การกำจัดสาหร่ายโดยกระบวนการรวมตะกอนด้วยไฟฟ้า

Abstract

น้ำรีไซเคิลหรือน้ำใสส่วนบนของบ่อพักตะกอนซึ่งรองรับน้ำล้างย้อนบ่อกรองและสลัดจ์จากถังตกตะกอนในระบบผลิตน้ำประปา มีคุณสมบัติสามารถนำมาใช้เป็นแหล่งน้ำดิบทดแทนแหล่งน้ำจากธรรมชาติได้เนื่องจากมีความขุ่นต่ำ แต่เนื่องจากปัญหาการปนเปื้อนของสาหร่ายสูงมาก จึงอาจส่งผลกระทบให้ประสิทธิภาพของกระบวนการตกตะกอนทางเคมีที่ใช้ในโรงผลิตน้ำประปาทั่วไปลดลง ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการหมุนเวียนน้ำกลับมาใช้ใหม่ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อผลิตน้ำสะอาดจากน้ำรีไซเคิลโดยกำจัดสาหร่ายด้วยกระบวนการไฟฟ้าเคมี โดยศึกษาวัสดุของขั้วอิเล็กโทรดและสภาวะที่เหมาะสมต่อการกำจัดสาหร่ายโดยกระบวนการรวมตะกอนด้วยไฟฟ้า ซึ่งวัสดุของขั้วอิเล็กโทรดที่ใช้ในการทดลองแบ่งเป็น 2 รูปแบบ คือ ขั้วอะลูมิเนียม—ขั้วแกรไฟต์ และขั้วทองแดง—-ขั้วแกรไฟต์ และศึกษาผลกระทบจากตัวแปรต่างๆ ดังนี้ ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้า (20-40 แอมแปร์ต่อตร.ม.) อัตราการกวนผสม (0-600 รอบต่อนาที) พีเอชเริ่มต้น (6-9) ความเข้มข้นสาหร่าย (10⁷-10⁹ เซลล์ต่อลิตร) ความเข้มข้นโซเดียมคลอไรด์ (0-2 มิลลิโมลาร์) และ สัดส่วนระหว่างพื้นที่ทำปฏิกิริยาของขั้วอิเล็กโทรดและปริมาตรน้ำ (2.86-6.67 เมตร-1) โดยทำการทดลองกับน้ำปนเปื้อนสาหร่ายสังเคราะห์สายพันธุ์ Chlorella vulgaris จากผลการศึกษาพบว่า สภาวะที่เหมาะสมในการกำจัดสาหร่ายจากน้ำรีไซเคิลได้อย่างมีประสิทธิภาพคือ การเดินระบบด้วยขั้วอะลูมิเนียม—ขั้วแกรไฟต์ ที่ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้า 20 แอมแปร์ต่อตร.ม. โดยไม่มีการเพิ่มการกวนผสมจากภายนอก เติมโซเดียมคลอไรด์ความเข้มข้น 0.5 มิลลิโมลาร์ และใช้ระยะเวลาในการเดินระบบ 40 นาที ที่สภาวะดังกล่าว มีประสิทธิภาพการกำจัดสาหร่ายร้อยละ 95.6 พีเอชของน้ำหลังการบำบัด 7.84 และมีค่าใช้จ่ายในการเดินระบบ 4.66 บาทต่อ ลบ.ม. จึงเห็นได้ว่า กระบวนการรวมตะกอนด้วยไฟฟ้ามีศักยภาพที่จะเป็นหนึ่งในทางเลือกที่ถูกบูรณาการเข้าไปในระบบผลิตน้ำประปา ซึ่งต้องการใช้แหล่งน้ำดิบที่มีสาหร่ายปนเปื้อนสูง