กรุณาอย่าโทรสอบถามเกี่ยวกับบทความนี้
เราเป็นเพียงผู้รวบรวมข้อมูลและนำเสนอให้ท่านได้ศึกษาเท่านั้น...
ไม่ได้มีความรู้มากกว่าบทความที่ลงไป
ทางเราขอสงวนสิทธิ์ไม่ตอบคำถามใด ๆ เกี่ยวกับบทความนี้
Line ID และเบอร์โทรข้างล่างนี้ สำหรับผู้ที่สนใจจะเรียนกัดกรดเท่านั้น
การใช้เฟอริคคลอไรด์ในขบวนการบำบัดน้ำเสีย 
สารเคมีสร้างตะกอน ได้แก่ อะลูมิเนียมซัลเฟต เฟอร์ริกคลอไรด์ และโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ถูกใช้สำหรับการทดสอบแบบจาร์เทสกับแหล่งน้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิตน้ำประปาของมหาวิทยาลัยอุบลราชธานี การทดลองพบว่า ความเข้มข้นที่เหมาะสมของอะลูมิเนียมซัลเฟต เฟอร์ริกคลอไรด์ และโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ คือ 30 มิลลิกรัมต่อลิตร, 30 มิลลิกรัมต่อลิตรและ 100 มิลลิกรัมต่อลิตรตามลำดับ สารเคมีส่วนใหญ่ให้ค่าการกำจัดความขุ่นสูงมากกว่าร้อยละ 90 การกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติโดยอะลูมิเนียมซัลเฟตและเฟอร์ริกคลอไรด์ประมาณร้อยละ 56 ขณะที่โพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ให้ค่าการกำจัดค่อนข้างต่ำน้อยกว่าร้อยละ 35.8 ส่วนการเติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ให้ค่าการกำจัดความขุ่นไม่แตกต่างจากการไม่เติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์สำหรับสารสร้างตะกอนทั้งหมด อย่างไรก็ตาม การกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติมีแนวโน้มสูงขึ้นจากการเติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเฟอร์ริกคลอไรด์และโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์
บทนำ
กระบวนการผลิตน้ำประปา (Water treatment system) ประกอบด้วยการผ่านแหล่งน้ำเข้าสู่ตะแกรง (Screening) เพื่อกำจัดวัตถุหรืออนุภาคที่มีขนาดใหญ่โดยน้ำที่ผ่านตะแกรงแล้วจะประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุลบ ซึ่งจะผ่านไปรวมตัวกับสารเคมีสร้างตะกอนในกระบวนการสร้างและรวมตะกอน (Coagulation and flocculation) ทำให้เกิดการชนกันและจับตัวระหว่างสารเคมีและอนุภาคที่มีประจุลบทำให้เกิดการลดประจุของอนุภาคลงและทำให้อนุภาคจับตัวเป็นกลุ่มกันมากขึ้น ทำให้เกิดมีน้ำหนักและสามารถตกตะกอนลงไปในถังตกตะกอนโดยอาศัยแรงโน้มถ่วงของโลก น้ำที่ใสที่ผ่านการตกตะกอนแล้ว จะผ่านเข้าสู่กระบวนการกรองทราย (Filtration) เพื่อกำจัดอนุภาคที่มีขนาดเล็กที่ยากต่อการตกตะกอนในถังตกตะกอน โดยอนุภาคสามารถจับตัวในชั้นทรายทำให้น้ำที่ผ่านการกรองสามารถลดปริมาณความขุ่นได้ น้ำที่ผ่านการกรองจะถูกส่งไปเพื่อเติมสารคลอรีนสำหรับการฆ่าเชื้อ (Chlorination) ก่อนที่จะถูกปั๊มขึ้นเก็บในถังพักแล้วกระจายน้ำให้ชุมชนต่อไป
กระบวนการสร้างและรวมตะกอน เป็นกระบวนการที่เติมสารเคมีเพื่อกำจัดความขุ่นของน้ำโดยทำให้อนุภาคของคอลลอยด์มีขนาดใหญ่และมีน้ำหนักที่ง่ายต่อการตกตะกอนในถังตกตะกอน การเติมสารเคมีในการสร้างตะกอนลงไปในน้ำเพื่อเพิ่มประจุบวกในน้ำ ทำให้เกิดการลดแรงผลักของอนุภาคที่มีประจุลบส่ง ผลให้อนุภาคเคลื่อนตัวเข้าหากันและอนุภาคเข้ามาเกาะกันมากขึ้น ขณะที่มีสารเคมีเข้ามาสัมผัสกับอนุภาค หากสารเคมีมีการกระจายตัวได้ดี ก็จะทำให้อนุภาคต่าง ๆ เข้าทำปฏิกิริยากันได้มากขึ้น โดยกระบวนการดังกล่าวนี้ จะเกิดขึ้นในระยะเวลาอันสั้นอาจจะน้อยกว่าวินาที ผลที่ได้คือ การเกิดอนุภาคที่มีขนาดใหญ่ขึ้น หลังจากเกิดการสูญเสียการคงตัว โดยการลดแรงผลักของประจุลงเกิด Destabilized บนผิวของอนุภาคซึ่งต่อมาทำให้เกิดกลุ่ม floc หรือเรียกว่า flocculation กลไกการเกิดของกลุ่ม floc นั้นเกิดจากการผสมเบา ๆ และใช้เวลานาน เพื่อที่จะเปลี่ยนอนุภาคจากขนาดเล็กให้เป็นอนุภาคขนาดใหญ่ ซึ่งมองเห็นได้และเกิดการตกตะกอนลงในถังตกตะกอนอย่างรวดเร็วโดยอาศัยแรงโน้มถ่วงของโลก นอกจากการสร้างและรวมตะกอนสามารถลดความขุ่นของน้ำได้และยังสามารถกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติได้เพียงบางส่วน โดยทั่วไป สารอินทรีย์ธรรมชาติสามารถทำปฏิกิริยากับสารคลอรีนในกระบวนการฆ่าเชื้อ และเป็นต้นเหตุที่สำคัญของการเกิดสารก่อมะเร็งในน้ำ (Carcinogen compounds) ได้แก่ ไตรฮาโรมีเทรน(Trihalomethanes, THMs) กรดฮาโรอะซิติก (Haloacetic acids) เป็นต้น อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพการกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติโดยใช้สารเคมีในกระบวนการสร้างและรวมตะกอนนั้นอาจไม่สูงมากนัก ส่วนใหญ่การกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติที่มีประสิทธิภาพสูงและนิยมใช้นั้น ได้แก่ การกรองโดยใช้เทคโนโลยีเมมเบรน (Membrane filtration) เช่น ระบบกรองแบบนาโนฟิลเตรชั่น (Nanofiltration) (Hong and Elimelech, 1997; Kilduff et al., 2004) ระบบออสโมซีสผันกลับหรืออาร์โอ (reverse osmosis, RO) ที่ใช้ในการกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติในน้ำ (Mattaraj and Kilduff, 2003; Kilduff et al. 2004) การใช้ระบบกรองแบบเมมเบรนสามารถทำได้ โดยจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องมีการบำบัดน้ำในขั้นต้น (Pretreatment) ก่อนที่จะนำมาผ่านแผ่นเมมเบรน เพื่อลดการอุดตันบนผิวของเมมบรนและยืดอายุการใช้งาน รวมทั้งช่วยลดต้นทุนของการเปลี่ยนแผ่นเมมเบรนเนื่องจากผลของการอุดตันบนแผ่นเมมเบรน
การใช้สารเคมีในการสร้างตะกอน (Chemical Coagulation) เพื่อใช้เป็นสารที่ก่อให้เกิดการรวมตัวของอนุภาคที่มีขนาดเล็กทำให้จับกันเป็นกลุ่มและมีน้ำหนัก ทำให้เกิดการตกตะกอนและลดความขุ่นในน้ำ โดยการศึกษาได้เน้นประสิทธิภาพของชนิดสารเคมีในการสร้างตะกอน เพื่อการกำจัดความขุ่นในน้ำและการกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติ การวิเคราะห์เพื่อหาปริมาณสารที่เหมาะสมของสารเคมีแต่ละชนิดสำหรับกระ บวนการสร้างและรวมตะกอน การเติมค่าความเป็นด่างในน้ำโดยสารแคลเซียมไฮดรอกไซด์ที่อาจส่งผลต่อประสิทธิ ภาพการกำจัดความขุ่นและสารอินทรีย์ธรรมชาติ
วิธีการทดลอง
2.1 ชนิดของสารเคมีและความเข้มข้น
สารเคมีในการสร้างตะกอนที่ใช้ในการศึกษานี้มี 3 ชนิด ได้แก่ อะลูมิเนียมซัลเฟต (Al2(SO4)3 . 18 H2O , Merck) หรือ สารส้ม เฟอร์ริกคลอไรด์ (FeCl3, APS laboratory unilab reagent) และโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ (PACl, Polyaluminium chloride 18 % Al2O3) ความเข้มข้นของสารเคมีที่ใช้ในการทดสอบแสดงได้ดังต่อไปนี้
ก. อะลูมิเนียมซัลเฟต (Al2(SO4)3 . 18 H2O) ความเข้มข้นที่ใช้ในการทดสอบ ได้แก่ ความเข้มข้นที่ 0, 30, 50, 70 และ 90 มิลลิกรัมต่อลิตรตามลำดับ
