การกำจัดสีและสารอินทรีย์ในน้ำทิ้งล้างเรซินจากกระบวนการผลิตน้ำตาลทรายขาวโดยใช้เหล็กประจุศูนย์กับเปอร์ซัลเฟต
คำสำคัญ:
เมลานอยดิน , เหล็กประจุศูนย์ , อนุมูลเปอร์ซัลเฟตบทคัดย่อ
น้ำทิ้งจากการล้างฟื้นฟูสภาพเรซิน (Resin regeneration waste, RRW) จากกระบวนการผลิตน้ำตาลทรายขาวของโรงงานน้ำตาลพบว่าเป็นน้ำเกลือที่มีการปนเปื้อนของสารอินทรีย์และสีน้ำตาลจาก“เมลานอยดิน” (Melanoidin) ความเข้มข้นสูงจึงอาจอุดตันระบบเยื่อกรองเมมเบรนที่ใช้นำกลับน้ำเกลือได้ ในงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาวิธีการกำจัดสารอินทรีย์และสีของ RRW ด้วยกระบวนการออกซิเดชันขั้นสูงโดยใช้เปอร์ซัลเฟต (Persulfate, PS) ร่วมกับผงเหล็กประจุศูนย์ (Zero valent iron, ZVIP) เพื่อกระตุ้นการสร้างอนุมูลซัลเฟต (SO4• -) ในการย่อยสลายสารอินทรีย์ โดยศึกษาปัจจัยของอุณหภูมิในการทำปฏิกริยาของเปอร์ซัลเฟต และความเข้มข้นของ ZVIP/PS ผลการทดลองที่อุณหภูมิสูง (70 °C) พบว่ามีประสิทธิภาพในการกำจัดสารคาร์บอนอินทรีย์ทั้งหมด (Total organic carbon, TOC) สูงขึ้น โดยมีประสิทธิภาพในการกำจัด TOC และสีสูงสุดเท่ากับ 46 และ 94% ตามลำดับ ที่ความเข้มข้นที่ PS 5 g/L และได้เลือกความเข้มข้นที่ PS 5 g/L มาศึกษาต่อในปัจจัยความเข้มข้นของ ZVIP และพบว่าประสิทธิภาพในการกำจัด TOC ที่ดีที่สุด ที่ ZVIP:PS 0.01 g/L: 5 g/L โดยกำจัดได้ 47% ซึ่งระบบ PS และ ZVIP:PS ที่อุณหภูมิ 70 °C นั้นมีประสิทธิภาพในการกำจัด TOC ใกล้เคียงกัน แต่เมื่อเติม ZVIP เข้าไปส่งผลให้สีเพิ่มขึ้น อาจเนื่องมาจากการละลายของเหล็ก จากงานวิจัยนี้การใช้ PS เพียงอย่างเดียวที่อุณหภูมิสูงสามารถกำจัด TOC และสีได้อย่างมีประสิทธิภาพ
เอกสารอ้างอิง
Cartier S, Theoleyre MA, Decloux M. Treatment of sugar decolorizing resin regeneration waste using nanofiltration. Desalination, 113(1), 7-17. 1997.
Deng J, Shao Y, Gao N, Deng Y, Tan C, Zhou S. Zero-valent iron/persulfate (Fe0/PS) oxidation acetaminophen in water. International Journal of Environmental Science and Technology, 11(4), 881-890. 2014.
Guan Y, Ma J, Li X, Fang J, Chen L. Influence of pH on the formation of sulfate and hydroxyl radicals in the UV/Peroxymonosulfate System. Environmental Science & Technology, 45(21), 9308-9314.
Wang J, Wang S. Activation of persulfate (PS) and peroxymonosulfate (PMS) and application for the degradation of emerging contaminants. Chemical Engineering Journal, 334, 1502-1517. 2018.
Graça CAL, Fugita LTN, de Velosa AC, Teixeira ACSC. Amicarbazone degradation promoted by ZVI-activated persulfate: study of relevant variables for practical application. Environmental Science and Pollution Research, 25(6), 5474-5483. 2018.
Weng C, Tao H. Highly efficient persulfate oxidation process activated with Fe0 aggregate for decolorization of reactive azo dye Remazol Golden Yellow. Arabian Journal of Chemistry, 11(8), 1292-1300. 2018.
Karim AV, Jiao Y, Zhou M, Nidheesh PV. Iron-based persulfate activation process for environmental decontamination in water and soil. Chemosphere, 265, 129057. 2021.
Giannakis S, Lin K A, Ghanbari F. A review of the recent advances on the treatment of industrial wastewaters by sulfate radical-based advanced oxidation processes (SR-AOPs). Chemical Engineering Journal, 406, 127083. 2021.
Li Z, Lowry GV, Fan J, Liu F, Chen J. High molecular weight components of natural organic matter preferentially adsorb onto nanoscale zero valent iron and magnetite. Science of the Total Environment, 628-629, 177–185. 2018.
Yang S, Wang P, Yang X, Shan L, Zhang W, Shao X, et al. Degradation efficiencies of azo dye Acid Orange 7 by the interaction of heat, UV and anions with common oxidants: Persulfate, peroxymonosulfate and hydrogen peroxide. Journal of Hazardous Materials, 179(1–3), 552–558. 2010.
Deng Y, Ezyske CM. Sulfate radical-advanced oxidation process (SR-AOP) for simultaneous removal of refractory organic contaminants and ammonia in landfill leachate. Water Research, 45(18), 6189-6194. 2011.
Fagier MA, Ali EA, Tay KS, Abas MRB. Mineralization of organic matter from vinasse using physicochemical treatment coupled with Fe2+-activated persulfate and peroxymonosulfate oxidation. International Journal of Environmental Science and Technology, 13(4), 1189-1194. 2016.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2024 วารสารวิจัย มข. (ฉบับบัณฑิตศึกษา)
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
