การบำบัดน้ำแบบตกตะกอนคืออะไร

บทนำสู่การตกตะกอน

เราทำงานเกี่ยวกับระบบบำบัดน้ำทุกวัน เราจึงเห็นว่าสิ่งเล็กๆ น้อยๆ ในน้ำมักสร้างปัญหาใหญ่ให้ปวดหัว อุตสาหกรรมหลายแห่งจำเป็นต้องกำจัดอนุภาคขนาดเล็กออกไปก่อนที่น้ำจะปลอดภัย นอกจากนี้ เรายังต้องการให้การกรองน้ำดื่มสะอาด ประหยัดค่าใช้จ่าย และง่ายดาย นั่นคือที่มาของแนวคิดการบำบัดน้ำแบบตกตะกอนคืออะไร- ก้าวเข้ามา

เรามักจะอธิบายกระบวนการนี้ให้ผู้ปฏิบัติงานใหม่ในโรงงานบำบัดน้ำเสียฟัง เราบอกให้พวกเขาลองจินตนาการถึงถ้วยที่เต็มไปด้วยซุปโคลน คุณลองกรองดู แต่เศษผงเล็กๆ กลับไหลผ่านออกมาได้

ดังนั้นอุตสาหกรรมจึงพัฒนาวิธีการพิเศษที่รวมอนุภาคเข้าด้วยกันเป็นกลุ่มที่ใหญ่ขึ้น จากนั้นกลุ่มเหล่านี้ก็จมลง และน้ำก็ใสขึ้น รู้สึกเหมือนมีเวทมนตร์ แต่วิทยาศาสตร์กำลังทำงานอยู่เบื้องหลัง

กลไกการทำงานของการตกตะกอน

ทำความเข้าใจพฤติกรรมของอนุภาค

อนุภาคขนาดเล็กมักมีประจุลบ ซึ่งประจุเหล่านี้จะผลักกันเอง ดังนั้นอนุภาคเหล่านี้จะลอยอยู่ในกระแสน้ำเสียและไม่เกาะตัวกันเป็นก้อน ซึ่งทำให้การกรองยากขึ้นและนำไปสู่คุณภาพน้ำที่ไม่เสถียร

การทำให้ประจุเป็นกลาง

ผู้ปฏิบัติงานจะเติมสารเคมีชนิดพิเศษที่เราเรียกว่าสารตกตะกอน สารเหล่านี้จะช่วยลดประจุบนพื้นผิว อนุภาคจะเคลื่อนที่เข้ามาใกล้กันและชนกัน พวกมันเกาะติดกันและก่อตัวเป็นโครงสร้างขนาดใหญ่ขึ้น เรียกว่า ฟล็อก

การปลูกฟลอกแบบทีละขั้นตอน

เราเห็นกระบวนการที่ชัดเจน

• การทำให้ประจุพื้นผิวเป็นกลาง

• เชื่อมโยงอนุภาคเข้ากับโครงสร้างที่ใหญ่ขึ้น

• กระตุ้นให้ก้อนตะกอนตกตะกอนเร็วขึ้น

• การปรับปรุงการแยกส่วนในทุกขั้นตอน

ปฏิกิริยาแบบเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นไม่ว่าเราจะเปิดโรงงานบำบัดน้ำในหมู่บ้านหรือโรงงานบำบัดน้ำเสียขนาดใหญ่ที่บำบัดน้ำเสียจากภาคอุตสาหกรรมทั้งกลางวันและกลางคืนก็ตาม

บทบาทของการแข็งตัวและการจับตัวเป็นก้อน

สองพันธมิตรในระบบเดียว

ผู้เชี่ยวชาญมักพูดถึงการตกตะกอนและการตกตะกอนเป็นสองขั้นตอนในกระบวนการบำบัดน้ำหนึ่งกระบวนการ โดยการตกตะกอนจะเคลื่อนที่ก่อน

เราเติมสารเคมีลงไปเพื่อทำลายกำแพงกั้นไฟฟ้ารอบอนุภาค อนุภาคเหล่านี้จะสูญเสียเกราะป้องกันพลังงานเชิงลบ หลังจากนั้น กระบวนการตกตะกอนจะเข้ามาแทนที่และช่วยให้อนุภาคมีขนาดใหญ่ขึ้นและตกตะกอนลงสู่ก้นทะเล

น้ำหนักโมเลกุลของพอลิเมอร์

สารตกตะกอนส่วนใหญ่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง ทำให้พอลิเมอร์แต่ละตัวมีสายโซ่ยาวที่ทอดยาวไปตามกระแสน้ำเสีย เราเปรียบเทียบมันกับอวนจับปลาที่ลากอนุภาคจำนวนมากไปด้านหลัง

