การก�าจั�ดซีโอดและสีของน้ำ��าเสียโรงงาน้ำกล�องกระดาษ

โดยกระบวน้ำการรวมตะกอน้ำทางไฟฟ�า

COD and Color Removal of Cardboard Factory Wastewater

by Electrocoagulation Process

Hussapong Kitidet* and Khajornsak Sopajaree

หั�สพงศ์� กิติเดช* และ ขจรศ์�กิด� โสภาจาร�ย์�

สาขาวิศ์วิกิรรมส�งแวิดล�อม คณะวิศ์วิกิรรมศ์าสติร� มหัาวิทย์าล�ย์เช�ย์งใหัม$ เช�ย์งใหัม$ 50200

*E-mail : wudthikorn_323@hotmail.com

บทคั�ดย�อ

งานวิจ�ย์น�&เป็(นกิารศ์)กิษากิารกิ+าจ�ดซี�โอด�และส�ของน+&าเส�ย์ท��ผ่$านกิารบำ+าบำ�ดบำางส$วินจากิโรงงานกิล$องกิระดาษโดย์ใช�กิระบำวินกิารรวิมติะกิอนด�วิย์ไฟฟ1า ท��ใช�เหัล2กิและอล3มเน�ย์มเป็(นข�&วิไฟฟ1า โดย์น+&าเส�ย์เร�มติ�น ม�ควิามเข�มข�นในช$วิง 1,400 – 2,900

มลลกิร�มซี�โอด�ติ$อลติร, ป็ร�บำอ�ติรากิารไหัลน+&าเข�าระบำบำ 3.16 - 17.84 ลติรติ$อช��วิโมง,

ป็ร�บำเป็ล��ย์นแรงด�นไฟฟ1า ในช$วิง 5- 40 โวิลติ� และเล4อกิเกิ2บำติ�วิอย์$างน+&าเส�ย์ในช$วิงกิารเกิดป็ฏิกิรย์า 10 - 90 นาท� ซี)�งแบำ$งกิารทดลองออกิเป็(น 2 กิารทดลอง ค4อ กิารทดลองท�� 1 เพ4�อศ์)กิษาป็6จจ�ย์ท��ม�ผ่ลส3งส7ดติ$อป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�และส�โดย์ท+ากิารป็ร�บำเป็ล��ย์น อ�ติรากิารไหัล (Flow) ควิามเข�มข�นของน+&าเส�ย์เร�มติ�นเข�าส3$ระบำบำ ( ) แรงด�นทางไฟฟ1า (Volt) และระย์ะเวิลากิารเกิดป็ฏิกิรย์า (Time) ออกิแบำบำกิารทดลองด�วิย์ factorial design โดย์ใช�ค$าส3งและค$าติ+�า น+าผ่ลกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�และส�ท��ได�มาท+ากิารวิเคราะหั�ด�วิย์โป็รแกิรม MINITAB วิเคราะหั�ป็6จจ�ย์ท��ม�ผ่ลมากิส7ดติ$อป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดส�และซี�โอด� พบำวิ$าป็6จจ�ย์ท��ม�ผ่ลมากิท��ส7ดค4อ อ�ติรากิารไหัล (Flow) แรงด�นทางไฟฟ1า (Volt) และระย์ะเวิลากิารเกิดป็ฏิกิรย์า (Time) กิารทดลองท�� 2 เพ4�อหัาสภาวิะท��เหัมาะสมท��ส7ด ในกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�และส�ด�วิย์กิระบำวินกิารรวิมติะกิอนทางไฟฟ1า สภาวิะท��เหัมาะสมท��ส7ดส+าหัร�บำอเล2กิโติรดท��เป็(นเหัล2กิค4อ ท��อ�ติรากิารไหัลน+&าเข�าระบำบำ 3.16 ลติร

ติ$อช��วิโมง แรงด�นไฟฟ1า 25 โวิลติ� และภาย์หัล�งกิารเกิดป็ฏิกิรย์าไป็แล�วิ 30 นาท� ป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดซี�โอด� 85.81% ป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดส� 96.48% และม�ค$าใช�จ$าย์ 33.17 บำาทติ$อล3กิบำาศ์กิ�เมติร ซี)�งด�วิ$ากิารใช�อล3มเน�ย์มเป็(นอเล2กิโติรดในด�านป็ระสทธิภาพและกิารใช�พล�งงานรวิมไป็ถึ)งค$าใช�จ$าย์ เม4�อม�กิารเพ�มแรงด�นหัร4อเวิลากิ�กิเกิ2บำรวิมไป็ถึ)งกิารเพ�มระย์ะเวิลากิารเกิดป็ฏิกิรย์าในถึ�งป็ฏิกิรย์า จะท+าใหั�ป็ระสทธิภาพในกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�และส�ส3งข)&นแติ$จะท+าใหั�อ7ณหัภ3มและพ�เอชส3งข)&นเช$นกิ�น แม�วิ$าจะกิ+าจ�ดส�ได�เกิ4อบำหัมดแติ$น+&าเส�ย์หัล�งกิารบำ+าบำ�ดย์�งม�ค$าซี�โอด�เกินกิวิ$าค$ามาติรฐานเน4�องจากิน+&าเส�ย์เร�มติ�นม�ค$า ซี�โอด�ส3งมากิ ควิรม�กิารบำ+าบำ�ดติ$อโดย์ใช�กิระบำวินกิารบำ+าบำ�ดแบำบำอ4�นเพ4�อลดค$าซี�โอด�ลงได�

