Dye Wastewater Treatment with Ozonation Process with Manganese Dioxide Coating on Alumina Powder (O3/Al2O3-MnO2)

Abstract

This research aims to study the kinetics of dye treatment in dyeing industrial wastewater. By ozone tanning process combined with manganese dioxide coated on alumina powder. And to get the right conditions for dye treatment. The process is divided into 3 stages: Ozonation Process, Catalytic Process and Catalytic Ozonation Process. The study optimum conditions after importing the Response Surface Methodology (RSM) program for reaction at pH 4, 6 and 8 ozone consumption at 5 mg/min. The amount of catalyst used in the process was 2.5 and 5.0 g. The results showed that azo dyes were treated with ozone treatment with manganese dioxide coated on alumina powders. The optimum condition is a pH 7.6 catalyst at 0.53 g. in 21.34 min, ozone 107.5 mg/min and used to experiment with a continuous stirred tank reactor (CSTR) can be dyed up to 100%. There is a constant of 30.0 x 10-5 (ADMI/L·min) -1 (Second-Order Reaction).

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการบำบัดสีย้อมในน้ำเสียสังเคราะห์อุตสาหกรรมฟอกย้อมด้วยกระบวนการโอโซนเนชันร่วมกับแมงกานีสไดออกไซด์เคลือบบนผงอะลูมินา โดยมีวัตถุประสงค์หลักสำหรับศึกษาจลนศาสตร์และให้ได้สภาวะที่เหมาะสมสำหรับการบำบัดสีย้อม ในงานวิจัยแบ่งเป็น 3 ขั้นตอน คือ กระบวนการโอโซนเนชัน (Ozonation Process) กระบวนการบำบัดโดยตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalytic Process) และกระบวนการโอโซนเนชันร่วมกับใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalytic Ozonation Process) ทำการศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการทำปฏิกิริยา ที่ pH 4.0 6.0 และ 8.0 ปริมาณโอโซนที่ใช้ 5.0 มิลลิกรัม/นาที และปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ในกระบวนการ 2.5 และ 5.0 กรัม ผลการทดลองพบว่า สีย้อม azo ถูกบำบัดได้ด้วยกระบวนการโอโซนเนชันร่วมกับแมงกานีสไดออกไซด์ที่เคลือบบนผงอะลูมินา โดยสภาวะที่เหมาะสมหลังจากนำเข้าโปรแกรม Response Surface Methodology (RSM) คือ pH 7.6 เวลาในการบำบัด 21 นาที 34 วินาที ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาแมงกานีสไดออกไซด์เคลือบลงบนผงอะลูมินา 0.53 กรัม และปริมาณโอโซน 107.5 มิลลิกรัม และนำมาทำการทดลองแบบ Continuous stirred tank reactor (CSTR) สามารถบำบัดสีย้อมได้ 100% มีค่าคงที่ของปฏิกิริยา 30.0 x 10-5 (ADMI/ลิตร·นาที) -1 เป็นปฏิกิริยาอันดับที่ 2 (Second-Order Reaction)