การกำจัดสีย้อมกกด้วยกระบวนการเฟนตันออกซิเดชันร่วมกับคลื่นอัลตราโซนิก
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการกำจัดสีย้อมกกในน้ำด้วยกระบวนการเฟนตันออกซิเดชันร่วมกับคลื่นอัลตราโซนิก ผลการทดลองพบว่า ร้อยละของการกำจัดสีเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2) และเฟอรัสไอออน (Fe2+) แต่เมื่อเพิ่มความเข้มข้นของ H2O2 และ Fe2+ อนุมูลไฮดรอกซิล (OH) จะไปจับกับ H2O2 และ Fe2+ ที่มีอยู่ ทำให้ประสิทธิภาพการกำจัดสีย้อมลดลง เมื่อเพิ่มความเข้มข้นของสีย้อมแต่ปริมาณ H2O2 และ Fe2+ ยังคงที่ ประสิทธิภาพการกำจัดสีลดลง เพราะอนุมูล OH ไม่เพียงพอที่จะสลายโมเลกุลของสีย้อมได้ ร้อยละของการบำบัดสีย้อมสูงสุดเท่ากับ 86.69±1.41 เมื่อใช้เวลาบำบัดนาน 30 นาที ความเข้มข้นของ H2O2 และ Fe2+ เท่ากับ 10 มิลลิลิตรต่อลิตร และ 1.0 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ ความเข้มข้นเริ่มต้นของสีย้อมกกที่ 1.5 กรัมต่อลิตร เมื่อให้คลื่นอัลตราโซนิกช่วยเสริมการเกิดกระบวนการเฟนตันออกซิเดชันเนื่องจากทำให้โมเลกุลของน้ำสลายตัวได้เป็นอนุมูล H, HO2 และ OH แต่เมื่อเพิ่มความถี่ H2O2 สลายตัวเป็นน้ำและออกซิเจนที่อุณหภูมิสูงทำให้ประสิทธิภาพการกำจัดสีย้อมลดลง อย่างไรก็ตามอนุมูล OH ที่เกิดขึ้นจากกระบวนการอัลตราโซนิกเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอกับการสลายโมเลกุลของสีย้อมที่มีในระบบ แต่เมื่อให้คลื่นอัลตราโซนิก 4 จุด ความถี่ 80 เฮิร์ตซ์ กำลังไฟ 90 วัตต์ แรงดันไฟฟ้า 12-15 โวลต์ ร่วมกับกระบวนการเฟนตันออกซิเดชัน การกำจัดสีย้อมเพิ่มสูงขึ้นเป็นร้อยละ 92.28±0.90 ลดค่าซีโอดีได้ร้อยละ 52.51±0.69 และมี Fe2+เหลืออยู่ 0.315±4.23 กรัมต่อลิตร
Article Details
เอกสารอ้างอิง
กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม. (2559). มาตรฐานควบคุมการระบายน้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรม นิคมอุตสาหกรรม และเขตประกอบการอุตสาหกรรม. ราชกิจจานุเบกษา, เล่มที่ 133 ตอนพิเศษ 129ง, 17–21.
Asghar, A., Ramzan, N., Jamal, B. U., Maqsood, M., Sajjadi, B., & Chen, W. Y. (2019). Low frequency ultrasonic-assisted Fenton oxidation of textile wastewater: Process optimization and electrical energy evaluation. Water and Environment Journal, 1-13. https://doi.org/10.1111/wej.12482
Barbusiński, K. (2015). The modified Fenton process for decolorization of dye wastewater. Polish Journal of Environmental Studies, 14(3), 281-285.
Chaiyaraksa, C., & Pongruk, S. (2017). Treatment of pulp process wastewater using photo-Fenton and sono-Fenton. Journal of Science and Technology, 25(3), 401-411.
