26 ธ.ค. น้ำเสียขุ่น ตะกอนแยกยาก ปัญหานี้แก้ได้ด้วยเฟอร์ริกคลอไรด์จริงไหม

ในโลกอุตสาหกรรมปัจจุบัน การบริหารจัดการน้ำเสียไม่ได้เป็นเพียงขั้นตอนหนึ่งของกระบวนการผลิตอีกต่อไป แต่กลายเป็นหัวใจสำคัญของการดำเนินธุรกิจอย่างยั่งยืน และเป็นด่านหน้าที่โรงงานอุตสาหกรรมต้องเผชิญอยู่แทบทุกวัน ไม่ว่าจะเป็นเรื่องมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อม ข้อกำหนดทางกฎหมาย หรือความรับผิดชอบต่อชุมชนรอบข้าง

 

อย่างไรก็ตาม แม้หลายโรงงานจะลงทุนกับระบบบำบัดน้ำเสียอย่างจริงจัง เลือกใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัย และออกแบบกระบวนการมาอย่างรอบคอบ ปัญหาคลาสสิกบางอย่างก็ยังคงเกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า หนึ่งในนั้นคือภาวะน้ำเสียขุ่น ตะกอนแยกตัวได้ยาก น้ำไม่ใสอย่างที่ควรจะเป็น ผลลัพธ์ที่ได้จึงไม่เป็นไปตามความคาดหวัง แม้ระบบโดยรวมจะดู “พร้อมใช้งาน” ก็ตาม

 

เมื่อสถานการณ์เช่นนี้เกิดขึ้น คำถามแรกๆ ที่มักผุดขึ้นมาในใจของผู้ดูแลระบบคือ ปัญหานี้เกิดจากระบบบำบัดทำงานได้ไม่เต็มประสิทธิภาพ หรือมีขั้นตอนไหนที่ตกหล่นไป หรือแท้จริงแล้วต้นตอของปัญหาอาจซ่อนอยู่ในรายละเอียดที่หลายคนมองข้าม ไม่ว่าจะเป็นคุณสมบัติของน้ำเสียเอง หรือวิธีการจัดการในกระบวนการตกตะกอนที่ยังไม่สอดคล้องกับสภาพน้ำจริง

 

การเข้าใจว่าเหตุใดน้ำเสียจึงเกิดความขุ่น ตะกอนไม่รวมตัว และอะไรคือปัจจัยที่ทำให้กระบวนการแยกตะกอนทำงานได้หรือไม่ได้ผล จึงเป็นจุดเริ่มต้นสำคัญของการแก้ปัญหาอย่างตรงจุด และนี่เองคือจุดที่บทบาทของสารเคมีในระบบบำบัดน้ำเริ่มเข้ามามีความหมายมากขึ้น โดยเฉพาะสารอย่างเฟอร์ริกคลอไรด์ ที่ถูกพูดถึงอย่างแพร่หลายในแวดวงอุตสาหกรรมว่าเป็นหนึ่งในตัวช่วยสำคัญของการจัดการน้ำเสีย

 

น้ำเสียขุ่นเกิดจากอะไร ทำไมตะกอนถึงแยกตัวยาก

หากมองน้ำเสียด้วยตาเปล่า เราจะเห็นเพียงของเหลวสีขุ่นที่มีอนุภาคแขวนลอยอยู่ แต่ในทางเทคนิคแล้ว ความขุ่นของน้ำเสียนั้นไม่ได้เกิดจาก “ความผิดพลาด” ในการเดินระบบเสมอไป แต่เกิดจากธรรมชาติทางเคมีฟิสิกส์ของอนุภาคต่างๆ ที่ปะปนอยู่ในน้ำเสียเหล่านั้น

ในน้ำเสียอุตสาหกรรม หรือแม้แต่น้ำเสียชุมชน จะเต็มไปด้วยอนุภาคคอลลอยด์ (Colloidal Particles) ที่มีขนาดเล็กมากๆ ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 0.001 ถึง 1 ไมโครเมตรเท่านั้น อนุภาคเหล่านี้เล็กเกินกว่าที่จะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าและมีคุณสมบัติที่น่าสนใจคือ

1. มีประจุไฟฟ้าสถิต

อนุภาคคอลลอยด์ส่วนใหญ่มักมีประจุไฟฟ้าลบอยู่ที่พื้นผิว

2. เกิดแรงผลักทางไฟฟ้า

เนื่องจากอนุภาคทั้งหมดมีประจุชนิดเดียวกัน (ลบ) พวกมันจึงเกิดแรงผลักทางไฟฟ้าสถิตระหว่างกันตลอดเวลา ซึ่งทำให้พวกมันไม่สามารถรวมตัวกันเป็นกลุ่มก้อนขนาดใหญ่ได้