ค+าส+าค�ญ : กิารรวิมติะกิอนทางไฟฟ1า, น+&าเส�ย์โรงงานกิล$องกิระดาษ, อล3มเน�ย์ม, เหัล2กิ,

ส� และ ซี�โอด�

ABSTRACT

The objective of this research was to study the feasibility of COD and color removal from Cardboard Factory Wastewater by Electrocoagulation Process. This experiment used aluminum and iron rods which connected to Power DC supply. Variables initial COD concentration between 1,400 – 2,900 mg/L, flow rate between 3.14 – 17.84 l/hr, electrical potentials between 5 – 40 Volt and reaction time 0 – 90 min were studied in maximum and minimum of COD and color removal efficiency. The research was divided into 2 parts. The first part was the study the main parameters that influence to removal efficiency of COD and color by variable initial COD concentration, flow rate, electrical potentials and reaction time. The experiment was designed by the factorial design after that analysis by MINITAB program revealed that the main effects for COD and color removal efficiency of aluminum and iron are flow rate, electrical potentials and reaction time. The second part the study of optimum removal efficiencies and cost of COD and Color Removal of Cardboard Factory Wastewater by Electrocoagulation Process. In addition, the COD and color removal efficiency using iron anode

2

was higher than aluminum anode. The best condition of iron anode was to set at the flow rate of 3.14 l/hr, electrical potentials of 25 Volt and reaction time of 30 minutes. The removal efficiency of COD and color equaled to 85.81% and 96.48% respectively. The operation cost of treatment for using iron anode was 33.17 Baht/ . The result showed that the removal efficiencies of COD and color increased when increasing voltage and reaction time , but temperature and pH increased too. However COD concentration in effluent has still higher than Thai effluent standard, should be continued treatment by other treatment processes to reduce the COD.

Keywords : Electrocoagulation, Cardboard Factory wastewater, Aluminum, Iron, Color and COD

บทน้ำ�า

ป็ระเทศ์ไทย์ม�กิารเติบำโติขย์าย์กิจกิารของอ7ติสาหักิรรมอย์$างรวิดเร2วิ ซี)�งย์$อมม�ผ่กิระทบำป็6ญหัาทางด�านส�งแวิดล�อม โดย์เฉพาะอย์$างย์�งน+&าเส�ย์จากิกิระบำวินกิารผ่ลติในโรงงานอ7ติสาหักิรรม ท��ระบำาย์ส3$แหัล$งน+&าธิรรมชาติ บำางคร�&งอาจจะไม$ได�ร�บำกิารบำ+าบำ�ดท��ได�ติามมาติรฐานท��กิ+าหันด

ส+าหัร�บำอ7ติสาหักิรรมกิล$องกิระดาษเป็(นอ7ติสาหักิรรมท��ส+าค�ญทางเศ์รษฐกิจอย์$างหัน)�งของป็ระเทศ์ เน4�องจากิวิ$ากิล$องกิระดาษเป็(นวิ�สด7ท��เกิ4อบำท7กิโรงงานหัร4อเกิ4อบำท7กิบำรษ�ท แติ$ในขณะเด�ย์วิกิ�นอ7ติสาหักิรรมกิล$องกิระดาษกิ2เป็(นอ7ติสาหักิรรมหัน)�งท��ม�

ควิามจ+าเป็(นท��จะใช�น+&าเป็(นจ+านวินมากิ ซี)�งติ�องอาศ์�ย์น+&าเกิ4อบำจะท7กิข�&นติอนในกิระบำวินกิารผ่ลติ และน+&าท��ใช�ส$วินใหัญ$จะถึ3กิป็ล$อย์ออกิมาเป็(นน+&าท&งท��ม�ส�ป็นเป็=& อน ม�ซี�โอด�ท��ส3งกิวิ$ามาติรฐานโรงงานอ7ติสาหักิรรม และนอกิจากิน�&ย์�งม�กิารใช�สารเคม�ในกิารฟอกิส� รวิมไป็ท�&งใช�สารเคม�ในกิารเพ�มควิามเหัน�ย์วิและป็รมาณเน4&อเย์4�อของกิระดาษท��น+ามาผ่ลติกิล$อง (Pablo et.al, 2007) เม4�อถึ3กิป็ล$อย์ส3$ธิรรมชาติโดย์ไม$ผ่$านกิารบำ+าบำ�ดใหั�ได�ติามมาติรฐานโรงงาน ย์$อมกิ$อใหั�เกิดป็6ญหัาแกิ$ส�งแวิดล�อมเป็(นอย์$างมากิ เน4�องจากิน+&าเส�ย์เหัล$าน�&ค$อนข�างม�ป็รมาณควิามเข�มส�และควิามข7$นมากิ อ�กิท�&งม�ส3ติรโครงสร�าง