Hashemian, S., Tabatabaee, M., & Gafari, M. (2013). Fenton oxidation of methyl violet in aqueous solution. Journal of Chemistry, 509097, 1-6. https://doi.org/10.1155/2013/509097
Hsueh, C. L., Huang, Y. H., Wang, C. C., & Chen, C. Y. (2005). Degradation of azo dyes using low iron concentration of Fenton and Fenton-like system. Chemosphere, 58(10), 1409-1414. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2004.09.091
Kavian, N., Asadollahfardi, G., Hasanbeigi, A., Delnavaz, M., & Samadi, A. (2024). Degradation of phenol in wastewater through an integrated dielectric barrier discharge and Fenton/photo-Fenton process. Ecotoxicology and Environmental Safety, 271, 115937. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2024.115937
Lade, H. S., Waghmode, T. R., Kadam, A. A., & Govindwar, S. P. (2012). Enhanced biodegradation and detoxification of disperse azo dye rubine GFL and textile industry effluent by defined fungal-bacterial consortium. International Biodeterioration and Biodegradation, 72, 94-107. https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2012.06.001
Li, B., Dong, Y. C., Zou, C., & Xu, Y. M. (2014). Iron (III)-alginate fiber complex as a highly effective and stable heterogeneous Fenton photocatalyst for mineralization of organic dye. Industrial & Engineering Chemistry Research, 53, 4199-4206. https://doi.org/10.1021/ie404241r
Li, Y. S., Tai, J. L., & Hua, C. (2009). Degradation of C.I. Acid Red 88 aqueous solution by combination of Fenton’s reagent and ultrasound irradiation. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 84, 578-583. https://doi.org/10.1002/jctb.20
Neppolian, B., Park, J. S., & Choi, H. C. (2004). Effect of Fenton-like oxidation on enhanced oxidative degradation of para-chlorobenzoic acid by ultrasonic irradiation. Ultrasonics Sonochemistry, 11(5), 273-279. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2003.11.001
Neyens, E., & Baeyens, J. (2003). A review of classic Fenton’s peroxidation as an advanced oxidation technique. Journal of Hazardous Materials, 98, 33-50. https://doi.org/10.1016/S0304-3894(02)00282-0
Patil, A. D., & Raut, P. D. (2014). Treatment of textile wastewater by Fenton’s process as an advanced oxidation process. IOSR Journal of Environmental Science, Toxicology and Food Technology, 8(10), 29-32. https://doi.org/10.9790/2402-081032932
Punzi, M., Anbalagan, A., Borner, R. A., Svensson, B. M., Jonstrup, M., & Mattiasson, B. (2015). Degradation of a textile azo dye using biological treatment followed by photo-Fenton oxidation: Evaluation of toxicity and microbial community structure. Chemical Engineering Journal, 270, 290-299. http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2015.02.042
Qin-He, D., Wang, L. F., Jiang, H., & Yu, H. Q. (2015). A Fenton-like process for the enhanced activated sludge dewatering. Chemical Engineering Journal, 272, 128-134. https://doi.org/10.1016/j.cej.2015.03.034
Slama, H., Masmoudi, G., Fizer, M., Mariychuk, R., & Dhaouadi, H. (2024). Comprehensive study of Fenton reaction efficiency on textile wastewater treatment from dye solution to real effluent with emphasis on Fukui function analysis. Journal of Molecular Liquids, 402,
https://doi.org/10.1016/j.molliq.2024.124773
Suhan, M. B. K., Mahtab, S. M. T., Aziz, W., Akter, S., & Islam, M. S. (2021). Sudan black B dye degradation in aqueous solution by Fenton oxidation process: Kinetics and cost analysis. Case Studies in Chemical and Environmental Engineering, 4(3), 100126. https://
doi.org/10.1016/j.cscee.2021.100126
Sun, J. H., Sun, S. P., Sun, J. Y., Sun, R. X., Qiao, L. P., Guo, H. Q., & Fan, M. H. (2007). Degradation of azo dye acid black 1 using low concentration iron of Fenton process facilitated by ultrasonic irradiation. Ultrasonics Sonochemistry, 14, 761-766. https://doi.
org/10.1016/j.ultsonch.2006.12.010
Tavares, M. G. R., Santos, D. H. S., Tavares, M. G., Duarte, J. L. S., Meili, L., Pimentel, W. R. O., Tonholo, J., & Zanta, C. L. P. S. (2020). Removal of reactive dyes from aqueous solution by Fenton reaction: Kinetic study and phytotoxicity tests. Water, Air, & Soil Pollution,
, 82. https://doi.org/10.1007/s11270-020-4465-6
Wang, W. M., Li, X. Z., Du, X., & Fu, Q. Y. (2022). A feasible approach for azo dye degradation using natural magnetite in heterogeneous Fenton oxidation. Water Cycle, 3, 100-105. https://doi.org/10.1016/j.watcyc.2022.06.002
