การกำจัดความขุ่นในน้ำดิบ

                      ในการผลิตน้ำประปาจากน้ำผิวดิน ความขุ่นมักเป็นปัญหาที่ต้องกำจัดออกไปเพื่อให้ได้น้ำใส ความขุ่นเกิดจากอนุภาคเล็กมาก เรียกว่า คอลลอยด์ เช่น ดินเหนียวขนาดเล็กมากๆ แขวนลอยอยู่ในน้ำ ซึ่งสารแขวนลอยเหล่านี้ไม่สามารถตกตะกอนได้ด้วยตัวเอง สารพวกคอลลอยด์จะมีประจุไฟฟ้าชนิดเดียวกัน (ประจุลบ)อยู่รอบตัว ทำให้เกิดแรงผลักซึ่งกันและกัน ตะกอนจึงไม่มีการจับตัวเป็นเม็ดใหญ่ ดังนั้น จึงต้องมีวิธีการทำให้สารแขวนลอยในน้ำที่มีขนาดเล็กเหล่านี้รวมตัวให้มีขนาดใหญ่ขึ้น จนกระทั่งหนักพอที่จะตกตะกอนได้ด้วยน้ำหนักของตัวเอง ซึ่งในกระบวนการผลิตน้ำประปาแบบเดิม (Convention Type) ใช้วิธีเติมสารเคมีบางอย่าง เช่น สารส้ม เป็นต้น เพื่อทำให้อนุภาคเล็กๆ สามารถรวมตัวกันจนเป็นกลุ่มก้อนที่มีขนาดใหญ่ และสามารถตกตะกอนได้ง่าย สำหรับขั้นตอนการสร้างตะกอนให้มีขนาดใหญ่โดยการเติมสารเคมี
มี 2 ขั้น คือ

                      1. ขั้นตอนการเกิดตะกอน (Coagulation) เป็นขั้นที่ทำลายประจุของพวกคอลลอยด์โดยใช้สารเคมี เช่น สารส้ม เพื่อช่วยให้เกิดตะกอน ซึ่งจะใช้วิธีกวนน้ำเร็วๆ หลังจากใส่สารส้มเพื่อทำให้เกิดการทำลายประจุของคอลลอยด์
                      2. ขั้นตอนการรวมตัวของตะกอน (Focculation) เป็นขั้นที่ทำให้พวกคอลลอยด์มีแรงดึงดูดกัน เพื่อให้จับตัวกันใหญ่ขึ้น และมีน้ำหนักมากพอที่จะตกตะกอนโดยแรงโน้มถ่วงของโลกตามธรรมชาติ ซึ่งจะใช้วิธีการกวนน้ำช้าๆ เพื่อให้ตะกอนขนาดเล็กมาชนกันและจับกันเป็นก้อนใหญ่ขึ้น ข้อควรระวัง ก็คือ เมื่อตกตะกอนจับตัวกันแล้ว ต้องระวังอย่าให้ความเร็วของน้ำสูงเกินไป มิฉะนั้นปุยตะกอนจะแตก เมื่อปุยตะกอน (Floc) มีขนาดใหญ่และมีน้ำหนักมากก็จะตกตะกอน
ทฤษฎีของการตกตะกอนมีอยู่ว่าสิ่งของหรือวัตถุหนึ่งวัตถุใดก็ตาม เมื่อมีความถ่วงจำเพาะมากกว่าน้ำย่อมจมน้ำ (ความถ่วงจำเพาะ คือ อัตราส่วนระหว่างน้ำหนักของวัตถุกับน้ำหนักของน้ำที่มีปริมาตรเท่ากัน เช่น คอนกรีตมีความถ่วงจำเพาะ 2.4 ก็หมายความว่า คอนกรีตมีน้ำหนักเป็น 2.4 เท่าของน้ำ ) ได้โดยแรงดึงดูดของโลก วัตถุหรือตะกอนจะจมลงในน้ำด้วยความเร็วมากน้อยเพียงใดขึ้นอยู่กับขนาด ความหนาแน่นของตะกอน ความหนาแน่นของน้ำ ความหนืด (Viscosity) ของน้ำ ซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเป็นสำคัญ

                      การตกตะกอนในถังตกตะกอนแบบน้ำไหลทางราบ (Horizontal cross Flow) ซึ่งถังตกตะกอนเป็นแบบสี่เหลี่ยมผืนผ้า หรือแบบกลม ปล่อยให้น้ำไหลจากด้านหนึ่ง และไหลออกอีกด้านหนึ่ง ตามหลักทฤษฎีได้แบ่งถังตกตะกอนออกเป็นสี่ส่วนด้วยกัน
                      1.ส่วนที่น้ำเข้าถัง (Inlet) ส่วนนี้ถือว่าตะกอนได้แผ่กระจายโดยทั่วและสม่ำเสมอ ตลอดหน้าตัดของถังที่ตั้งฉากกับทิศทางที่น้ำไหล
                      2.ส่วนที่ตะกอนตก (Setting zone) เป็นส่วนที่ตะกอนจะตกลงด้วยน้ำหนักของตัวเอง
                      3.ส่วนที่น้ำออกจากถังตกตะกอน (Outiet zone) ได้แก่ส่วนที่รับน้ำหลังจากที่ตะกอนได้ตกออกไปแล้ว เพื่อเข้าสู่กระบวนการกรอง
                      4.ส่วนที่เก็บตะกอน (Sludge zone) ได้แก่ ส่วนที่เก็บตะกอนที่ตกซึ่งอยู่ก้นถัง เพื่อระบายไปทิ้ง
                      
                      ปัจจุบันมีการนำเทคโนโลยีเมมเบรน (Membrane Technology) มาใช้ในการผลิตน้ำประปาชุมชน เยื่อเมมเบรนซึ่งมีขนาดเล็กมาก (0.1-0.01 ไมครอน) จะทำการกรองอนุภาคเล็กๆที่ทำให้เกิดความขุ่น โดยไม่ต้องมีกระบวนการสร้างตะกอนโดยใช้สารเคมี และกระบวนการตกตะกอน จึงทำให้ระบบมีขนาดเล็กลงและมีประสิทธิภาพสูง แต่ในกรณีที่น้ำดิบมีความขุ่นสูงมาก อาจจะต้องมีการติดตั้งระบบ Pretreatment น้ำดิบก่อนเข้าเมมเบรนเพื่อยืดอายุการใช้งาน เมมเบรนที่มีคุณภาพควรมีอายุการใช้งานไม่ต่ำกว่า 5 ปีขึ้นไป อาจจะถึง 10 ปีถ้ามีการบำรุงรักษาดี
                  

                         
                       |ประปาไทยดอมคอม|เทคโนโลยี|               

ที่มา : คู่มือสำรวจออกแบบ ประมาณราคา ก่อสร้าง บำรุงรักษา  ของกรมโยธาธิการ  กองพัฒนานำ้สะอาด