3. การแขวนลอยอย่างถาวร

แรงผลักนี้เองที่ทำให้คอลลอยด์เกิดการแขวนลอยในน้ำอย่างถาวร แม้เราจะทำการกวนน้ำหรือปล่อยให้น้ำหยุดพักเป็นเวลานานตามปกติแล้วก็ตาม ตะกอนเหล่านี้ก็ยังคงลอยตัวอยู่ในน้ำได้หรือตกตะกอนช้ามากจนไม่ทันต่อกระบวนการบำบัด

นี่จึงเป็นที่มาของปัญหาว่า ทำไมตะกอนถึงแยกตัวยาก และน้ำยังคงมีความขุ่นสูง แม้จะผ่านกระบวนการบำบัดเบื้องต้นมาแล้วก็ตาม การแก้ปัญหาจึงไม่ได้อยู่ที่การกวนน้ำให้แรงขึ้น แต่คือการหาตัวช่วยที่จะเข้ามาลดแรงผลักและเพิ่มแรงดึงดูดให้กับอนุภาคเล็กๆ เหล่านั้น

บทบาทของเฟอร์ริกคลอไรด์ในระบบบำบัดน้ำ

นี่คือจุดที่เฟอร์ริกคลอไรด์ (Ferric Chloride) ซึ่งเป็นสารเคมีบำบัดน้ำเสียประเภทสารตกตะกอน (Coagulant) เข้ามามีบทบาทสำคัญ เฟอร์ริกคลอไรด์เป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่มีสูตรทางเคมีคือ FeCl³ ซึ่งเมื่อละลายน้ำจะให้ไอออนของเหล็กที่มีประจุบวก

กลไกการทำงานของเฟอร์ริกคลอไรด์นั้นเป็นไปตามหลักการทางเคมีฟิสิกส์เพื่อเอาชนะแรงผลักของคอลลอยด์ ดังนี้

1. การทำให้ประจุเป็นกลาง (Charge Neutralization)

เมื่อเฟอร์ริกคลอไรด์ละลายน้ำ มันจะแตกตัวให้ไอออนของเหล็กซึ่งมีประจุบวกอย่างเข้มข้น ไอออนบวกเหล่านี้จะเคลื่อนที่เข้าจับกับพื้นผิวของอนุภาคคอลลอยด์ที่มีประจุลบอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้แรงผลักระหว่างอนุภาคหายไป หรือกลายเป็นกลางทางประจุ

2. การรวมตัวเป็นกลุ่ม (Floc Formation)

เมื่อแรงผลักหายไป อนุภาคคอลลอยด์ที่เคยแยกกันอยู่ ก็จะเริ่มมารวมตัวกันเองโดยอาศัยการเคลื่อนที่และการกวนในถังบำบัด เกิดเป็นกลุ่มก้อนขนาดเล็กที่เรียกว่า ไมโครฟลอค (Microfloc)

3. การก่อตัวเป็นก้อนใหญ่ (Sweep Flocculation)

ไอออนเหล็กที่เหลือจะรวมตัวกับน้ำกลายเป็นสารประกอบไฮดรอกไซด์ที่ไม่ละลายน้ำ เช่น เฟอร์ริกไฮดรอกไซด์ ที่มีลักษณะเป็นก้อนวุ้นขนาดใหญ่ ซึ่งก้อนวุ้นนี้จะเคลื่อนที่กวาดเอาไมโครฟลอคเล็กๆ มารวมกัน ทำให้เกิดตะกอน (Floc) ที่มีขนาดใหญ่และมีน้ำหนักมากขึ้น

4. การตกตะกอนที่รวดเร็ว (Rapid Sedimentation)

ตะกอนที่รวมตัวกันจนมีขนาดใหญ่และหนักมากพอ ก็จะสามารถแยกตัวและจมลงสู่ก้นถังพักตะกอนได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ทำให้ได้น้ำใสที่สามารถนำไปบำบัดในขั้นตอนต่อไปได้ง่ายขึ้น

ด้วยกลไกเหล่านี้ เฟอร์ริกคลอไรด์จึงไม่เพียงแต่ช่วยให้ตะกอนตกเร็วขึ้น แต่ยังจัดการกับปัญหาความขุ่นที่ต้นเหตุ นั่นคือการทำลายแรงผลักทางไฟฟ้าสถิตของอนุภาคคอลลอยด์ในน้ำเสียนั่นเอง

 

แล้วมันแก้ปัญหาได้จริงไหม?