การเปลี่ยนแปลงภาพทันที

คนงานในโรงงานบำบัดน้ำมักจะเห็นปฏิกิริยาได้ น้ำสกปรกค่อยๆ ใสขึ้น

ของแข็งลอยลง ตะกอนตกตะกอนอย่างรวดเร็ว เราชอบช่วงเวลานั้น เพราะคุณสามารถเห็นวิทยาศาสตร์ทำงานของมันได้จริงๆ

เราใช้วิธีนี้ทุกที่

สิ่งอำนวยความสะดวกน้ำดื่ม

โรงงานสมัยใหม่ส่วนใหญ่ติดตั้งระบบตกตะกอน การทำให้น้ำดื่มบริสุทธิ์ไม่สามารถพึ่งพาตัวกรองเพียงอย่างเดียวได้ ผู้ปฏิบัติงานต้องการประสิทธิภาพที่เสถียร ดังนั้นพวกเขาจึงกำจัดของแข็งออกตั้งแต่ต้นน้ำ

โรงงานบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม

โรงงานต่างๆ จะส่งน้ำเสียที่มีน้ำมัน ของแข็ง และเส้นใย จากนั้นผู้ปฏิบัติงานจะเติมสารตกตะกอนเพื่อดึงอนุภาคให้มีขนาดใหญ่ขึ้น พวกเขาทำเช่นนี้ก่อนขั้นตอนการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันหรือเมมเบรน พวกเขาต้องการปกป้องระบบปลายน้ำจากภาระงานเกิน

การใช้ระบบบำบัดน้ำเสียของเทศบาล

ระบบบำบัดในเมืองสามารถจัดการกับสารปนเปื้อนได้ทุกประเภท ดังนั้น ผู้จัดการจึงให้ความสำคัญกับขั้นตอนที่ง่ายและเชื่อถือได้ กระบวนการตกตะกอนจึงได้รับความนิยมเพราะช่วยให้ได้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ

ทำไมเราถึงชอบวิธีนี้

ใช้งานง่าย

เราชอบกระบวนการที่ผู้ปฏิบัติงานสามารถดำเนินการได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพง การรวมตัวของตะกอนต้องการเพียง

• ถังเก็บน้ำ

• ปั๊มฟีด

• การจ่ายสารเคมี

• การผสมขั้นพื้นฐาน

เมื่อติดตั้งแล้ว จะจัดการกับการเปลี่ยนแปลงคุณภาพด้วยความใส่ใจที่จำกัด

ใช้งานร่วมกับขั้นตอนอื่น ๆ

เราผสานกระบวนการตกตะกอนก่อนการตกตะกอน การลอยตัว หรือการกรอง ตะกอนจะตกตะกอนและลดภาระงานของหน่วยถัดไป

ปรับปรุงคุณภาพน้ำอย่างคุ้มค่า

ทีมงานของเรามักจะเปรียบเทียบต้นทุนต่อลูกบาศก์เมตรของน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้ว ตะกอนมักจะเป็นหนึ่งในวิธีที่ประหยัดที่สุด บางครั้งเราจะเพิ่มหน่วยเคมีไฟฟ้าในภายหลัง ซึ่งรวมถึงเครื่องกำเนิดโซเดียมไฮโปคลอไรต์แต่ชั้นฟลอคจะปกป้องทั้งสาย

ผู้ปฏิบัติงานปรับปรุงระบบอย่างไร

พารามิเตอร์ที่สำคัญ

เราวัดปัจจัยหลายประการเพื่อปรับแต่งประสิทธิภาพ

• ค่า pH

• ปริมาณโพลีเมอร์

• ความเข้มของการผสม

• อุณหภูมิ

• เวลาติดต่อ

พารามิเตอร์เหล่านี้ช่วยรักษาประสิทธิภาพให้เสถียรในโรงงานบำบัดที่มีการใช้งานจริง

ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับอายุการเก็บรักษา

สารตกตะกอนบางชนิดไม่ได้คงอยู่ตลอดไป หลายชนิดมีอายุการเก็บรักษาที่จำกัด คนงานจะติดตามระยะเวลาการเก็บรักษาและใช้สูตรคำนวณความเข้มข้นทางเคมี สารตกตะกอนชนิดใหม่จะมีประสิทธิภาพดีกว่าเสมอ

เราใช้การทดสอบภาคสนามจริง

เราทำการทดสอบแบบขวดโหลเพื่อหาปริมาณที่ถูกต้อง การทดสอบเล็กๆ นี้จำลองสภาพแบบเต็มรูปแบบ จากนั้นผู้ปฏิบัติงานจะปรับสภาพจนกระทั่งตะกอนตกตะกอนได้ดีและความขุ่นลดลง

