจือฟลูออรีนบนพื้นผิวไทเทเนียมไดออกไซด์ (F-TiO2, F-TiO2/AC) ทาโดยการจุ่มแช่ในสารละลายโซเดียมฟลูออไรด์ โดยในขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างจะศึกษาถึงผลของ อัตราส่วนระหว่าง ไทเทเนียมเตตระไอโซโพรพอกไซด์ (TTIP) ต่อไอโซโพรพอกไซด์ (IP) ผลของเวลาในการจุ่มเคลือบ จานวนรอบในการจุ่มเคลือบ อุณหภูมิในการอบ ค่า pH ระหว่างการจุ่มแช่ ซึ่งพบว่าเงื่อนไขที่เหมาะสมในการเตรียม ผง และเคลือบลงบนถ่านกัมมันต์ คือที่อัตราส่วนระหว่าง TTIP:IP เท่า 1:30 โดยปริมาตร อุณหภูมิในการอบ 400-500 ?C โดยค่า pH ในการเจือฟลูออรีนที่ผิวคือ 2-3 เวลาในการจุ่มเคลือบ 10 min. จานวนรอบในการจุ่มเคลือบ 1 รอบ พบว่า TiO2 F-TiO2 และ TiO2/AC F-TiO2/AC ที่ได้มีความเป็นผลึกในเฟสอนาเทสโดยมีระนาบหลักคือ (101) โดยพื้นผิวของ TiO2 F-TiO2 และ TiO2/AC มีลักษณะก่อตัวเป็นเกรนค่อนข้างสม่าเสมอในลักษณะกลมโดยมีขนาดเกรนเล็กกว่า 100 nm ในขณะที่ F-TiO2/AC มีลักษณะการจับตัวกันในลักษณะเส้นใยนาโน ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 250 nm โดยมีเกรนลักษณะกลมจับตัวอยู่ภายในเส้นใยนาโนนั้น พบว่ากรณี F-TiO2/AC ปริมาณ 10 g เร่งปฏิกิริยาด้วยแสงในการจางสีเมทิลลีนบลู (MB) ปริมาตร 150 ml ได้สมบูรณ์หลังจากฉายแสง UVA เป็นเวลา 5 min. เมื่อนา F-TiO2/AC มาเตรียมเป็นใบพัดกังหันน้า จานวน 24 แผ่น รวมปริมาณ F-TiO2/AC 500 g มาบาบัดน้าเสียจากอุตสาหกรรมสิ่งทอ ในอ่างบาบัด 30 L พบว่าภายใต้แสง UVA ที่ระยะเวลา 30 hr อัตราเร็วในการหมุนของกังหัน 17 rev/min. พบว่าการบาบัดน้าเสียทาให้คุณลักษณะน้าเสียผ่านมาตรฐานกรมควบคุมมลพิษ โดยกังหัน F-TiO2/AC, TiO2 และน้าเสียขาออกจากโรงงาน มีความสามารถในการจางสี 57, 3 และ 14% ตามลาดับ และเมื่อศึกษาปริมาณ COD ซึ่งเป็นการพิจารณาประสิทธิภาพในการกาจัดสารอินทรีย์ พบว่ามีประสิทธิภาพในการกาจัด ที่ 59, 6 และ 44% ตามลาดับ ซึ่งกังหัน F-TiO2/AC มีประสิทธิภาพในการลดสี และกาจัดสารอินทรีย์ดีกว่าที่ระบบที่โรงงานใช้อยู่ในปัจจุบันโดยใช้เวลาในการบาบัดน้อยกว่า

คำสำคัญ