คำตอบแบบตรงไปตรงมาคือ ได้ผลจริงและเป็นสารตกตะกอนที่ถูกเลือกใช้เป็นอันดับต้นๆ ในระบบบำบัดน้ำเสียของอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท ตั้งแต่โรงงานอาหาร โรงงานสิ่งทอ ไปจนถึงอุตสาหกรรมเคมี

แต่การการันตีว่าได้ผลจริงนั้นไม่ได้หมายความว่าแค่ใส่เฟอร์ริกคลอไรด์ลงไปในน้ำเสียแล้วทุกอย่างจะจบ เพราะการทำงานของสารนี้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่เหมาะสมด้วย หากเราเข้าใจหลักการทางเทคนิคนี้ จะสามารถใช้งานเฟอร์ริกคลอไรด์ได้อย่างเต็มประสิทธิภาพมากขึ้น

1. ค่า pH ที่เหมาะสม

เฟอร์ริกคลอไรด์จะทำงานได้ดีที่สุดในช่วงค่า pH ที่เป็นกรดค่อนข้างต่ำ (ประมาณ pH 4.0 – pH 7.0) หากน้ำเสียมีค่า pH สูงเกินไป (เป็นด่างจัด) สาร Fe ³⁺ อาจจะตกตะกอนเร็วเกินไปก่อนที่จะมีโอกาสทำปฏิกิริยากับคอลลอยด์ในน้ำเสียอย่างทั่วถึง ทำให้ประสิทธิภาพลดลง ดังนั้นการปรับค่า pH ก่อนหรือระหว่างเติมสารจึงเป็นขั้นตอนสำคัญที่ขาดไม่ได้

2. พลังงานในการกวน (Mixing Energy)

การตกตะกอนไม่ได้เกิดจากแค่การใส่สารเท่านั้น แต่ต้องอาศัย การกวนที่เหมาะสมด้วย

• การกวนเร็ว (Rapid Mixing)

ในช่วงแรกที่เติมเฟอร์ริกคลอไรด์ ต้องมีการกวนอย่างรวดเร็วเพื่อให้สาร Fe³⁺ กระจายตัวและเข้าจับกับอนุภาคคอลลอยด์ได้อย่างทั่วถึงที่สุด

• การกวนช้า (Slow Mixing)

หลังจากนั้นจะต้องเปลี่ยนมาเป็นการกวนอย่างช้าๆ เพื่อให้ไมโครฟลอคมีเวลาชนกันและรวมตัวเป็นก้อนตะกอนขนาดใหญ่ โดยที่ก้อนตะกอนไม่แตกตัว

3. โดสที่แม่นยำ (Dose Control)

การใช้เฟอร์ริกคลอไรด์ต้องทำอย่างแม่นยำ การใช้ในปริมาณที่มากหรือน้อยเกินไปล้วนส่งผลเสีย การตรวจสอบปริมาณที่เหมาะสมผ่านการทดลองในห้องปฏิบัติการจึงเป็นสิ่งจำเป็นก่อนการใช้งานจริง

หากเราควบคุมตัวแปรทางเทคนิคเหล่านี้ได้อย่างแม่นยำ เฟอร์ริกคลอไรด์จะแสดงประสิทธิภาพในการลดความขุ่นและแยกตะกอนได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

 

สิ่งที่โรงงานมักมองข้ามเมื่อใช้เฟอร์ริกคลอไรด์

บ่อยครั้งที่หน้างานพบว่าเฟอร์ริกคลอไรด์ใช้ไม่เห็นผล หรือตะกอนลอย ซึ่งหลายครั้งไม่ได้เกิดจากตัวสารเคมีเอง แต่เกิดจากความเข้าใจผิดหรือการมองข้ามจุดสำคัญในการปฏิบัติงาน ดังต่อไปนี้

1. การใช้เยอะเกินไปจนกลายเป็นปัญหา (Overdosing)

หลายโรงงานคิดว่าใส่มากจะยิ่งตกเร็ว แต่การใช้เฟอร์ริกคลอไรด์ในปริมาณที่มากเกินไปอาจทำให้ประจุของอนุภาคคอลลอยด์เปลี่ยนจากลบเป็นบวก เมื่ออนุภาคทั้งหมดมีประจุบวก พวกมันก็จะ ผลักกันเองอีกครั้ง แทนที่จะรวมตัว ทำให้ตะกอนไม่ตกหรือเกิดภาวะ Floc แตกตัว และบางครั้งอาจทำให้เกิดตะกอนลอยน้ำได้ เนื่องจากตะกอนที่เกิดใหม่มีความหนาแน่นไม่พอ

2. ละเลยการปรับค่า pH

อย่างที่กล่าวไปคือเฟอร์ริกคลอไรด์ทำงานได้ดีในช่วง pH หนึ่ง การเติมสาร FeCl 3 ซึ่งเป็นกรด อาจทำให้น้ำเสียมีค่า pH ต่ำลงมาก ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในขั้นตอนบ่อเติมอากาศ (Aeration) หรือทำให้เกิดปัญหาการกัดกร่อนในระบบท่อ ดังนั้นการเตรียมสารเคมีปรับค่า pH จึงควรทำควบคู่กันไป