3

ทางเคม�ท��ส�บำซี�อน กิ$อใหั�เกิดสภาพพ)�งร�งเกิ�ย์จแกิ$มน7ษย์�แล�วิ ควิามเข�มข�นของน+&าเส�ย์จากิโรงงานท+ากิล$องกิระดาษอาจไป็ลดควิามสามารถึในกิารละกิ>าซีในน+&าอ�กิ สารเคม�บำางติ�วิในกิารฟอกิส�ของกิระดาษอาจแติกิติ�วิเป็(นสารกิ$อมะเร2ง (Shore, 1996)

กิารรวิมติะกิอนด�วิย์ไฟฟ1าเป็(นวิธิ�กิารบำ+าบำ�ดน+&าเส�ย์ท��สามารถึกิ+าจ�ดส�และซี�โอด�ได�อย์$างม�ป็ระสทธิภาพ สามารถึสร�างและด3แลระบำบำได�ง$าย์ ม�กิารน+าเอาไฟฟ1ามาช$วิย์รวิมติะกิอนโดย์ใช�หัล�กิกิารป็ฏิกิรย์าออกิซีเดช�น-ร�ด�กิช�น ร$วิมกิ�บำกิารติกิติะกิอนทางเคม� ซี)�งสารในน+&าเส�ย์จะเกิดป็ฏิกิรย์ากิ�นโดย์ม�กิารเคล4�อนท��ของอเล2กิติรอนจากิสารท��เกิดออกิซีเดช�น ไป็ย์�งสารท��เกิดร�ด�กิช�นโดย์ผ่$านติ�วิน+าไฟฟ1าท��เหัมะสม ในกิรณ�ท��ใช�โลหัะท��เหัมาะสมเป็(นข�&วิไฟฟ1าจะเกิดกิารติกิติะกิอนของโลหัะไฮดรอกิไซีด� ซี)�งจะท+าหัน�าท��เป็(นสารรวิบำรวิมติะกิอนช$วิย์ใหั�สารแขวินลอย์เล2กิๆ รวิมติ�วิกิ�นสามารถึติกิติะกิอนและแย์กิติ�วิออกิได�ด� ท+าใหั�สามารถึกิ+าจ�ดซี�โอด�และส�ในน+&าเส�ย์ได�อย์$างม�ป็ระสทธิภาพ

ว�ตถุ"ประสีงคั$งาน้ำว%จั�ย

เพ4�อศ์)กิษาสมรรถึนะกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�และส�ของน+&าเส�ย์จากิโรงงานผ่ลติกิล$องกิระดาษโดย์ใช�เหัล2กิและอะล3มเน�ย์มเป็(นข�&วิโลหัะไฟฟ1า ของกิระบำวินกิารรวิมติะกิอนด�วิย์ไฟฟ1า

ว%ธีการว%จั�ย

รายละเอยดของถุ�งปฏิ%ก%ร%ยา

ในกิารวิจ�ย์น�&ได�ออกิแบำบำใหั�ถึ�งป็ฏิกิรย์าเป็(นแบำบำทรงกิระบำอกิท+าจากิอล3มเน�ย์มซี)�งม�เส�นผ่$านศ์3นย์�กิลางภาย์ใน 10

เซีนติเมติร ส3ง 100 เซีนติเมติร (ป็รมาติร 7,854 ล3กิบำาศ์กิ�เซีนติเมติร) ม�กิารไหัลแบำบำ ป็ล�Aกิโฟล (Plug flow)

ออกิแบำบำใหั�ม�ระย์ะหั$างของร3น+&าเข�าและน+&าออกิหั$างกิ�น 40 เซีนติเมติร ม�ส$วินของ Free Board ส+าหัร�บำฟอง 40

เซีนติเมติร ส$วินแท$งอเล2กิโติรดม�กิารออกิแบำบำใช�แท$งอล3มเน�ย์มและเหัล2กิเป็(นข�&วิแอโนดย์าวิ 80 เซีนติเมติร เส�นผ่$านศ์3นย์�กิลาง 1 เซีนติเมติรจ+านวินช7ดละ 8

แท$ง ด�งร3ป็ท�� 1

4

ร3ป็ท�� 1 กิารออกิแบำบำถึ�งป็ฏิกิรย์าในงานวิจ�ย์น�&

น+าถึ�งป็ฏิกิรย์าป็ระกิอบำเข�ากิ�บำอ7ป็กิรณ�อ4�นๆ เพ4�อทดลองในกิารบำ+าบำ�ดน+&าเส�ย์

