การกำจัดลิกนินในน้ำเสียจากอุตสาหกรรมเยื่อกระดาษด้วยกระบวนการเฟนตันเสมือน

Abstract

การแยกลิกนินในกระบวนการผลิตเยื่อกระดาษทำให้เกิดน้ำเสียที่มีสีน้ำตาลถึงดำ ซึ่งส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจึงจำเป็นต้องมีการกำจัดลิกนินออกจากน้ำเสียก่อนปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม ซึ่งในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาการกำจัดลิกนินในน้ำเสียอุตสาหกรรมเยื่อกระดาษด้วยกระบวนการเฟนตันโดยใช้เฟอร์รัสซัลเฟตและเฟนตันเสมือนโดยใช้แมกนีไทต์ เกอร์ไทต์ ฮีมาไทต์ เดลตาเฟอร์ริกออกซีไฮดรอกไซด์และไอรอนโมลิบเดต เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ความเข้มข้นเริ่มต้นลิกนิน 200 มิลลิกรัมต่อลิตร สำหรับกระบวนการเฟนตัน ที่พีเอชเริ่มต้น 3 ความเข้มข้นเริ่มต้นเฟอร์รัสไอออน 80 มิลลิกรัมต่อลิตร และอัตราส่วนเหล็กเฟอร์รัสไอออนต่อไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 1:2.5 สามารถกำจัดลิกนิน สี และซีโอดีได้ 81.13% 96.65% และ 94.80% ตามลำดับ ส่วนในกระบวนการเฟนตันเสมือนพบว่าเมื่อใช้เดลตาเฟอร์ริกออกซีไฮดรอกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยานั้นได้ประสิทธิภาพรวมดีที่สุด โดยภายใน 30 นาทีสามารถกำจัดลิกนิน สี และซีโอดีได้ 90.32% 91.66% และ 71.56% ตามลำดับ เมื่อใช้ความเข้มเริ่มต้นของเฟอร์รัสไอออน 5 กรัมต่อลิตร และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 100 มิลลิกรัมต่อลิตร และรองมาคือเกอร์ไทต์ แมกนีไทต์ ฮีมาไทต์และไอรอนโมลิบเดต โดยพบว่า กระบวนการดูดซับที่พื้นผิวของตัวกลางเกิดขึ้นได้ดีกว่าการเกิดออกซิเดชัน นอกจากนี้ยังพบว่า เมื่อพีเอชเริ่มต้นสูงกว่า 3 ประสิทธิภาพในการกำจัดลิกนิน สี และซีโอดีจะลดลง แต่ยังสามารถกำจัดลิกนิน สีและซีโอดีได้ ยกเว้นเมื่อใช้ไอรอนโมลิบเดตเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา และจากนั้นทำการศึกษาการใช้ซ้ำของตัวเร่งปฏิกิริยาพบว่าเดลตาเฟอร์ริกออกซีไฮดรอกไซด์สามารถใช้ซ้ำได้มากที่สุด 12 รอบ และเมื่อนำสภาวะที่เหมาะสมประยุกต์ใช้กับน้ำเสียจริงจากอุตสาหกรรมเยื่อกระดาษพบว่า ประสิทธิภาพที่ได้ในการบำบัดลิกนิน สี และซีโอดีใกล้เคียงกันกับประสิทธิภาพที่ได้เมื่อทดสอบกับน้ำเสียสังเคราะห์