การกำจัดสีความเข้มข้นสูงในน้ำทิ้งจากกระบวนการฟอกย้อมด้วยปฏิกิริยาเฟนตันที่ใช้ผงตะไบเหล็ก

บทคัดย่อ

การศึกษานี้เป็นการกำจัดสีรีแอคทีฟ บลู ในน้ำ ความเข้มข้น 250, 400, 750, 1000, 2000 และ 3000 มิลลิกรัม/ลิตร ด้วยปฏิกิริยาเฟนตันที่ใช้ Fe2SO4?7H2O และปฏิกิริยาเสมือนเฟนตันที่ใช้ผงตะไบเหล็กคละขนาด, ขนาด 75-90 ไมครอน, ขนาด 38-45 ไมครอน และขนาด <38 ไมครอน ในระยะเวลา 180 นาที โดยมีการศึกษาตัวแปรที่เหมาะสมสำหรับปฏิกิริยาในการกำจัดสี ได้แก่ pH, สัดส่วนโดยโมลระหว่าง Fe0/Fe2+ : H2O2, ปริมาณตะกอนสลัดจ์, ปริมาณไอออนเหล็กหลงเหลือในน้ำหลังบำบัด, ปริมาณไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในน้ำ และปริมาณอนุมูลอิสระไฮดรอกซิลที่เกิดขึ้นระหว่างการเกิดปฏิกิริยา ผลการศึกษาพบว่า pH ที่เหมาะสมสำหรับปฏิกิริยาเฟนตันและเสมือนเฟนตันในการกำจัดสีรีแอคทีฟ บลู คือ pH 2 สัดส่วนระหว่าง Fe0/Fe2+ : H2O2 ที่เหมาะสมสำหรับน้ำสีความเข้มข้น 250, 400, 750, 1000, 2000 และ 3000 มิลลิกรัม/ลิตร คือ 1 : 10 (หรือ 1 :20 ในกรณีของเฟนตัน), 2 : 20, 7 : 70, 6 : 60, 11 : 110 และ 14 : 140 มิลลิโมลาร์ (หรือ 14 : 560 มิลลิโมลาร์ ในกรณีของเฟนตัน) ตามลำดับ ปฏิกิริยาเฟนตันสามารถกำจัดสีได้อย่างรวดเร็วกว่าและมีปริมาณตะกอนสลัดจ์ที่มากกว่าปฏิกิริยาเสมือนเฟนตัน ซึ่งตะกอนนั้นมาจากเหล็กในน้ำจึงทำให้มีไอออนเหล็กหลงเหลืออยู่ในน้ำที่บำบัดแล้วน้อยกว่าตามไปด้วย ในแง่ของการใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และการผลิตอนุมูลอิสระ พบว่าปฏิกิริยาเฟนตันมีการใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จนหมดไปอย่างรวดเร็ว สอดคล้องกับการผลิตอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วภายในเวลา 15 นาที ด้วยเช่นกัน ขณะที่ปฏิกิริยาเสมือนเฟนตันมีการใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ช้ากว่าและผลิตอนุมูลอิสระได้ช้ากว่า แต่อย่างไรก็ตาม หากให้เวลาในการเกิดปฏิกิริยาที่นานพอ ปฏิกิริยาเสมือนเฟนตันมีประสิทธิภาพในการกำจัดสีรีแอคทีฟ บลู ได้ใกล้เคียงกับปฏิกิริยาเฟนตัน (มากกว่า 99%) ในทุกความเข้มข้นของน้ำสี

คำสำคัญ