ข. เฟอร์ริกคลอไรด์ (FeCl3) ความเข้มข้นที่ใช้ในการทดสอบ ได้แก่ ความเข้มข้น 0, 10, 30, 50, 70 และ 90 มิลลิกรัมต่อลิตรตามลำดับ
ค. โพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ (PACl) ความเข้มข้นที่ใช้ในการทดสอบ ได้แก่ 100, 500, 780, 1,490 และ 2,940 มิลลิกรัมต่อลิตรตามลำดับ
2.2 การทดสอบแบบจาร์เทส
การทดสอบแบบจาร์เทสเพื่อศึกษาประสิทธิภาพของสารเคมีในการสร้างตะกอนโดยนำน้ำดิบจากหนองอีเจม ซึ่งเป็นแหล่งน้ำที่ใช้ในการผลิตน้ำประปาของมหาวิทยาลัยอุบลราชธานี (วิธีการเก็บตัวอย่างน้ำอธิบายในการวิเคราะห์น้ำและน้ำโสโครก, กรรณิการ์ (2544)) ในขวดเพท (PET) ขนาด 6 ลิตร ที่มีปริมาณน้ำตัวอย่างที่ใช้ทดสอบประมาณ 1,000 มิลลิลิตร แล้วนำมาทดสอบกับระบบจาร์เทส โดยกำหนดความเร็วรอบการหมุนประมาณ 100 รอบต่อนาที ใช้เวลาประมาณ 1 นาที และต่อด้วยการกวนช้าด้วยความเร็วรอบเท่ากับ 30รอบต่อนาที ประมาณ 30 นาที และตั้งทิ้งไว้ให้เกิดการตกตะกอน 1 ชั่วโมง ซึ่งจะเกิดการแบ่งชั้นน้ำใสเกิดขึ้น ปิเปตน้ำใสมาวิเคราะห์หาพีเอช (pH) ค่าความนำไฟฟ้า (conductivity) ค่าความขุ่น (turbidity) ค่าสารคาร์บอนของสารอินทรีย์ละลาย (total organic carbon) ค่าการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 254 นาโนเมตร (UV254 nm) โดยวิธีทดสอบตามมาตรฐานของ Standard method (1995) และการศึกษาขั้นตอนนี้ได้ทำการศึกษาผลของสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (Ca(OH)2) (1 mL of 1000 mg/L) ที่อาจมีผลต่อกระบวนการสร้างตะกอนด้วย
ผลการทดลอง
ประสิทธิภาพของชนิดสารเคมีที่มีต่อการลดค่าความขุ่นและการกำจัดสารอินทรีย์ธรรม ชาติ
1.1. อะลูมิเนียมซัลเฟต
จากตารางที่ 1 พบว่า การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟต จาก 10 มิลลิกรัมต่อลิตร เป็น 90 มิลลิกรัมต่อลิตร ทำให้สารละลายมีค่าพีเอชลดลงจาก 6.76 เป็น 4.52 ซึ่งมีสภาพความเป็นกรดมากขึ้นเนื่องจากการเติมปริมาณซัลเฟตลงในน้ำ โดยปริมาณความเข้มข้นของสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟตมากขึ้นทำให้มีความเป็นกรดสูงขึ้น ค่าพีเอชที่วัดได้ส่งผลใกล้เคียงกันทั้งกรณีที่ไม่ได้เติมและเติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ โดยสารละลายมีค่าพีเอชน้อยกว่า 5 เมื่อความเข้มข้นของสารละลายมากกว่า 30มิลลิกรัมต่อลิตร
กรณีที่ไม่เติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ สำหรับความเข้มข้นของอะลูมิเนียมซัลเฟตที่ 30 มิลลิกรัมต่อลิตร จะให้ค่าความขุ่นน้อยที่สุดเท่ากับ 0.791 NTU คิดเป็นการกำจัดความขุ่นร้อยละ 94.5
การเพิ่มความเข้มข้นของสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟตมากกว่า 30 มิลลิกรัมต่อลิตร ส่งผลต่อการลดลงเล็กน้อยของค่าการกำจัดความขุ่น(หรือความขุ่นของน้ำมีค่าเพิ่มขึ้น) อย่างไรก็ตาม การเพิ่มค่าความเข้มข้นของอะลูมิเนียมซัลเฟตจาก 50 เป็น 90 มิลลิกรัมต่อลิตร การกำจัดความขุ่นที่คำนวณได้สูงมากกว่าร้อยละ 89.3 ส่วนค่าการกำจัดความขุ่นที่ความเข้มข้นของสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟตที่น้อยที่สุดที่ 10 มิลลิกรัมต่อลิตร จะให้ผลการกำจัดความขุ่นน้อยที่สุดที่ร้อยละ 80.5 จะเห็นว่า การเติมปริมาณของสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟตที่ความเข้มข้นต่ำ สามารถให้ค่ากำจัดความขุ่นได้มากกว่าร้อยละ 80 นอกจากนี้ การเติมสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟตยังส่งผลต่อการกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติสูงสุดร้อยละ 56.2 ที่ความเข้มข้นของสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟตเท่ากับ 50 มิลลิกรัมต่อลิตร
สำหรับกรณีการเติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ ส่งผลต่อค่าการกำจัดความขุ่นมากที่สุดร้อยละ 95 ที่ความเข้มเข้มข้นของสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟต จาก 50 ถึง 70 มิลลิกรัมต่อลิตร ซึ่งส่งผลไม่แตกต่างกันมากนักสำหรับการกำจัดความขุ่นที่ความเข้มข้นของสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟตเท่ากับ30 มิลลิ กรัมต่อลิตรโดยที่น้ำตัวอย่างไม่ได้มีการเติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ ดังนั้น การเติมสารละลายแคล เซียมไฮดรอกไซด์ลงในน้ำตัวอย่าง จะให้ผลของการกำจัดความขุ่นในน้ำที่ไม่แตกต่างกันมาก ประมาณมาก กว่าร้อยละ 94.5 หรือเพิ่มค่าการกำจัดความขุ่นขึ้นเล็กน้อย นอกจากนี้ การเติมสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟตยังส่งผลต่อการกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติประมาณร้อยละ 56.9 ที่ความเข้มข้นของสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟตเท่ากับ 30 มิลลิกรัมต่อลิตร ขณะที่การเพิ่มความเข้มข้นของสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟต ส่งผลต่อการลดลงของการกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติ ซึ่งแสดงผลของสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ที่มีผลน้อยต่อการกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติ โดยเปรียบเทียบที่ความเข้มข้นของสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟตที่มีปริมาณเท่ากัน
นอกจากนี้ การเติมสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟต ยังส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของขนาดโมเลกุลเฉลี่ยของสารอินทรีย์ธรรมชาติจากการวัดโดยใช้เครื่อง High pressure liquid chromatography (HPLC) โดยใช้คอลัมน์แบบ Size exclusion และคำนวณจากสูตรโมเลกุลเฉลี่ยของสารอินทรีย์ธรรมชาติจาก
Chin et al. (1994) การทดสอบพบว่า การเติมสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟตทำให้ขนาดโมเลกุลเฉลี่ยของสารอินทรีย์ธรรมชาติลดลงประมาณร้อยละ 10 โดยพบที่ความเข้มข้นของสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟตที่ 30 มิลลิกรัมต่อลิตรที่มีการเติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ ส่วนที่หายไปเป็นโมเลกุลของสารอินทรีย์ธรรมชาติที่มีขนาดใหญ่ (ไม่ได้แสดงกราฟ) อาจเนื่องมาจากบางส่วนของโมเลกุลขนาดใหญ่ถูกกำจัดออกไปจากการเติมลงไปของสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟตและสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (ร้อยละ 56.9)
1.2. เฟอร์ริกคลอไรด์
