การแยกสกัดสารอะโรเมติกส์ออกจากน้ำเสียโดยอาศัยการแยกวัฎภาค

Titleการแยกสกัดสารอะโรเมติกส์ออกจากน้ำเสียโดยอาศัยการแยกวัฎภาค
Publication TypeReport
Year of Publication2003
Authorsโอสุวรรณ สมชาย
Series Editor-
Series Title-
Date Published2003
Institutionจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
City-
Typeโครงการวิจัย
Report NumberBGJ4380007
ISBN NumberBGJ4380007
Keywordsand nonionic surfactant, cloud point, coacervate, extraction, การสกัด, จุดขุ่น, สารลดแรงตึงผิวชนิดไม่มีประจุ, โคแอคเซอร์เวท
Abstract

การสกัดแบบขุ่นถูกนำมาใช้เพื่อแยกสกัดสารประกอบอะโรเมติกส์ออกจากน้ำเสียโดย
ศึกษาทั้งการสกัดแบบกะในหลอดทดลองและการสกัดแบบต่อเนื่องในเครื่องสกัดนำร่องแบบดิฟ
เฟอร์เรนเชียล เมื่อสารละลายของสารลดแรงตึงผิวชนิดไม่มีประจุมีอุณหภูมิสูงกว่าจุดขุ่น สาร
ละลายจะแยกออกเป็นสองวัฏภาค ได้แก่ วัฏภาคที่มีไมเซลล์เป็นจำนวนมากหรือวัฏภาคโคแอค
เซอร์เวท และวัฏภาคที่มีไมเซลล์เป็นจำนวนน้อย ตัวถูกละลายอินทรีย์ที่อยู่ในสารละลายจะ
ละลายเข้าไปในไมเซลล์และมีความเข้มข้นสูงอยู่ในวัฏภาคโคแอคเซอร์เวท ทำให้วัฏภาคที่มีไม
เซลล์เป็นจำนวนน้อยเปรียบเสมือนเป็นน้ำที่มีความบริสุทธิ์มากขึ้นเนื่องจากมีความเข้มข้นของ
ตัวถูกละลายต่ำ ในการทดลองแบบกะสารละลายที่ประกอบด้วยสารลดแรงตึงผิวชนิดไม่มีประจุ
ตัวถูกละลายอะโรเมติกส์ ทั้งที่มีการเติมเกลือและไม่มีการเติมเกลือถูกเตรียมในขวดเก็บตัวอย่าง
แล้วนำไปแช่ในอ่างควบคุมอุณหภูมิจนถึงสภาวะสมดุลจึงทำการวัดปริมาตรสัมพัทธ์ ความเข้ม
ข้นของสารลดแรงตึงผิวและตัวถูกละลายอะโรเมติกส์ในแต่ละวัฏภาค ผลการทดลองพบว่า
อุณหภูมิ ความเข้มข้นของเกลือ และองศาการเติมหมู่อัลคิลของตัวถูกละลายอะโรเมติกส์จะช่วย
เพิ่มอัตราส่วนการละลายของตัวถูกละลายอะโรเมติกส์ในวัฏภาคโคแอคเซอร์เวท ส่งผลให้ความ
เข้มข้นของตัวถูกละลายอะโรเมติกส์ในวัฏภาคโคแอคเซอร์เวทสูงขึ้น เครื่องสกัดแบบโรเทติ้ง
ดิสก์คอนแทคเตอร์ถูกสร้างขึ้นในขนาดนำร่องเพื่อใช้ในการทดลองแบบต่อเนื่อง ในหอสกัดนี้น้ำ
เสียและสารละลายของสารลดแรงตึงผิวชนิดไม่มีประจุถูกป้อนเข้าหอสกัดแบบสวนทาง หลังจาก
นั้นทำการวิเคราะห์ความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวและตัวถูกละลายอะโรเมติกส์ในแต่ละวัฏ
ภาค จากผลการทดลองพบว่าเมื่ออุณหภูมิ ความเร็วรอบการกวน อัตราส่วนของอัตราการไหล
ของน้ำเสียต่อสารละลายของสารลดแรงตึงผิวและองศาการเติมหมู่อัลคิลของตัวถูกละลายอะโร
เมติกส์เพิ่มขึ้นมีผลให้ความเข้มข้นของตัวถูกละลายในวัฏภาคโคแอคเซอร์เวทสูงขึ้น ค่า
สัมประสิทธิ์รวมการถ่ายโอนมวลเชิงปริมาตร (Ka) และจำนวนหน่วยการถ่ายโอน (NTU) ใน
เครื่องสกัดแบบโรเทติ้งดิสก์คอนแทคเตอร์เพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มอุณหภูมิและความเร็วรอบของจาน
หมุน

The cloud point extraction (CPE) of aromatic contaminants (benzene, toluene
and ethylbenzene) from wastewater was studied as batch experiments in laboratory
scale and continuous operation in a pilot scale differential extractor. When the
temperature of the nonionic surfactant micellar solution is a greater than its cloud point,
the solution will separate into two aqueous phases known as the micellar-rich phase or
coacervate phase, and the micellar-dilute phase. The organic solutes contained in the
solution tend to solubilize into the micelles and mostly concentrate into the coacervate
phase, leaving the dilute phase with a low concentration of solutes as the purified water.
In batch experiments, several vials containing nonionic surfactant, aromatic solute, and
water with and without added electrolyte (NaCl) were placed in an isothermal water bath
until equilibrium was reached. After phase separation occurred, the concentrations of
nonionic surfactant and aromatic solute in both phases were analyzed. The results show
that the solute concentrations in the coacervate phase increase as temperature, NaCl
concentration and degree of alkylation of the aromatic solutes increase. In continuous
operation, a pilot scale, rotating disc contactor (RDC) was fabricated. The polluted water
and nonionic surfactant solution were fed to the column counter-currently. The phase
separation occurred inside the column. The concentrations of nonionic surfactant and
aromatic solutes in the coacervate stream and the micellar-dilute phase stream were
analyzed. The concentrations of solutes in the coacervate phase increase as
temperature, agitator speed, NaCl concentration, wastewater/surfactant solution flowrate
ratio and degree of alkylation of the aromatic solutes increase. The overall volumetric
mass transfer coefficient (Ka) and the number of transfer unit (NTU) in the RDC
increase with increasing temperature and rotation speed of the rotor disc.

URLhttp://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=BGJ4380007
Alternate TitleUse of Coacervate Phase to Extract the Aromatic Solutes from Wastewater by Using Nonionic Surfactant