โดย์ใช�ป็6A มส3บำน+&าเข�าร3ด�านล$างของถึ�งป็ฏิกิรย์า (Up Flow) แล�วิผ่$านระบำบำ จ$าย์แรงด�นไฟฟ1าจากิเคร4�อง DC Power

supply ด�งร3ป็ท�� 2

DC Power supply

ป็6A ม

ร(ปท) 2 การต�ออ"ปกรณ์$ของกระบวน้ำการตะกอน้ำด,วยไฟฟ�าแบบต�อเน้ำ-)อง

การทดสีอบหาสีภาวะท)เหมาะสีม

ในกิารวิจ�ย์น�&ใช�น+&าเส�ย์จรงจากิโรงงาน ผ่ลติกิล$องกิระดาษมาท+ากิารทดลอง เพ4�อหัาผ่ลของป็6จจ�ย์ท��ม�ผ่ลติ$อกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�และส� โดย์กิารทดลองเกิ2บำ

ติ�วิอย์$างน+&าเส�ย์ภาย์หัล�งกิารบำ+าบำ�ดไป็แล�วิ ซี)�งเป็(นผ่ลมาจากิกิารเล4อกิป็ร�บำเป็ล��ย์นป็6จจ�ย์ในกิารทดลอง ค4อ อ�ติรากิารไหัล (Flow) ในช$วิง 8.85 – 28.92 ลติรติ$อช��วิโมง, ควิามเข�มข�นของน+&าเส�ย์เร�ม

5

ลบำ บำวิกิ

- + ถึ�งป็ฏิกิร

ย์า

ECF

จ7ดเกิ2บำน+&าเข�า

ถึ�งเกิ2บำน+&าเส�ย์

จ7ดเกิ2บำน+&าออกิ

จ7จ

Bu

แท$งอเล2กิ

ติ�นเข�าส3$ระบำบำ ( ) ในช$วิง 1585–

1934 มลลกิร�มติ$อลติร, แรงด�นทางไฟฟ1า (Volt) ในช$วิง 5-25 โวิลติ� และระย์ะเวิลากิารเกิดป็ฏิกิรย์า (Reaction

Time) ในช$วิง 10 – 60 นาท� ใช�ค$าส3งและค$าติ+�าเฉล��ย์ (ทดลองซี+&าแล�วิน+าค$าเฉล��ย์มาท+ากิารวิเคราะหั�) มาท+ากิารทดลอง น+าผ่ลกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�และส�ท��ได�มาท+ากิารวิเคราะหั�ด�วิย์โป็รแกิรม MINITAB ติามกิารออกิแบำบำของทฤษฎี� Factorial Design แล�วิเล4อกิค$าสภาวิะท��ด�ท��ส7ดมาท+ากิารทดลองติ$อ (น�นทวิ�น, 2552)

เม4�อทราบำป็6จจ�ย์ท��ผ่ลมากิส7ดในกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�และส�แล�วิ ท+ากิารป็ร�บำเป็ล��ย์นค$าออกิเป็(นช$วิงๆ โดย์ท+ากิารทดลองเหัม4อนติอนแรกิแติ$จะแบำ$งช$วิง อ�ติรากิารไหัล แรงด�นทางไฟฟ1า และระย์ะเวิลากิารเกิดป็ฏิกิรย์า ใหั�ละเอ�ย์ดกิวิ$าเดม แล�วิท+ากิารหัาสภาวิะของป็6จจ�ย์ท��เหัมาะสมท��ส7ดติ$อกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�และส�ไป็พร�อมๆ กิ�น

การเก0บต�วอย�างและการว%เคัราะห$ต�วอย�าง

กิ$อนกิารทดลองท7กิคร�&งม�กิารวิเคราะหั�ติ�วิอย์$างน+&าเส�ย์ท��เกิ2บำมาจากิโรงงานผ่ลติกิล$องกิระดาษในกิารวิจ�ย์น�&ได�ท+ากิารวิเคราะหั�น+&าติ�วิอย์$างท�&งหัมด 29

ติ�วิอย์$าง ส+าหัร�บำน+&าเส�ย์ท��ผ่$านระบำบำกิารบำ+าบำ�ดจะถึ3กิเกิ2บำและน+าไป็กิรองด�วิย์กิระดาษกิรองแล�วิหัาป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�และส�ท7กิคร�&งของแติ$ละกิารทดลอง

ผลการว%จั�ยและว%จัารณ์$ผล

การทดลองตอน้ำท) 1 หาป2จัจั�ยท)มผลมากสี"ดต�อประสี%ทธี%ภาพการก�าจั�ดซีโอดและสี

ในกิารพจารณาผ่ลของป็6จจ�ย์ท��ม�ผ่ลมากิส7ดติ$อป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�และส�ของระบำบำกิารรวิมติะกิอนทางไฟฟ1า เม4�อน+าผ่ลท��ได�จากิกิารออกิแบำบำติามทฤษฎี� Factorial Design ของอเล2กิโติรดท��เป็(นอล3มเน�ย์มและเหัล2กิ ผ่ลของป็6จจ�ย์หัล�กิท��ม�ผ่ลกิระทบำติ$อป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�มากิส7ด จะม�ควิามช�นของเส�นติรงมากิ ค4อ อ�ติรากิารไหัล (Flow), แรงด�นทางไฟฟ1า (Volt)

