คุณ เคย สงสัย ไหม ว่า น้ําเสีย ที่ มี คราบ จาก โรงงาน ปกปรก จะ กลายเป็น ใส ได้ อย่าง ไร? โรงงาน ปกปรก จะ เปลี่ยน แผง และ น้ํา ใน แม่น้ํา ให้ เป็น น้ํา ดื่ม ได้ อย่าง ไร?เทคโนโลยีที่สําคัญคือปฏิกิริยาฟลอคคูเลชั่นวันนี้ เรามาพูดในภาษาที่ง่ายดายเกี่ยวกับวิธีการ ที่อนุภาคเล็ก ๆ ที่มองไม่เห็นเหล่านี้
ลองเข้าใจก่อน: สิ่งสกปรกในน้ําดูเหมือนอะไร?
น้ําที่เราเห็นในชีวิตประจําวันของเรา มีสิ่งเล็กๆ ที่น่ารังเกียจหลายอย่าง
-สารแข็งที่แขวน: น้ําฝุ่นที่เห็นได้ และเศษใบที่มีขนาดใหญ่ที่สามารถหยุดด้วยกรอง;
-อนุภาคโคโลอิด: กว้างระหว่าง 1 นาโนเมตรและ 1 ไมโครเมตร, เล็กกว่าแบคทีเรีย, ไม่เห็นด้วยตาเปล่า,ขัดกันและปฏิเสธที่จะรวมตัวกัน
หลักของปฏิกิริยาฟล็อกกุลชัน คือการแก้ปัญหา "ความดื้อรั้น" ของอนุภาคโคโลไดล
"การเคลื่อนไหวที่ฆ่า" ของการลอกน้ําสามอย่างหลัก คือ การบดซับชั้นสองชั้น, การเฉยแจงการซึมซับ, และผลสะพาน
1- พิมพ์สองชั้น: ถอน "ปกป้อง" ของอนุภาค
ทําไมอนุภาคโคโลไดลจึงไม่ตกลงกัน เพราะพวกมันมีค่าไฟลบอยู่บนผิวและถูกล้อมรอบด้วย "โล่ป้องกันอิเล็กทรอนิกส์" (ชั้นสองชั้น)ในจุดนี้เราจําเป็นต้องเชิญ "กองทัพ" คาเทียนใน flocculant เช่นเกลืออะลูมิเนียม (อะลูมิเนียมซัลเฟต, โพลีอัลลูมิเนียมคลอริด) และเกลือเหล็ก (คลอริด ferrous)
ทันทีที่คาเทียนเหล่านี้เข้าไปในน้ํา พวกมันทําหน้าที่เหมือนกลุ่มของผู้บิดเบือนที่มีฝีมือเมื่อการชาร์จลบถูกตัดเชื้อในระดับที่เหมือนกัน, ชั้นสองชั้นถูกกดให้บางขึ้นและบางขึ้น และแรงขับไล่ระหว่างอนุภาคจะหายไป โดยค่อยๆเข้าใกล้
2. การละเมิดการซับซ้อน: ใช้เทปสองด้านกับอนุภาค
สารประคองเลือดบางชนิดมีสติฉลาดกว่า เพราะมันไม่เพียงแค่ทําให้การชาร์จเป็นไร แต่ยังมี "ความติด" ของตัวเองด้วย เช่นโพลีเมอร์ฟล็อกคูลันต์มีพลังงานบวกในปลายหนึ่ง และโซ่คาร์บอนยาวในปลายอีก.ปลายที่ติดเชื้อบวกติดแน่นกับพื้นผิวคอลโลไดลที่ติดเชื้อลบ ทําให้การชาร์จไม่เป็นอันตรายโดยตรงการจับอนุภาคอื่นๆ เข้าด้วยกัน.
ลองจินตนาการว่ามีกลุ่มเด็กใส่หมวกลบ และเกลียดกันใครบางคนติด "สติ๊กเกอร์บวก" และจับมือกัน ขณะที่เต้นวงกลม - นี่คือผลลัพธ์มหัศจรรย์ของการดูดซึมไฟฟ้าและทําให้มันไร้ประโยชน์!
