สารแขวนลอย (Suspended Solids : SS) ชนิด และวิธีแยกสารแขวนลอย

115

สารแขวนลอย (Suspended Solids : SS) เป็นอนุภาคสารที่มีขนาดใหญ่ในตัวกลาง แต่อนุภาคสารไม่ละลาย และแขวนลอยอยู่ในตัวกลาง สามารถมองเห็นอนุภาคได้ด้วยตาเปล่า และสามารถแยกอนุภาคของสารได้อย่างชัดเจน

advertisement

อนุภาคของสารแขวนลอยจะมีขนาดประมาณ 10-4 เซนติเมตร หรือ 1 ไมโครเมตร ขึ้นไป ซึ่งจะใหญ่กว่าสารคอลลอยด์ และสารละลาย โดยสารแขวนลอยที่มีขนาดใหญ่ เมื่อตั้งทิ้งไว้สักพักจะสังเกตเห็นการตกตะกอน แต่สารแขวนลอยบางชนิดที่มีอนุภาคเล็กมากอยู่ในตัวกลางหรือรวมอยู่กับสารอื่น ทำให้ไม่สามารถแยกอนุภาคเหล่านั้นออกมาได้ด้วยวิธีทั่วไปได้ เช่น การตกตะกอน แต่ก็มีวิธีที่ง่าย และสะดวก ซึ่งสามารถแยกสารเหล่านั้นได้ คือ การกรองผ่านกระดาษกรอง เพราะกระดาษกรองจะมีรูกรองขนาดต่างๆตั้งแต่เล็กกว่า 1 ไมโครเมตร ขึ้นไป ทำให้กรองแยกสารแขวนลอยขนาดเล็กต่างๆได้

สารแขวนลอย หรือเรียก ของแข็งแขวนลอย (Suspended Solids : SS) เป็นสารที่ทำให้เกิดสี และความขุ่น มีขนาดอนุภาคของสารใหญ่กว่า 1 ไมโครเมตร ได้แก่ เศษอาหารซากสิ่งมีชีวิต และแพลงตอนบางชนิด สารเหล่านี้ มักพบมากในน้ำเสียจากแหล่งต่างๆ ทั้งโรงงานอุตสาหกรรม และน้ำเสียชุมชน

ค่า MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid) เป็นค่าเดียวกันกับสารแขวนลอย แต่ค่า MLSS เป็นค่าที่ถูกประยุกต์ใช้สำหรับปริมาณสารแขวนลอยในระบบบำบัดน้ำเสียระบบตะกอนเร่งหรือระบบแอทติเวทเต็ตสลัดจ์ (Activated Sludge : AS) เพราะน้ำเสียที่อยู่ในระบบบำบัดวิธีนี้แล้ว (ถังหรนือบ่อเติมอากาศ) จะประกอบด้วยสารแขวนลอยที่เป็นเศษอินทรีย์สารจากน้ำเสียขาเข้า และจุลินทรีย์ที่เจริญเติบโตจากการย่อยสลายสารอินทรีย์ ดังนั้น ค่า MLSS จะแสดงถึงปริมาณของจุลินทรีย์ที่มีในระบบบำบัดน้ำเสียด้วย

ค่า MLSS นี้ ถูกใช้ประโยชน์ในการคำนวณปริมาณตะกอนจุลินทรีย์ที่ตกตะกอน หรือเรียกว่า สลัดจ์ และคำนวณปริมาณสลัดจ์ที่ต้องส่งกลับเข้าระบบ และปริมาณสลัดจ์ส่วนเกินที่ต้องกำจัดออกจากระบบ

ชนิดของสารแขวนลอย
1. Suspended Solids คือ ของแข็งที่ไม่ละลายน้ำหรือตัวกลาง และสามารถแขวนลอยอยู่ในน้ำหรือตัวกลางได้ ตะกอนมีขนาดเล็ก และน้ำหนักเบา
2. Settable Solids คือ ของแข็งที่ไม่ละลายน้ำหรือตัวกลาง แต่ตะกอนมีขนาดใหญ่ และมีน้ำหนักหรือความถ่วงจำเพาะมากกว่าน้ำ เมื่อตั้งทิ้งไว้สักพัก ของแข็งเหล่านั้น จะตกลงมาที่ก้นภาชนะกลายเป็นตะกอนได้

วิธีหาปริมาณสารแขวนลอย
การตรวจวิเคราะห์ปริมาณสารแขวนลอยทำได้โดยนำน้ำตัวอย่างเข้าสู่กระบวนการกรองผ่านกระดาษกรองใยแก้ว (Glass-Fiber Filter) จากนั้น นำแผ่นกระดาษกรองเข้าอบให้แห้งที่อุณหภูมิ 103-105 องศาเซลเซียส นาน 1 ชั่วโมง จนน้ำหนักคงที่ จากนั้น นำกระดาษกรองมาพักทิ้งไว้ในโถทำแห้งที่ด้านล่างใส่สารดูดซับความชื้นไว้ ก่อนนำแผ่นกระดาษกรองเข้าชั่งน้ำหนัก น้ำหนักที่ได้นำไปหักลบกับน้ำหนักกระดาษกรองก่อนทำการกรอง จนได้น้ำหนักของสารแขวนลอย เป็นหน่วยน้ำหนักต่อปริมาตรน้ำตัวอย่างที่ใช้ คือมิลลิกรัมต่อลิตร