การเพิ่มความเข้มข้นของสารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์จาก 10 ถึง 90 มิลลิกรัมต่อลิตร ส่งผลทำให้ลดค่าพีเอชจาก 6.76 ลดลงจนค่าพีเอชประมาณเท่ากับ 3 ขณะที่ค่าการนำไฟฟ้าเพิ่มมากถึง 571 ms/cm ที่ความเข้มข้นของสารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์เท่ากับ 90 มิลลิกรัมต่อลิตร อาจเนื่องจากปริมาณของคลอไรด์ที่เพิ่มขึ้นในน้ำ ส่วนการเติมปริมาณสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ไม่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงของค่าพีเอชและค่าการนำไฟฟ้า
สำหรับกรณีที่ไม่เติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ สำหรับความเข้มข้นของอะลูมิเนียมซัลเฟตที่ประมาณ 30 ถึง 70 มิลลิกรัมต่อลิตร ค่าการกำจัดความขุ่นมีค่าสูงระหว่างร้อยละ 93.5 ถึง 94.1 อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขึ้นของสารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์จาก 10 มิลลิกรัมต่อลิตร เป็น 90 มิลลิกรัมต่อลิตรทำให้ลดปริมาณสารอินทรีย์ธรรมชาติลงจาก 5.98 เป็น 1.75 มิลลิกรัมต่อลิตรตามลำดับ โดยคิดเป็นการกำจัดสูงสุดที่ร้อยละ 70.7 ที่ความเข้มข้นของสารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์เท่ากับ 90 มิลลิกรัมต่อลิตร
สำหรับกรณีที่เติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ ค่าการกำจัดความขุ่นในน้ำอยู่ระหว่างร้อยละ 85.4 ถึง 92.8 สำหรับสารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์ที่มีความเข้มข้นจาก 10 ถึง 90 มิลลิกรัมต่อลิตร ซึ่งการกำจัดความขุ่นสูงสุดให้ค่าน้อยกว่าเล็กน้อยในกรณีที่ไม่มีการเติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ ซึ่งการเปรียบเทียบระหว่างความขุ่นระหว่างสารที่เติมและไม่เติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ให้ค่าที่ไม่แตกต่างกันนัก ความเข้มข้นที่เหมาะสมประมาณ 30 มิลลิกรัมต่อลิตร อย่างไรก็ตาม ในส่วนของการกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติ การเพิ่มความเข้มข้นของสารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์ส่งผลต่อการลดลงของสารอินทรีย์ธรรมชาติจาก 5.98 เป็น1.88 มิลลิกรัมต่อลิตร (คิดเป็นการกำจัดร้อยละ 68.6) ที่ความเข้มข้นประมาณ 90 มิลลิกรัมต่อลิตรซึ่งมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นในทิศทางเดียวกันกับกรณีที่ไม่มีการเติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์
ส่วนการหาขนาดโมเลกุลของสารอินทรีย์ธรรมชาติหลังจากที่มีการเติมสารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์ลงในน้ำตัวอย่าง พบว่า การวัดโดยเครื่องมือวิเคราะห์ขนาดโมเลกุลโครมาโทรกราฟีในกรณีที่มีการเติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ให้ค่าการคำนวณขนาดโมเลกุลเฉลี่ยของสารอินทรีย์ธรรมชาติลดลง
1.3. โพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์
จากตารางที่ 3 พบว่า การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของสารละลายโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ทำให้สารตัวอย่างมีค่าความเป็นกรด โดยค่าพีเอชที่วัดได้ลดลงจาก 6.76 ถึง 3.68 นอกจากนี้ การเติมสารละลายโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ยังส่งผลต่อการเพิ่มค่าการนำไฟฟ้าทำให้ค่าการนำไฟฟ้ามีค่าสูงโดยเฉพาะที่ความเข้มข้นสูง 2,940 มิลลิกรัมต่อลิตร โดยค่าการนำไฟฟ้าค่อนข้างสูงเท่ากับ 352 เท่าของค่าการนำไฟฟ้าของตัวอย่างน้ำดิบและสูงมากเมื่อเทียบกับสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟตและสารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์ ทั้งนี้อาจเนื่องมาจากผลของความเข้มข้นของคลอไรด์จากสารละลายโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ทำให้ค่าการนำไฟฟ้ามีค่าสูง การเติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ไม่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงค่าพีเอช และค่าการนำไฟฟ้า ทั้งนี้อาจเนื่องจากสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ที่เติมมีปริมาณน้อยและไม่ส่งผลเมื่อเทียบกับปริมาณของคลอไรด์ที่มีปริมาณมาก
ความเข้มข้นของสารละลายโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์เท่ากับ 100 มิลลิกรัมต่อลิตร ให้ค่าการกำจัดความขุ่นสูงสุดประมาณร้อยละ 90.7 นอกจากนี้ ผลการทดสอบยังพบว่า การเพิ่มขึ้นของสารละลายโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ยังส่งผลทำให้ค่าความขุ่นมีแนวโน้มสูงขึ้นทั้งกรณีที่เติมและไม่เติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ ซึ่งส่งผลทำให้ค่าการกำจัดความขุ่นในน้ำมีค่าลดลง โดยค่าการกำจัดความขุ่นมีค่าลดลงจากร้อยละ 90.7 เป็น 67 ที่ความเข้มข้นเท่ากับ 2,940 มิลลิกรัมต่อลิตร นอกจากนี้ การเติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ยังส่งผลน้อยต่อค่าการกำจัดความขุ่นในน้ำ
สำหรับการกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติโดยสารละลายโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ จะให้ค่าการกำจัดค่อน ข้างต่ำ การกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติจากการเติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ให้ค่าสูงประมาณร้อยละ 35.8 ที่ความเข้มข้นของสารละลายโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์เท่ากับ 100 มิลลิกรัมต่อลิตร สำหรับการกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติให้ค่าต่ำในกรณีที่ไม่เติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ โดยค่าต่ำสุดของการกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติประมาณร้อยละ 1.8 ที่ความเข้มข้นของสารละลายโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์สูงเท่ากับ 2,940มิลลิกรัมต่อลิตร และมีค่าค่อนข้างต่ำมากเมื่อเทียบกับการกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติของสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟตและสารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์ จะสังเกตว่า การเพิ่มสารละลายโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ส่งผลต่อการลดลงของค่าการกำจัดความขุ่นและสารอินทรีย์ธรรมชาติ ส่วนขนาดโมเลกุลเฉลี่ยของสารอินทรีย์ธรรมชาติที่ผ่านการเติมสารละลายโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์มีค่าลดลงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับขนาดของสารอิน ทรีย์ธรรมชาติของน้ำดิบ
สรุปผลการศึกษา
1) ความเข้มข้นที่ใช้สำหรับการทดสอบน้ำตัวอย่างสำหรับอะลูมิเนียมซัลเฟต ฟอร์ริกคลอไรด์และโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ มีค่าเท่ากับ 30, 30 และ100 มิลลิกรัมต่อลิตรตามลำดับ โดยที่ค่าการกำจัดความขุ่นมีค่ามากกว่าร้อยละ 90 ส่วนค่าการกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติมีค่ามากกว่าร้อยละ 56 ยกเว้นสารละลายโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ที่ให้ค่าการกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติค่อนข้างต่ำน้อยกว่าร้อยละ 35.8
2) การเติมสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ที่ปริมาณ 1 มิลลิกรัมต่อปริมาตรสารละลาย 1 ลิตร ไม่ส่งผลกระทบที่เด่นชัดต่อการกำจัดความขุ่นสำหรับอะลูมิเนียมซัลเฟต เฟอร์ริกคลอไรด์ และโพลีอะลูมิ เนียมคลอไรด์ ส่วนการเติมสารแคลเซียมไฮดรอกไซด์ ส่งผลต่อการเพิ่มค่าการกำจัดสารอินทรีย์ธรรมชาติของเฟอร์ริกคลอไรด์และโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ตามปริมาณความเข้มข้นของสารเคมี แต่ยังไม่ส่งผลในทิศ ทางที่เพิ่มขึ้นของอะลูมิเนียมซัลเฟต
3) การลดลงของน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยของสารอินทรีย์ธรรมชาติอาจเป็นผลจากการจับตัวของสารอินทรีย์ธรรมชาติกับสารเคมีในการสร้างตะกอน โดยที่อะลูมิเนียมซัลเฟตและเฟอร์ริกคลอไรด์ให้ค่าน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยของสารอินทรีย์ธรรมชาติที่น้อยกว่าโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ อาจเนื่องจากการจับตัวที่ดีกับขนาดการกระจายของโมเลกุลขนาดใหญ่ของสารอินทรีย์ธรรมชาติซึ่งมีผลมากต่อการคำนวณค่าโมเลกุลเฉลี่ยของสาร อินทรีย์ธรรมชาติ
ขอบคุณบทความจาก
อ. วัลยา วิริยเสนกุลอาจารย์ประจำ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี 34000
อ. สุพัฒน์พงษ์ มัตราช ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ภาควิชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี 34000
เอกสารอ้างอิง
กรรณการ์ สิริสิงห์. 2544. เคมีของน้ำ : น้ำโสโครกและการวิเคราะห์. พิมพ์ครั้งที่ 3. กรุงเทพฯ
Hong, S., and M. Elimelech. 1997. Chemical and Physical Aspects of Natural Organic Matter (NOM) Fouling of Nanofiltration Membranes. J. Membr. Sci.. 132 : 159-181.
Chin, Y-P., G. Aiken, and E. O’Loughlin. 1994. Molecular Weight, Polydispersity, and
Spectroscopic Properties of Aquatic Humic Substances. Environ. Sci. Technol. 28 :
1853-1858.
Mattaraj, S., and J. E. Kilduff. 2003. Using Reverse Osmosis to Remove Natural Organic Matter from Power Plant Makeup Water. PowerPlant Chemistry Journal. 5(1) : 31-35.
Kilduff, J. E., Mattaraj, S., and Belfort, G. 2004. Flux Decline during Nanofiltration of Naturally-Occurring Dissolved Organic Matter: Effects of Osmotic Pressure, Membrane Permeability, and Cake Formation. J. Membr. Sci.. 239(1) : 39-53.
Kilduff, J. E., Mattaraj, S., Wigton, A., Kitis, M., and Karanfil, T. 2004. Effects of Reverse Osmosis Isolation on Reactivity of Naturally Occurring Dissolved Organic Matter in Physicochemical Processes. Water Research. 38(4) : 1026-1036.
Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 1995. A. D. Eaton, L. S. Clesceri and A. E. Greenberg, eds., 19th Edition. Washington, D.C.
| หน้าที่เข้าชม | 183,868 ครั้ง |
| ผู้ชมทั้งหมด | 149,095 ครั้ง |
| เปิดร้าน | 26 พ.ค. 2558 |
| ร้านค้าอัพเดท | 23 ต.ค. 2568 |