3. การเลือกใช้เกรดสารเคมีไม่เหมาะสม

เฟอร์ริกคลอไรด์มีหลายเกรด ทั้งเกรดที่ใช้ในอุตสาหกรรมทั่วไป และเกรดที่มีความบริสุทธิ์สูงกว่าสำหรับอุตสาหกรรมเฉพาะทาง ดังนั้นการเลือกใช้สารที่มีสิ่งเจือปนมากเกินไปหรือไม่ตรงตามลักษณะของน้ำเสีย อาจทำให้เกิดปัญหาการจับตัวของตะกอนที่ไม่มีประสิทธิภาพ หรือเกิดสีตกค้างในน้ำที่บำบัดแล้ว

4. การไม่พิจารณาอุณหภูมิน้ำ

อุณหภูมิมีผลต่อความหนืดของน้ำและอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี ในช่วงที่น้ำเสียมีอุณหภูมิต่ำ การรวมตัวของตะกอนอาจช้าลงและตะกอนอาจตกยากขึ้น ดังนั้นการปรับปริมาณสารหรือเวลาในการกวนในสภาพอากาศที่แตกต่างกันจึงเป็นสิ่งจำเป็นที่ผู้ควบคุมระบบต้องพิจารณา

5. การไม่ใช้สารช่วยตกตะกอน (Polymer) ร่วมด้วย

ในน้ำเสียที่มีความขุ่นสูงและตะกอนมีน้ำหนักเบามาก การใช้เฟอร์ริกคลอไรด์เพียงอย่างเดียวอาจไม่เพียงพอ การเพิ่มสารช่วยตกตะกอน (Polymer) ควบคู่ไปด้วย จะช่วยสร้างสายโซ่ยาวๆ เพื่อเชื่อมโยงก้อนตะกอนเล็กๆ เข้าด้วยกัน ทำให้เกิดก้อนตะกอนที่ใหญ่และแข็งแรงมากพอที่จะตกตะกอนได้อย่างรวดเร็ว

การเข้าใจจุดที่มักผิดพลาดเหล่านี้ จะช่วยให้โรงงานสามารถจัดการระบบบำบัดน้ำได้อย่างมืออาชีพ ไม่ใช่แค่การแก้ปัญหาด้วยการเพิ่มสารเคมีอย่างเดียว

สรุป

ปัญหาน้ำเสียขุ่น และตะกอนแยกยาก ไม่ใช่เรื่องเล็กที่ปล่อยผ่านได้ และอย่างที่เราได้ทำความเข้าใจกัน ปัญหานี้ไม่ได้แก้ด้วยการเพิ่มสารเคมีเพียงอย่างเดียว แต่ต้องแก้ด้วยความเข้าใจในธรรมชาติของอนุภาคคอลลอยด์ และกลไกของสารเคมีที่เข้ามาทำลายแรงผลักของประจุลบ

เมื่อเราเข้าใจบทบาทของเฟอร์ริกคลอไรด์ในฐานะสารตกตะกอนที่ทำหน้าที่ปรับประจุและสร้าง Floc อย่างถูกต้อง และควบคุมตัวแปรสำคัญอย่างpH การกวน และปริมาณการใช้ตามหลักการทางเทคนิคอย่างเคร่งครัด สารตัวนี้จะกลายเป็นเครื่องมือสำคัญที่ช่วยให้ระบบบำบัดน้ำของโรงงานทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพมากขึ้น สามารถลดความขุ่นของน้ำและแยกตะกอนได้รวดเร็วทันต่อวงจรการบำบัดน้ำในแต่ละวัน

 

บริษัท เอเชี่ยนเคมิคัล จำกัด (ACC) เราคือผู้ผลิตและจัดจำหน่ายสารประกอบทองแดง (คอปเปอร์ซัลเฟต) และสารเคมีบำบัดน้ำเสีย (เฟอร์ริกคลอไรด์) คุณภาพสูง มั่นใจด้วยมาตรฐานระดับสากล เช่น ISO 9001, 14001, 45001, ISO/IEC 17025, GHPs, HACCP และ FAMI-QS เรามุ่งมั่นผลิตสารเคมีบำบัดน้ำเสียที่มีมาตรฐานสากล เพื่อให้มั่นใจว่าลูกค้าของเราได้รับผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการจัดการน้ำอย่างยั่งยืน

📞 Tel: +66 (38) 570 150-2 Ext. 106, 107 หรือ +66 (81) 8337 043

📩 E-mail: [email protected]

🌐 Website: https://acc1976.com/th/

🏢 บริษัท เอเชี่ยน เคมิคัล จำกัด

85/1 หมู่ 5 นิคมอุตสาหกรรมเวลโกรว์ ถ.บางนา-ตราด กม.36 ต.บางสมัคร อ.บางปะกง จ.ฉะเชิงเทรา 24130

• Facebook
• Twitter
• Line