การสร้างและพัฒนาเครื่องผลิตโอโซนสำหรับการบำบัดน้ำเสียของโรงงานประเภทชุบโลหะด้วยไฟฟ้า

บทคัดย่อ

อุตสาหกรรมชุบโลหะด้วยไฟฟ้าแบบมีไซยาไนด์โดยส่วนใหญ่เป็นอุตสาหกรรมขนาดเล็ก น้้าเสียของอุตสาหกรรมประเภทนี้มีส่วนประกอบของโลหะหนักและไซยาไนด์ซึ่งสร้างมลพิษที่อันตรายรุนแรงกับสิ่งแวดล้อม โรงงานขนาดเล็กที่ได้มาตราฐานจะท้าการเก็บน้้าเสียรอการส่งบริษัทที่ได้รับอนุญาตในการก้าจัด ดังนั้นงานวิจัยนี้ได้ท้าการทดสอบและสร้างระบบบ้าบัดน้้าเสียส้าหรับโรงงานชุบโลหะด้วยไฟฟ้าแบบไซยาไนด์ (สังกะสี,ทองแดง) เพื่อเป็นต้นแบบในการแก้ไขปัญหามลพิษของโลหะหนักและไซยาไนด์ ระบบบ้าบัดใช้เครื่องผลิตโอโซนที่มีขนาดมากกว่าหรือเท่ากับ 50 กรัมต่อชั่วโมง ซึ่งเป็นระบบอัตโนมัติใช้พีแอลซีเป็นตัวควบคุม ค่าใช้จ่ายของระบบบ้าบัดได้ถูกวิเคราะห์เพื่อลดการน้าเข้าจากต่างประเทศ น้้าเสียก่อนการบ้าบัดได้ถูกวิเคราะห์ซึ่งได้ค่าดังต่อไปนี้ พีเอช 1.8 – 2.5 ซีโอดี 560-650 มิลลิกรัมต่อลิตร บีโอดี 1.1 – 1.8 มิลลิกรัมต่อลิตร สังกะสี 552 - 638 มิลลิกรัมต่อลิตร ทองแดง 3.21 – 5.21 มิลลิกรัมต่อลิตร เหล็ก 110 - 165 มิลลิกรัมต่อลิตร ทีเคเอ็น 0 มิลลิกรัมต่อลิตร และไซยาไนด์ 59 – 68 มิลลิกรัมต่อลิตร ซึ่งจะเห็นได้ว่า ค่า ซีโอดี สังกะสี ทองแดง และ ไซยาไนด์ เกินค่ามาตรฐานน้้าทิ้ง ระบบบ้าบัดน้้าเสียประกอบด้วย 2 ส่วนหลักคือ 1) การตกตะกอนเคมีเพื่อก้าจัดโลหะหนัก การทดสอบระบบบ้าบัดน้้าเสียพบว่าค่าพีเอชที่ตกตะกอนโลหะหนักได้ดีที่สุดคือ พีเอชเท่ากับ 12 เนื่องจากโรงงานชุบโลหะมีแนวโน้มในการชุบสังกะสีมากขึ้น 2) การก้าจัดไซยาไนด์ด้วยโอโซน ในขั้นตอนนี้ได้ท้าการสร้างแบบจ้าลองและออกแบบระบบโอโซนซึ่งมีขนาดปริมาณโอโซน 100 กรัมต่อชั่วโมง การจ้าลองและการทดสอบระบบโอโซนพบว่าค่าที่ออกแบบในการจ้าลองการท้างานมีค่าใกล้เคียงกับค่าการทดลอง โดยการทดลองได้ท้าการปรับค่าแรงดันไฟตรง 80 , 90 , 100 V ที่รอบการท้างาน 49% อัตราการไหล 10 ลิตรต่อนาที ที่ความถี่ต่าง ๆ 700-1600 Hz พบว่าปริมาณโอโซนมีค่าสัมพันธ์กับก้าลังไฟฟ้าซึ่งมีค่าสูงสุดที่ความถี่เรโซแนนซ์ระหว่าง 1200 1300 Hz และท้าการปรับค่าแรงดันไฟตรงที่ค่าระหว่าง 80 120 V เพื่อศึกษาความสัมพันธ์กับปริมาณโอโซน พบว่าค่าปริมาณโอโซนเพิ่มขึ้นเป็นเอกโพเนนเชียล การทดลองพบว่าความสัมพันธ์ของอัตราการไหลในช่วง 2 25 ลิตรต่อนาที และ รอบการท้างาน 15 45 เปอร์เซนต์ มีความเป็นเชิงเส้นกับปริมาณโอโซน และผลการทดสอบการก้าจัดไซยาไนด์ด้วยโอโซน พบว่าปริมาณไซยาไนด์ 1 กรัม ต้องใช้โอโซน 3 กรัม ในการก้าจัด หลังจากน้้าเสียผ่านการบ้าบัดด้วยระบบบ้าบัด พบว่าค่า ซีโอดี 75 90 มิลลิกรัมต่อลิตร บีโอดี ใกล้เคียงค่าเดิม สังกะสี 1.12 – 1.54 มิลลิกรัมต่อลิตร เหล็ก 0.15 0.31 มิลลิกรัมต่อลิตร ทองแดง 1.27 – 1.72 มิลลิกรัมต่อลิตร, ทีเคเอ็น = 0 มิลลิกรัมต่อลิตร ไซยาไนด์ 0.01-0.02 มิลลิกรัมต่อลิตร เมื่อท้าการค้านวณงบประมาณแล้วพบว่า โรงงานที่มีปริมาณน้้าเสียเฉลี่ยมากกว่า 500 ลิตรต่อวัน การบ้าบัดน้้าเสียในโรงงานเองมีค่าใช้จ่ายต่้ากว่าการส่งน้้าเสียที่มีโลหะหนักและไซยาไนด์บ้าบัดโดยบริษัทรับก้าจัด

คำสำคัญ