6

และระย์ะเวิลากิารเกิดป็ฏิกิรย์า (Reaction Time) แติ$ส+าหัร�บำควิามเข�มข�นของน+&าเส�ย์เร�มติ�นเข�าส3$ระบำบำ (

) พบำวิ$าม�ควิามช�นน�อย์มากิ แสดงใหั�ทราบำวิ$าม�ผ่ลติ$อป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�น�อย์มากิ ด�งร3ป็ท�� 3

(กิ) อล3มเน�ย์ม (ข) เหัล2กิ

ร3ป็ท�� 3 ผ่ลของป็6จจ�ย์หัล�กิท��ม�ติ$อป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�ของอเล2กิโติรดท��เป็(น (กิ) อล3มเน�ย์ม (ข) เหัล2กิ

(กิ) อล3มเน�ย์ม (ข) เหัล2กิ

ร3ป็ท�� 4 กิราฟล3กิบำาศ์กิ�แสดงป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�ของอเล2กิโติรดท��เป็(น (กิ) อล3มเน�ย์ม (ข) เหัล2กิ

ส+าหัร�บำกิราฟล3กิบำาศ์กิ�ในร3ป็ท�� 4

แสดงใหั�ทราบำถึ)งเป็อร�เซี2นติ�ของป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�ของอเล2กิโติรดท��เป็(น (กิ) อล3มเน�ย์ม (ข) เหัล2กิ ซี)�ง

7

ม�จะพบำวิ$าป็ระสทธิภาพส3งส7ดในกิารกิ+าจ�ดอย์3$ท�� 44% และ 45% ติามล+าด�บำ

ส$วินป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดส�น�&น ถึ4อวิ$าม�ป็ระสทธิภาพส3งในระด�บำหัน)�ง เม4�อพจารณาผ่ลของป็6จจ�ย์ท��ใช�ในกิารทดลองด�วิย์หัล�กิกิารเด�ย์วิกิ�บำซี�โอด� พบำวิ$าม�แนวิโน�มเช$นเด�ย์วิกิ�นกิ�บำซี�โอด�แติ$ป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดส�ด�กิวิ$าซี�โอด� กิล$าวิค4อม�ป็ระสทธิภาพมากิกิวิ$าร�อย์ละ 80 โดย์เฉล��ย์ท��สามารถึบำ+าบำ�ดได�โดย์กิระบำวินกิารรวิมติะกิอนทางไฟฟ1า ด�ง

กิราฟล3กิบำาศ์กิ�แสดงผ่ลของป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดส�ในร3ป็ท�� 5

จากิท��กิล$าวิมาข�างติ�นจ)งสร7ป็ได�วิ$า ป็6จจ�ย์ท��ม�ผ่ลมากิท��ส7ดติ$อกิารกิ+าจ�ดซี�โอด� ค4อ แรงด�นไฟฟ1า (Volt) อ�ติรากิารไหัลของน+&าเส�ย์เข�าระบำบำ (Flow) และระย์ะเวิลากิารเกิดป็ฏิกิรย์า (Reaction

Time) ส$วินควิามเข�มข�นของน+&าเส�ย์เร�มติ�นเข�าส3$ระบำบำ ( ) ม�ผ่ลติ$อป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ด ซี�โอด�น�อย์มากิจนถึ4อวิ$าไม$ม�น�ย์ส+าค�ญ

(กิ) อล3มเน�ย์ม (ข) เหัล2กิ

ร3ป็ท�� 5 กิราฟล3กิบำาศ์กิ�แสดงป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดส�ของอเล2กิโติรดท��เป็(น (กิ) อล3มเน�ย์ม (ข) เหัล2กิ

การทดลองตอน้ำท) 2 หาสีภาวะท)เหมาะสีมท)สี"ดใน้ำการก�าจั�ดซีโอดและสีด,วยตกตะกอน้ำทางไฟฟ�า

เม4�อทราบำถึ)งป็6จจ�ย์ท��ม�ผ่ลส3งส7ดค4อ ผ่ลของแรงด�น อ�ติรากิารไหัลของป็6A ม และระย์ะเวิลากิารเกิดป็ฏิกิรย์าท��ม�ติ$อ

8

ป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�และส�แล�วิ เพ4�อจะได�หัาสภาวิะท��เหัมาะสมท��ส7ดในกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�และส� ของน+&าเส�ย์โรงงานผ่ลติกิล$องกิระดาษ โดย์จะป็ร�บำเป็ล��ย์นช$วิงของอ�ติรากิารไหัล แรงด�นทางไฟฟ1า และเวิลาในกิารเกิดป็ฏิกิรย์าช$วิงใหั�ละเอ�ย์ดกิวิ$าเดมค4อ อ�ติรากิารไหัล 3.16, 8.85,

