วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.) --จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2555

โรงงานแบตเตอรี่ที่เป็นกรณีศึกษาใช้การตกตะกอนด้วยสารเคมีในการบำบัดตะกั่วออกจากน้ำเสียให้ต่ำกว่ามาตรฐานน้ำทิ้งอุตสาหกรรม คือ 0.2 มิลลิกรัมต่อลิตร แต่เนื่องจากปริมาณ น้ำเสียต่อวันมีปริมาณมากจึงบำบัดตะกั่วให้ได้ตามมาตรฐานน้ำทิ้งไม่ทัน เพราะใช้เวลาตกตะกอนนาน โรงงานแก้ปัญหาโดยนำน้ำเสียที่ผ่านการตกตะกอนด้วยสารเคมีแล้วระดับหนึ่ง แต่ยังมีตะกั่วเหลือประมาณ 1-2 มิลลิกรัมต่อลิตร กลับเข้าใช้ในกระบวนการล้างแผ่นตะกั่ว ดังนั้นเพื่อลดโอกาสและความเสี่ยงที่ผู้ปฏิบัติงานต้องสัมผัสความอันตรายของสารตะกั่ว งานวิจัยนี้จึงเสนอการสกัดตะกั่วในน้ำเสียจากบ่อบำบัดของโรงงานก่อนการตกตะกอนด้วยสารเคมีด้วยเยื่อแผ่นเหลวที่พยุงด้วยเส้นใยกลวง ความเข้มข้นของไอออนตะกั่วที่พบในน้ำเสียซึ่งใช้เป็นสารละลายป้อนเท่ากับ 7.5 มิลลิกรัมต่อลิตร ในเบื้องต้นเลือกสารสกัดที่เหมาะสมจากวิธีการสกัดด้วยตัวทำละลาย ตัวแปรอื่นที่ศึกษา ได้แก่ ความเป็นกรด-เบสของสารละลายป้อน ความเข้มข้นของสารสกัด ชนิดและความเข้มข้นของสารละลายนำกลับ ชนิดของตัวทำละลายอินทรีย์ และอัตราการไหลของสารละลายป้อนและสารละลายนำกลับ กำหนดการไหลของสารละลายป้อนและสารละลายนำกลับแบบไหลวนและสวนทาง จากผลการทดลองได้ร้อยละการสกัดและการนำกลับไอออนตะกั่ว 99 และ 97 เมื่อใช้สารสกัด D2EHPA 0.12 โมลาร์ ในตัวทำละลายเคโรซีน ความเป็นกรด-เบสของสารละลายป้อนเท่ากับ 3.0 ความเข้มข้นของสารละลายนำกลับ HNO3 0.25 โมลาร์ ที่อัตราการไหลของสารละลายป้อนและสารละลายนำกลับ 100 มิลลิลิตรต่อนาที ในเวลา 90 นาที พบว่าปริมาณไอออนตะกั่วที่เหลือในน้ำเสียเท่ากับ 0.045 มิลลิกรัมต่อลิตร นอกจากนี้สัมประสิทธิ์การถ่ายเทมวลของไอออนตะกั่วในสารละลายป้อน (ki) และสัมประสิทธิ์การถ่ายเทมวลของไอออนเชิงซ้อนของตะกั่วกับสารสกัดในเยื่อแผ่นเหลว (km) ที่คำนวณได้มีค่า 4.980 x 10-4 และ 1. 089 x 10-5 เซนติเมตรต่อวินาที ตามลำดับ กล่าวได้ว่าขั้นตอนการถ่ายเทมวลของสารประกอบเชิงซ้อนของไอออนตะกั่วผ่านวัฏภาคเยื่อแผ่นเหลวเป็นขั้นตอนที่ควบคุมการถ่ายเทมวล และหากทราบความเข้มข้นเริ่มต้นของไอออนตะกั่วในน้ำเสียจะสามารถใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ทำนายเวลาการสกัด ที่เหลือความเข้มข้นของไอออนตะกั่วในน้ำเสียอยู่ภายใต้ข้อกำหนดมาตรฐานน้ำทิ้งอุตสาหกรรม