วิธีทำให้น้ำตกตะกอน
การตกตะกอน คือกระบวนการที่ทำให้อนุภาคแขวนลอยเล็ก ๆ ในน้ำรวมตัวกันเป็นก้อนใหญ่ แล้วตกลงสู่ก้นบ่อหรือตะแกรงกักตะกอน ทำให้น้ำใสขึ้น หลักการง่าย ๆ คือ “รวมตัวแล้วหนักขึ้น จึงตกลงสู่ด้านล่าง” ซึ่งเป็นขั้นตอนพื้นฐานในโรงกรองน้ำและระบบบำบัดน้ำเสีย
ทำไมต้องทำให้น้ำตกตะกอน?
การทำให้น้ำตกตะกอนมีประโยชน์หลายอย่าง เช่น
- ลดความขุ่นของน้ำ น้ำที่มีตะกอนแขวนลอยมากจะมีความขุ่น ทำให้ไม่เหมาะกับการบริโภคและการใช้งาน
- เตรียมพร้อมสำหรับการฆ่าเชื้อ น้ำที่ใสจะช่วยให้สารฆ่าเชื้อ เช่น คลอรีน ทำงานได้ดีขึ้น
- ป้องกันการอุดตันในระบบท่อและเครื่องกรอง ลดปัญหาการสะสมของตะกอนในท่อและอุปกรณ์
- ปรับปรุงรสชาติและกลิ่นของน้ำ ตะกอนและสารอินทรีย์สามารถทำให้น้ำมีกลิ่นหรือรสไม่ดี การตกตะกอนช่วยลดปัญหานี้
วิธีทำให้น้ำตกตะกอน
1. การตกตะกอนแบบธรรมชาติ
การตกตะกอนแบบธรรมชาติ จริง ๆ จะไม่ใช้สารเคมีหรือวัสดุพิเศษอะไรเป็นหลัก แต่ใช้ เพียงแรงโน้มถ่วงและเวลา ให้อนุภาคหนัก ๆ ในน้ำตกลงสู่ก้นบ่อเอง แต่ถ้าต้องการ ช่วยเร่งกระบวนการแบบธรรมชาติ ก็อาจใช้
- บ่อพักน้ำ (Sedimentation Basin) ถังหรือบ่อใหญ่ที่น้ำสามารถหยุดนิ่งได้นาน
- ตะแกรงหรือแผ่นกรองหยาบ (Coarse Screen) ช่วยดักเศษใหญ่ก่อนตกตะกอน
- ระบบไหลช้า (Slow Flow) ออกแบบให้น้ำไหลช้า ๆ เพื่อให้ตะกอนตกได้ง่าย
- บางครั้งใช้วัสดุเสริมธรรมชาติ เช่น ทรายหรือกรวดชั้นบาง ๆ เพื่อช่วยให้ตะกอนรวมตัวเร็วขึ้น
2. การตกตะกอนแบบใช้สารเคมี
เป็นวิธีที่นิยมในโรงงานน้ำประปาและอุตสาหกรรม หลักการทำให้น้ำตกตะกอนแบ่งเป็น 3 ขั้นตอนสำคัญคือ การรวมตัว (Coagulation) รวมตัวเป็นก้อนใหญ่ (Flocculation) และการตกตะกอน
- Coagulation (การรวมตัวของอนุภาค)
ด้วยการเติมสารเคมีที่มีประจุตรงข้ามกับอนุภาคในน้ำ สารเคมีจะไปลดแรงผลักระหว่างอนุภาค ทำให้อนุภาคเล็ก ๆ เริ่มรวมตัวกัน สารเคมีที่ใช้ส่วนใหญ่- อลูมิเนียมซัลเฟต (Alum, Al₂(SO₄)₃·14H₂O)
- โพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ (PAC)
- เหล็ก(III) คลอไรด์ (Ferric chloride)
- Flocculation (การรวมตัวเป็นก้อนใหญ่)
หลังจากอนุภารเริ่มรวมตัว จะต้องคนหรือตีเบา ๆ เพื่อให้อนุภาคเล็ก ๆ รวมตัวกันเป็น ฟล็อค ขนาดใหญ่ ฟล็อคที่ใหญ่ขึ้นจะตกลงสู่ก้นบ่อเร็วขึ้น ทำให้แยกน้ำใสออกจากน้ำขุ่นได้ง่าย บางครั้งอาจเติม โพลิเมอร์ชนิดคั่นน้ำ (Polymer coagulant aid) เพื่อช่วยให้ฟล็อคแข็งแรงและตกเร็วขึ้น - การตกตะกอน (Sedimentation)
หลังจากฟล็อคก่อตัวแล้ว น้ำจะถูกปล่อยให้นิ่งในบ่อพักน้ำฟล็อคจะตกลงสู่ก้นบ่อเป็นตะกอน น้ำใสที่อยู่ด้านบนสามารถนำไปใช้หรือผ่านขั้นตอนการกรองและฆ่าเชื้อต่อไป
สารเคมีที่ใช้บ่อยในการตกตะกอน
- สารส้ม (Alum หรือ Aluminium Sulfate – Al₂(SO₄)₃) ใช้แพร่หลายที่สุด ทำให้เกิดฟล็อคที่ตกตะกอนได้รวดเร็ว ใช้ในระบบประปาและบ่อบำบัดน้ำเสีย
- เฟอริกคลอไรด์ (Ferric Chloride – FeCl₃) ให้ประสิทธิภาพสูงในน้ำที่มีความขุ่นมาก มักใช้ในระบบอุตสาหกรรม
- โพลิเมอร์ (Polymer Flocculant) ใช้ร่วมกับสารส้มหรือเฟอริกคลอไรด์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ มีทั้งแบบประจุบวก ประจุลบ และไม่มีประจุ
สรุป
การทำให้น้ำตกตะกอนเป็นขั้นตอนสำคัญในระบบบำบัดน้ำ ไม่ว่าจะเพื่อการบริโภคหรืออุตสาหกรรม โดยใช้ สารเคมีช่วยรวมตัวอนุภาค และสร้าง ฟล็อคที่ตกลงสู่ก้นบ่อได้ง่าย ประโยชน์คือทำให้น้ำใส ลดสารพิษ ลดปัญหาการอุดตัน และช่วยประหยัดสารเคมีในขั้นตอนถัดไป