14.48 และ 17.84 ลติรติ$อช��วิโมง,

แรงด�นทางไฟฟ1า 5, 9, 13, 17, 21,

25, 29, 33 และ 37 โวิลติ� ระย์ะเวิลากิารเกิดป็ฏิกิรย์า 10, 20, 30, 60 และ 90 นาท� ติามล+าด�บำ

จากิกิารทดลองโดย์กิารป็ร�บำเป็ล��ย์นอ�ติรากิารไหัลของน+&าเส�ย์ท��เข�าระบำบำ และท+ากิารหัม7นกิราฟสามมติใหั�มองเหั2นเฉพาะผ่ลของแรงด�นทางไฟฟ1า (Volt) และป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดซี�โอด� (Removal Efficiency, % Remove) จะพบำวิ$าท��อ�ติรากิารไหัลติ+�าส7ด ค4อ 3.16 ลติรติ$อช��วิโมง ม�ผ่ลติ$อป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�และส�มากิท��ส7ดท�&งท��ใช�อล3มเน�ย์มและเหัล2กิเป็(นอเล2กิโติรด กิล$าวิค4อ ม�ป็ระสทธิภาพส3งส7ดเม4�อเท�ย์บำกิ�บำท��อ�ติรากิารไหัล 8.85, 14.48

และ 17.84 ลติรติ$อช��วิโมง ด�งแสดงในร3ป็ท�� 6 โดย์เม4�อใช�อล3มเน�ย์มเป็(นข�&วิอเล2กิ

โติรดม�ป็ระสทธิภาพอย์3$ในช$วิง 38.00%-85.14% พบำวิ$าป็ระสทธิภาพส3งส7ดในกิารกิ+าจ�ดซี�โอด� ค4อ 85.14 %

ณ อ�ติรากิารไหัล14.48 ลติรติ$อช��วิโมง หัล�งจากิท��เดนระบำบำไป็แล�วิ 30 นาท� โดย์จ$าย์แรงด�นทางไฟฟ1า 33 โวิลติ� โดย์ม�ซี�โอด�ลดลงเหัล4อ 430 มลลกิร�มติ$อลติร จากิค$าซี�โอด�น+&าเข�าป็ระมาณท�� 2,825

มลลกิร�มติ$อลติร ส$วินกิารบำ+าบำ�ดโดย์ใช�เหัล2กิเป็(นข�&วิอเล2กิโติรดม�ป็ระสทธิภาพอย์3$ในช$วิง 22.60% - 85.85% พบำวิ$าป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�ส3งส7ดค4อ 85.85 % ณ อ�ติรากิารไหัลท�� 14.48 ลติรติ$อช��วิโมง หัล�งจากิท��เดนระบำบำไป็แล�วิ 30 นาท� โดย์จ$าย์แรงด�นทางไฟฟ1า 25 โวิลติ� โดย์ม�ซี�โอด�ลดลงเหัล4อ 323 มลลกิร�มติ$อลติร จากิค$าซี�โอด�น+&าเข�าป็ระมาณท�� 2,277 มลลกิร�ม ในกิารวิจ�ย์พบำวิ$ากิารเพ�มแรงด�นทางไฟฟ1าเป็(นกิารเพ�มพล�งงานใหั�กิ�บำระบำบำม�ผ่ลท+าใหั�ป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�เพ�มข)&นอ�นเน4�องมาจากิค$ากิระแสไฟฟ1าเพ�มข)&น ซี)�งแรงด�น ไฟฟ1า (V) แป็รผ่�นติรง ติามกิระแสไฟฟ1า (I) ติามกิฎีของโอม กิารเพ�มของกิระแสน�& ม�ผ่ลท+าใหั�กิารเคล4�อนท��อน7ภาคของสารป็ระกิอบำอนทร�ย์� หัร4อ อน7ภาคสารอนนทร�ย์�ไป็ย์�งข�&วิไฟฟ1าม�มากิข)&นติาม (Ugurlu,2007)

9

(กิ) อล3มเน�ย์ม (ข)

เหัล2กิ

ร3ป็ท�� 6 ควิามส�มพ�นธิ�ของแรงด�นไฟฟ1าติ$อป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�ของระบำบำท�� 3.16 ลติรติ$อช��วิโมง

ส+าหัร�บำผ่ลของส�พบำวิ$าป็ระสทธิภาพในกิารกิ+าจ�ดส�ของน+&าเส�ย์จรง ส$วินใหัญ$ม�ค$าอย์3$ระหัวิ$าง 79.31

%- 98.88 % ส+าหัร�บำอเล2กิโติรดท��ใช�อล3มเน�ย์มเป็(นข�&วิแอโนด พบำวิ$าป็ระสทธิภาพส3งส7ด ในกิารกิ+าจ�ดซี�โอด� ค4อ 98.88 %

ณ อ�ติรากิารไหัลท�� 8.85 ลติรติ$อช��วิโมง หัล�งจากิท��เดนระบำบำไป็แล�วิ 90 นาท� โดย์จ$าย์แรงด�นทางไฟฟ1า 5 โวิลติ� จากิควิามเข�มข�นส�เร�มติ�นท�� 763.15 SU ลดลงเหัล4อ 8.55 SU และอเล2กิโติรดท��ใช�เหัล2กิเป็(นข�&วิแอโนด พบำวิ$าป็ระสทธิภาพส3งส7ดในกิารกิ+าจ�ด ซี�โอด� ค4อ 98.83 %

