วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2550

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการกำจัดโลหะหนักออกจากกากตะกอนน้ำเสียอุตสาหกรรมด้วยกระบวนการอิเล็กโตรไคนิติก โดยใช้ถังปฏิกรณ์จำลองที่มีลักษณะเป็นคอลัมน์ ภายในบรรจุกากตะกอนที่ปนเปื้อน และที่ปลายทั้งสองข้างมีแกรไฟต์ทำหน้าที่เป็นขั้วบวกและขั้วลบ การกำจัดโลหะหนักจะใช้วิธีการผ่านกระแสไฟฟ้าเพื่อให้โลหะหนักเคลื่อนที่จากกากตะกอนไปยังขั้วไฟฟ้า โดยในการทดลองจะปรับเปลี่ยนปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพการกำจัดโลหะหนักดังนี้ 1.) ปรับเปลี่ยนค่าความต่างศักย์ 3 ค่า คือ 1, 1.5 และ 2 โวลต์ต่อเซนติเมตร 2.) ระยะเวลาการเกิดกระบวนการจะใช้เวลาตั้งแต่ 3,5 และ 7 วัน 3.) กระบวนการไหลที่ขั้วบวกจะเปรียบเทียบของเหลว 2 ชนิด คือ น้ำประปา และกรดอะซิติก จากนั้นจะทำการวิเคราะห์หาปริมาณและรูปแบบของโลหะหนักก่อนและหลังการกำจัดด้วยกระบวนการอิเล็กโตรไคนิติก ซึ่งมีด้วยกัน 3 วิธี คือ หาปริมาณโลหะหนักรวมทุกรูปแบบด้วยวิธีย่อยสลายด้วยเครื่องย่อยสลายไมโครเวฟ วิธี Waste Extraction Test (WET) และวิธีการสกัดตามลำดับขั้น จากผลการทดลอง พบว่า เมื่อใช้น้ำประปาเป็นกระบวนการไหล ที่ค่าความต่างศักย์ 2 โวลต์ต่อเซนติเมตร มีประสิทธิภาพในการกำจัดสูงสุด รองลงมา คือ 1.5 และ 1 โวลต์ต่อเซนติเมตร แสดงให้เห็นว่า กระแสไฟฟ้ามีผลต่อประสิทธิภาพ กล่าวคือ ถ้าค่ากระแสไฟฟ้าสูงขึ้นจะทำให้ประสิทธิภาพในการกำจัดดีขึ้น และเมื่อเปลี่ยนกระบวนการไหลเป็นกรดอะซิติก โดยให้ค่าความต่างศักย์ที่ 1.5 โวลต์ต่อเซนติเมตร เปรียบเทียบกับการทดลองที่มีกระบวนการไหลเป็นน้ำประปาที่ค่าความต่างศักย์เดียวกัน พบว่า การปรับเปลี่ยนมาใช้กรดอะซิติกทำให้ประสิทธิภาพในการกำจัดสูงขึ้น นอกจากนั้น ยังพบว่า รูปแบบของโลหะหนักที่สามารถกำจัดได้ง่ายที่สุด คือ รูปแบบในขั้นที่ 1 ได้แก่ รูปแบบที่ละลายน้ำ รูปแบบที่สามารถแลกเปลี่ยนได้ และรูปแบบที่จับอยู่กับคาร์บอเนต รองลงมา คือ รูปแบบที่จับอยู่กับเหล็กและแมงกานีสออกไซด์ ส่วนรูปแบบที่กำจัดได้ยาก ได้แก่ รูปแบบที่จับอยู่กับสารอินทรีย์และซัลไฟด์ และรูปแบบอื่น ๆ นอกจากนี้ยังพบว่าหลังการทดลองค่าพีเอชของกากตะกอนเปลี่ยนไป กล่าวคือ ค่าพีเอชบริเวณใกล้ขั้วบวกจะมีค่าสูงขึ้น เนื่องจากไฮดรอกซิลไอออน และบริเวณใกล้ขั้วลบค่าพีเอชจะต่ำลง เนื่องจากไฮโดรเจนไอออน และพบว่าค่ากระแสไฟฟ้าที่วัดได้ในระหว่างการทดลองมีค่าลดลงเมื่อระยะเวลาเพิ่มขึ้น เนื่องจากปฏิกิริยาอิเล็กโตรไลซิส ทำให้เกิดตะกอนไฮดรอกไซด์ขัดขวางการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ทำให้ค่าความต้านทานสูงขึ้น ส่งผลทำให้ค่ากระแสไฟฟ้าลดลง