วิธีแยกสารแขวนลอย
1. การตกตะกอน
สารแขวนลอยบางชนิดที่มีขนาดใหญ่มากกว่า 1 ไมครอนมาก หรือมีความถ่วงจำเพาะมากกว่าน้ำ อาทิ ตะกอนดิน เศษอาหารหรือเศษอินทรีย์วัตถุ และจุลินทรีย์ เป็นต้น หากปล่อยทิ้งไว้สักพัก ก็จะตกตะกอนของสารเหล่านี้เอง แต่สารแขวนลอยด์บางชนิดที่มีขนาด 1 ไมครอน หรือใหญ่กว่าเล็กน้อย หรือมีความถ่วงจำเพาะน้อยกว่าน้ำ จะไม่เกิดการตกตะกอน แต่จะแขวนลอยในตัวกลางตลอดเวลา

การตกตะกอน ถือเป็นขั้นตอนที่ 2 ในการบำบัดน้ำเสีย ถัดจากเครื่องแยกกากหรือตะแกรง โดยระบบบำบัดน้ำเสียทุกระบบจำเป็นต้องวางระบบตกตะกอนไว้ก่อน เพื่อลดภาระการบำบัดในขั้นตอนต่อไป และช่วยแยกของแข็งหรือวัสดุที่อาจส่งผลกระทบต่อเครื่องจักรในระบบ

ระบบตกตะกอนที่ใช้ในระบบบำบัดน้ำเสีย ได้แก่ ถังตกตะกอนหรือบ่อตกตะกอน ซึ่งทำหน้าที่เป็นบ่อพักน้ำเสีย และรองรับตะกอนขนาดใหญ่ให้ตกลงสู่ก้นบ่อ

หากต้องการให้สารแขวนลอยที่ไม่ตกตะกอนเกิดการตกตะกอน จำเป็นต้องใช้เทคนิคอื่นเข้าช่วย ได้แก่ Coagulation และFlocculation โดยการเติมสารเคมีที่มีประจุเข้าช่วยการตกตะกอน เช่น พอลิเมอร์ ทั้งประจุบวกหรือลบ และสารส้ม เป็นต้น ซึ่งวิธีนี้ถูกนำไปใช้กับการตกตะกอนของสารคอลลอยด์ด้วย แต่การใช้เทคนิคดังกล่าว จะมีทั้งสารแขวนลอยขนาดเล็กรวมอยู่กับสารคอลลอยด์ในเนื้อตะกอนเดียวกันด้วย

2. การกรอง
การกรอง เป็นวิธีที่สามารถแยกได้ทั้งสารแขวนลอยด์ขนาดใหญ่ที่ตกตะกอนได้ สารแขวนลอยขนาดเล็กที่ตกตะกอนไม่ได้ และสารคอลลอยด์ เพียงเลือกใช้ขนาดกระดาษกรองที่เหมาะสมเท่านั้น เช่น การกรองแยกสารแขวนลอยด์ออกจากคอลลอยด์ ให้เลือกใช้กระดาษกรองที่มีขนาด 1 ไมครอน เมื่อกรองแล้ว สารคอลลอยด์ที่เล็กกว่า 1 ไมครอน จะผ่านกระดาษกรองได้ แต่สารแขวนลอยที่ใหญ่กว่าจะค้างบนแผ่นกระดาษกรอง

การกรองในระบบปรับปรุงคุณภาพน้ำ และระบบบำบัดน้ำเสีย
1. การกรองด้วยแผ่นกรอง
การกรองด้วยแผ่นกรอง ถือเป็นการกรองละเอียด นิยมใช้ในระบบปรับปรุงคุณภาพน้ำสำหรับนำน้ำไปใช้ประโยชน์เพื่อการอุปโภคหรือบริโภค เช่น แผ่นกรองน้ำดื่ม ซึ่งส่วนมากมีขนาดรูกรองขนาดเล็ก มีประสิทธิภาพกำจัดได้ทั้งสารคอลลอยด์ และสารแขวนลอย

2. การกรองด้วยวัสดุ
การกรองด้วยวัสดุ ถือเป็นการกรองหยาบ นิยมใช้ในระบบบำบัดน้ำเสียเป็นหลัก วัสดุที่ใช้กรอง ได้แก่ กรวด ทราย และถ่าน เป็นต้น วัสดุเหล่านี้มีประสิทธิภาพเพียงกรองแยกอนุภาคสารแขวนลอยขนาดใหญ่เท่านั้น อนุภาคสารแขวนลอยขนาดเล็ก และสารคอลลอยด์จะผ่านการกรองนี้ได้ หากต้องการกำจัดสารที่ผ่านการกรองหยาบ จะต้องเข้าสูกระบวนการอื่นต่อไป เช่น การกรองด้วยแผ่นกรอง การตกตะกอนด้วยสารเคมี เป็นต้น

3. การระเหยด้วยความร้อน
ตัวกลางหลายชนิดที่มีปริมาตรมากกว่าสารแขวนลอยจะมีจุดเดือดต่ำ อาทิ น้ำ แอลกอฮอล์ เมื่อให้ความร้อนแก่ตัวกลาง ตัวกลางจะเดือด และระเหยกลายเป็นไอจนหมด แต่จะคงเหลือของแข็งแขวนลอย และสารขนาดอื่นๆทิ้งไว้ ซึ่งการแยกสารแขวนลอยด้วยความร้อนจนทำให้ตัวกลางระเหยหมดจะได้ทั้งสารแขวนลอย และคอลลอยด์ รวมถึงสารละลายที่เกิดการตกผลึกกลายเป็นของแข็ง

ขอบคุณภาพจาก duan-daw.com/, thananan-water.com/

advertisement