ณ อ�ติรากิารไหัลท�� 8.85 ลติรติ$อช��วิโมง หัล�งจากิท��เดนระบำบำไป็แล�วิ 20 นาท� โดย์

จ$าย์แรงด�นทางไฟฟ1า 17 โวิลติ� จากิควิามเข�มข�นส�เร�มติ�นท�� 711.70 SU

ลดลงเหัล4อ 8.30 SU กิารท��ระบำบำสามารถึกิ+าจ�ดส�ได�มากิน�&น เน4�องจากิน+&าเส�ย์จากิโรงงานผ่ลติกิล$องกิระดาษส$วินมากิจะเกิดจากิสารอนทร�ย์�ซี)�งเป็(นป็ระจ7ลบำเม4�อ เข�าท+าป็ฏิกิรย์ากิ�บำอออนบำวิกิของโลหัะแล�วิจะท+าใหั�เป็(นสาร ป็ระกิอบำเชงซี�อนของอล3มเน�ย์มออกิไซีน�ท��สามารถึละลาย์น+&าได�น�อย์มากิ อ�กิท�&งม�ล�กิษณะเป็(นคอลลอย์ด�ท��สามารถึด3ดซี�บำป็ระจ7ลบำได�ด� ซี)�งจะท+าหัน�าท��เป็(นสารแอกิกิ3แลนด�ท��เข�าจ�บำกิ�บำโมเลกิ7ลของส�ในน+&าเส�ย์ท��เป็(นสารอนทร�ย์� และ ติกิติะกิอนลงมาท+าใหั�ส�ของน+&าเส�ย์ลดลงได�

10

อย์$างไรกิ2แล�วิแติ$ เม4�อม�กิารเพ�มแรงด�นทางไฟฟ1าส3งเกินไป็ แม�วิ$าจะส$งผ่ลใหั�ม�ผ่ลด�ติ$อป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�และส�ของน+&าเส�ย์ส3งติาม กิ2จะม�ผ่ลเส�ย์ท��ติามมากิ2ค4อ ส$งผ่ลใหั�น+&าเส�ย์ภาย์หัล�งกิารบำ+าบำ�ดม�อ7ณหัภ3มส3ง เพราะ

พล�งงานไฟฟ1าท��เหัล4อจากิกิระบำวินกิารรวิมติะกิอนทางไฟฟ1าถึ3กิเป็ล��ย์นเป็(นพล�งงานควิามร�อน (ป็ารชาติ, 2546)

ส+าหัร�บำค$าพ�เอชของน+&าเส�ย์เข�าระบำบำอย์3$ในช$วิงสภาวิะเป็(นกิลางอย์3$แล�วิภาย์หัล�งกิารบำ+าบำ�ดม�ค$าไม$แติกิติ$างกิ�นมากิ

ตารางท) 1 เปรยบเทยบประสี%ทธี%ภาพการบ�าบ�ดน้ำ��าเสียด,วยระบบการรวมตะกอน้ำทางไฟฟ�า

พาราม%เตอร$

ประสี%ทธี%ภาพสี(งสี"ดภายหล�งการบ�าบ�ดน้ำ��าเสีย

อ%เล0กโตรดท)เป5น้ำอล(ม%เน้ำยม

อ%เล0กโตรดท)เป5น้ำเหล0ก

ซี�โอด� (%) 85.14 85.81

ส� (%) 90.24 96.48

ซี�โอด� : ส� 0.94 0.89

พ�เอช 7.14 7.18

ควิามน+าไฟฟ1า ( ) 1655.57 1629.52

อ7ณหัภ3ม (ºC) 32 26

เวิลาในเกิดป็ฏิกิรย์า (นาท�) 30 30

แรงด�นไฟฟ1าท��ใช� (โวิลติ�) 33 25

อ�ติรากิารไหัล (ลติร/ช��วิโมง) 3.16 3.16

ค$าไฟฟ1าในกิารเดนระบำบำ

(บำาทติ$อล3กิบำาศ์กิ�เมติร)

57.79 33.17

11

(ท��มา : ส+าน�กิงานนโย์บำาย์และพล�งงาน. อ�ติราค$าไฟฟ1าจ+าแนกิติามกิจกิารไฟฟ1า กิารไฟฟ1าส$วินภ3มภาค)

สีร"ปผล

ผ่ลกิารศ์)กิษากิารกิ+าจ�ดซี�โอด�และส�ของน+&าเส�ย์โรงงานผ่ลติกิล$องกิระดาษโดย์กิารรวิมติะกิอนทางไฟฟ1า พบำวิ$าผ่ลของป็6จจ�ย์ท��ม�ผ่ลส3งส7ดติ$อป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดซี�โอด�และส� โดย์กิารออกิแบำบำกิารทดลองด�วิย์วิธิ� Factorial