ความท้าทายในการตกตะกอน

เรายังแบ่งปันปัญหาต่างๆ กันด้วย เนื่องจากทุกกระบวนการล้วนมีขั้นตอนที่ซับซ้อน น้ำบางชนิดมีอนุภาคที่ทนน้ำมันซึ่งไม่เกาะติด ในบางกรณี โพลิเมอร์อาจได้รับปริมาณมากเกินไปและก่อให้เกิดน้ำเสียที่เป็นเมือก ระบบบางระบบจำเป็นต้องใช้เครื่องผสมแบบสลับกัน เพราะการกวนเพียงเล็กน้อยจะทำให้ตะกอนแตกตัว

เราสอนสมาชิกในทีมใหม่ให้คิดด้วยตา หากก้อนเนื้อดูเล็ก ให้ลดการผสมลง

หากพังก็ลดความปั่นป่วนลง หากลอยได้ ให้ปรับ pH น้ำไม่เคยโกหก

สิทธิพิเศษที่ไม่คาดคิดระหว่างทาง

การจัดการตะกอนที่ง่ายขึ้น

ยิ่งก้อนตะกอนมีขนาดใหญ่ขึ้น ตะกอนก็จะหนาขึ้น ซึ่งทำให้ปริมาณน้ำในอุปกรณ์ขจัดน้ำลดลง ผู้ปฏิบัติงานมักจะหัวเราะเมื่อเห็นคุณภาพของเค้กดีขึ้นเกือบจะทันที

การสึกหรอน้อยลง

ตัวกรองปลายน้ำที่มีภาระน้อยลงช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ เราชอบทุกสิ่งที่ช่วยปกป้องปั๊ม ตะแกรง หรือเมมเบรน เพราะค่าซ่อมแพง

ความยืดหยุ่นระหว่างระบบการรักษา

ขั้นตอนนี้ใช้ได้กับหลายแอปพลิเคชัน ตั้งแต่สถานีรับน้ำจากแม่น้ำธรรมดาไปจนถึงกระบวนการทางเคมีที่ซับซ้อน ทุกสถานที่ที่ต้องการน้ำสะอาดก็จะได้รับประโยชน์

การนำทุกสิ่งมารวมกัน

ตอนนี้เรามาตอบคำถามโดยตรงกันเลยการบำบัดน้ำแบบตกตะกอนหมายถึงขั้นตอนทางเคมีที่ถูกควบคุม ซึ่งดึงดูดและจับกับของแข็งแขวนลอยขนาดเล็ก ระบบบำบัดจะแยกของแข็งเหล่านี้ออกเนื่องจากตะกอนตกตะกอนอย่างรวดเร็ว คุณภาพน้ำขั้นสุดท้ายจะดีขึ้นด้วยการใช้พลังงานที่น้อยที่สุดและการทำงานที่ตรงไปตรงมา

เราชอบเทคโนโลยีนี้เพราะทำงานได้อย่างสอดคล้องและผสานเข้ากับระบบขั้นสูง เทคโนโลยีนี้ช่วยขจัดคราบของแข็งที่อาจขัดขวางการสัมผัสคลอรีน แม้แต่เครื่องออกซิไดซ์สมัยใหม่ เช่นเครื่องกำเนิดโซเดียมไฮโปคลอไรต์ได้รับประโยชน์เมื่อของแข็งหลุดออกไปก่อน ความใสยิ่งขึ้นหมายถึงการฆ่าเชื้อขั้นสุดท้ายที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น

เทคโนโลยีนี้ยังคงได้รับความนิยมเนื่องจาก

• เพิ่มความกระจ่างใสอย่างรวดเร็ว

• ต้องใช้เกียร์ธรรมดา

• ลดต้นทุนการดำเนินงาน

• เพิ่มประสิทธิภาพในทุกขั้นตอนภายหลัง

• รองรับแหล่งน้ำได้หลากหลาย

ความคิดสุดท้าย

เราทำงานในสาขานี้ทุกวันและไม่เคยเบื่อเลย การได้ดูอนุภาคเล็กๆ รวมตัวกันเป็นกลุ่มก้อนขนาดใหญ่ขึ้นภายในถังทำให้รู้สึกพึงพอใจเสมอ สิ่งนี้พิสูจน์ให้เห็นว่าวิทยาศาสตร์ไม่จำเป็นต้องมีห้องปฏิบัติการจรวดก็สามารถสร้างผลลัพธ์ที่เปลี่ยนแปลงโลกได้

เทคโนโลยีขั้นสูงและเทคโนโลยีต่ำอยู่รวมกันในระบบการรักษาจริง การรวมตัวกันแสดงให้เห็นว่าวิศวกรรมสามารถรักษาความชาญฉลาด เป็นมิตร และติดดินได้อย่างไร