แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงแบบพัลส์สำหรับบำบัดความขุ่นในน้ำ ด้วยกระบวนการตกตะกอนด้วยไฟฟ้า: DC Pulse Power Supply for Electrocoacgulation in Water treatment

Wacharawish Daosawang; Pattakamol Somboot

Authors

Wacharawish Daosawang Srisongkram Technology College Nakhon Phanom University Si Songkhram District Nakhon Phanom Province 48150
Pattakamol Somboot Faculty of Engineering Maha Sarakham Rajabhat University, Talat Subdistrict, Mueang District, Maha Sarakham Province 44000

Keywords:

การตกตะกอนด้วยไฟฟ้า, ค่าความขุ่น, แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง, พัลส์ความถี่, electrocoagulation, turbidity, DC power supply, pulse frequency

Abstract

งานวิจัยการตกตะกอนน้ำด้วยไฟฟ้าซึ่งใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงที่มีการทำงานแบบพัลส์ เป็นการศึกษาวิธีการบำบัดความขุ่นของน้ำโดยใช้ไฟฟ้าเพื่อลดการใช้สารเคมีและการใช้พลังงานไฟฟ้าที่ต่ำด้วยการปรับค่าแรงดันไฟฟ้ายอดคลื่นแบบพัลส์ที่ 150V กระแสไฟฟ้าเฉลี่ย 25 mA ที่ความถี่สัญญาณพัลส์ 32 kHz ซึ่งทดลองคายประจุไฟฟ้าลงในน้ำปริมาตร 500 ml ที่ความขุ่น 3 ระดับคือ 51.6 NTU 19.94 NTU และ 7.95 NTU ที่ได้จากการสังเคราะห์ขึ้น เวลาที่ใช้ในการคายประจุไฟฟ้าที่ 5 ถึง 15 นาที แล้วทำการพักให้ตกตะกอนเป็นเวลา 1 ถึง 3 ชั่วโมง

การทดลองได้แบ่งเวลาในการคายประจุออกเป็น 4 เวลา คือ 5 8 12 และ 15 นาที แล้วทำการวัดค่าความขุ่นเพื่อหาประสิทธิภาพ ผลที่ได้ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดคือ การคายประจุไฟฟ้าที่เวลา 15 นาที แล้วพักให้ตกตะกอนที่เวลา 3 ชั่วโมง ความขุ่นของน้ำลดลงจาก 51.6 NTU เป็น 0.28 NTU ประสิทธิภาพในการกำจัดความขุ่นทำได้ถึง 99.46%

DC pulse power supply was used for this electrocoagulation research to reduce turbidity in water instead of using chemical reaction and high power consumption. The DC pulse power supply with 150 V peak, 25 mA, pulse frequency 32 kHz was discharged into 500 ml. of water sample. Each water sample contains different turbidity at 51.6 NTU, 19.94 NUT and 9.95 NTU. The discharge times of the DC pulse power supply was set between 5 to 15 minutes, and settling time was around 1 to 3 hours.

Each water sample was classified into 4 discharging times at 5, 8, 12 and 15 minutes to evaluate turbidity changes. The most effective result was found at 15 minutes discharg, 3 hours settling time, where turbidity of water dropped from 51.6 NTU to 0.28 NTU. The performance of the turbidity was shown at 99.46%.

References

Daosawang, W., Thuangchon, S., & Manasri, T. (2015). DC Power supply for Decolorization of Wastewater. KKU Research Journal, 15(2), 1-7.

Hejosa-Valsero M., Molina R., Schikora H., Muller M., & Bayona J. M. (2013). Removal of cyanide from water by means of plasma discharge technology. Elsevier Science Direct, Water Research, 47(4), 1701-1707.

Provincial Waterworks Authority. (2013). The Process of Water Treatment. Retrieved from http://www.pwa.co.th/contents/service/treatment

Provincial Waterworks Authority. (2013). The quality of water supply. Retrieved from http://http://www.pwa.co.th/download/pwastandard50-1.pdf

Richard, C. D., & Jams, A., S. (1999). Introduction to Electric Circuits (4th ed.). N.P.: John Wiley & Sons.

Shimizu K., Yamada M., Kanamori M., & Blajan M. (2010). Basic Study of Bacteria Inactivation at Low Discharge Voltage by Using Microplasmas. IEEE Transactions on Industry Applications, 46(2), 641-649.

Yano T., Shimomura N., Uchiyama I., Fukawa F., Teranishi K., & Akiyama, H. (2009). Decolorization of Indigo Carmine Solution Using Nanosecond Pulsed Power. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 16(4), 1081-1087.

Yano T., Uchiyama I., Fukawa F., Teranishi K., & Shimomura, N. (2008). Water Treatment by Atmospheric Discharge Produced with Nanosecond Pulsed Power. In IEEE International Power Modulators and High Voltage Conference, 27-31 May 2008 (p. 80-83). USA: Las Vegas, NE.