Design ด�วิย์โป็รแกิรม MIMITAB ค4อ อ�ติรากิารไหัล, แรงด�นไฟฟ1า และเวิลาในกิารเกิดป็ฏิกิรย์าของระบำบำ

สภาวิะท��เหัมาะสมท��ส7ดค4อกิารใช�เหัล2กิเป็(นแท$งอเล2กิโติรด ณ ท��อ�ติรากิารไหัลน+&าเข�าระบำบำ 3.16 ลติรติ$อช��วิโมง แรงด�นไฟฟ1า 25 โวิลติ�และภาย์หัล�งกิารเกิดป็ฏิกิรย์าไป็แล�วิ 30 นาท� ป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดซี�โอด� 85.81%

ป็ระสทธิภาพกิารกิ+าจ�ดส� 96.48% และม�ค$าใช�จ$าย์ 33.17 บำาทติ$อล3กิบำาศ์กิ�เมติรซี)�งม�ป็ระสทธิภาพด�วิ$ากิารใช�อล3มเน�ย์มเป็(นแท$งอเล2กิโติรด

เสถึ�ย์รภาพของกิระบำวินกิารรวิมติะกิอนด�วิย์ไฟฟ1าท7กิกิารทดลองไม$ม�ค$าคงท�� เน4�องจากิในขณะท��ม�กิารเกิดป็ฏิกิรย์าในถึ�งป็ฏิกิรณ� จะม�ติะกิร�นมาจ�บำท��ผ่วิอเล2กิโติรด ท+าใหั�ม�ควิามติ�านทานไฟฟ1าส3งจ)งติ�องใช�พล�งงานไฟฟ1าส3งข)&น (อมรภ�ค, 2551)

ก%ตต%กรรมประกาศ

คณะผ่3�วิจ�ย์ขอขอบำค7ณ คณะวิศ์วิกิรรมศ์าสติร� มหัาวิทย์าล�ย์เช�ย์งใหัม$ ท��ใหั�กิารสน�บำสน7นท7นกิารศ์)กิษาในงานวิจ�ย์โครงกิารน�&

เอกสีารอ,างอ%ง

[1] Pablo C.,Calor Jim., Fabiola M., Cristina S., Manuel A. Rod.,2007. “Study of the Electrocoagulation process using Aluminum and Iron Electrodes” Ind.Eng.Chem.Res. 46, 6189 – 6195

12

[2] Shore J.,1996. “Advances in direct dyes”. Indian J Fib Tex; 21: 1-29

[3] น�นทวิ�น ส�งข�ทอง.,2552. ผ่ลของป็6จจ�ย์กิารท+างานในกิารกิ+าจ�ดไฮโดรเจนซี�ลไฟด�โดย์ถึ�งกิรองช�วิภาพท��เพาะเช4&อไธิโอบำาซีลล�ส ไธิโอพาร�ส. วิทย์านพนธิ�ป็รญญามหัาบำ�ณฑิติ ภาควิชาวิศ์วิกิรรมส�งแวิดล�อม มหัาวิทย์าล�ย์เช�ย์งใหัม$.

[4] Ugurlu, M., Gurses, A., Dogar, C. and

Yalcin, M.,2007. “The removal of lignin and phenol from paper mill effluentsby electrocoagulation”. Journal of Environment Managementdoi:10.1016/jojenvman.01.2007

[5] ป็ารชาติ หัม4�นส�ทา.,2546. “กิารกิ+าจ�ดส�และซี�โอด�จากิน+&าเส�ย์ของโรงงานสกิ�ดน+&าม�นป็าล�มท��ผ่$านกิารบำ+าบำ�ดบำางส$วินโดย์ใช�กิระบำวินกิารรวิมติะกิอนด�วิย์ไฟฟ1า”. วิทย์านพนธิ�ป็รญญามหัาบำ�ณฑิติ, ภาควิชาวิศ์วิกิรรมส�งแวิดล�อม คณะวิศ์วิกิรรมศ์าสติร� จ7ฬาลงกิรณ�มหัาวิทย์าล�ย์.

[6] อมรภ�ค ช3ทอง., 2551. “กิารบำ+าบำ�ดน+&าเส�ย์เบำ4&องติ�นจากิโรงงานสกิ�ดน+&าม�นป็าล�มโดย์ใช�กิระบำวินกิารไฟฟ1าเคม�”.วิทย์านพนธิ�ป็รญญามหัาบำ�ณฑิติ, ภาควิชากิารจ�ดกิารส�งแวิดล�อม คณะวิทย์าศ์าสติร� มหัาวิทย์าล�ย์สงขลานครนทร�.

[7] ส+าน�กิงานนโย์บำาย์และพล�งงาน.

(2543). อ�ติราค$าไฟฟ1าจ+าแนกิติามกิจกิารไฟฟ1า [Online] :

แหัล$งท��มา http://www.eppo.go.th/power/pw-Rate-PEA-Char.html

13