3หน้าที่สร้างสะพาน: "ผู้เชี่ยวชาญทางสังคม" ของโลกของอนุภาค
โพลีเมอร์ฟลอคคูลันท์ยังมีผลต่อการสร้างสะพานความสามารถที่แข็งแกร่งกว่า โดยสาขาคาร์บอนของมันยาวเป็นพิเศษ และสามารถดึงดูดอนุภาคคอลโลอยด์หลายชิ้นได้พร้อมกันเหมือนการใช้เชือก เพื่อผูกข้อมือเป็นข้อมือ.
สายพันธุ์พอลิเมอร์สามารถเก็บอนุภาคได้หลายสิบ หรือแม้แต่หลายสิบชิ้น ในเวลาเดียวกัน ทําให้พวกมันเป็นฟล็อกใหญ่ๆในที่สุดมันก็หนักมาก จนไม่สามารถรองรับการไหลเวียนของน้ําได้ และสามารถจมลงได้อย่างเชื่อฟัง.
"สคริปต์" ครบถ้วนของปฏิกิริยาฟลอคคูเลชั่น: จากไมโครไปยังแมคโร
ขั้นตอนการผสมผสานอย่างรวดเร็ว: ปล่อยให้สารระบายน้ํา "วิ่ง"
เมื่อหลั่งสารสับในน้ํา ต้องใช้การสั่นแรง เพื่อกระจายสารได้อย่างรวดเร็วคุณต้องสั่นมันให้เร็ว เพื่อให้ทุกหยดน้ําติดกับ 'ยาเวทย์มนต์'กระบวนการนี้โดยปกติใช้เวลาเพียงไม่กี่สิบวินาที โดยมีเป้าหมายที่จะทําให้ยอน flocculant ติดต่อกับอนุภาค colloidal อย่างเต็มที่
ขั้นตอนการผสมผสานที่ช้า: ทําให้อนุภาค "ห่อตัวและเติบโต"
เมื่อการชาร์จเกือบจะไร้ผล คุณจําเป็นต้องลดความเร็วการสั่นและเข้าสู่ "โหมดอ่อนโยน"และภายใต้ผลสะพานของพอลิมเลอร์, พวกมันค่อย ๆ เติบโตจากอนุภาคเล็ก ๆ น้อย ๆ มิครอมเมตร เป็นฝูงขนาดใหญ่หลายร้อยมิครอมเมตร กระบวนการนี้อาจใช้เวลา 15-30 นาที เหมือนการม้วนลูกหิมะโดยที่ฝูงของนกจะใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ.
ขั้นตอน การ ฝนตก: ปล่อย ให้ ฝูง "นอน และ พัก"
เมื่อฟล็อกใหญ่พอ พวกเขาก็เข้าสู่ขั้นตอนสุดท้าย คือฝนตก ลดความเร็วการไหลของน้ําให้น้อยที่สุด และปล่อยให้ฟล็อกจมลงใต้น้ําเพราะแรงโน้มถ่วงในขณะนี้ผิวน้ําชั้นบนจะใสและโปร่งใส ขณะที่ผิวน้ําชั้นล่าง (ที่เรียกว่า "หมาก") สามารถทําความสะอาดได้เป็นประจํา
'ความลับเล็ก ๆ' ในการใช้งานจริง
เลือกสารปั่นที่เหมาะสม สามารถให้ผลได้สองเท่า ด้วยความพยายามครึ่งหนึ่ง
คุณภาพของน้ําที่แตกต่างกันต้องการสารประกอบเลือดแตกต่างกัน
- น้ําเสียในบ้าน: โพลีอัลมิเนียมคลอริด (PAC) ที่ใช้กันทั่วไป ถูกและมีประสิทธิภาพ
- น้ําเสียอุตสาหกรรม: อาจต้องใช้โพลยาครีลามิดคาเทียน (CPAM) เพื่อบําบัดปนเปื้อนที่ซับซ้อน
- การบํารุงน้ําดื่ม: ให้ความสนใจต่อความปลอดภัยมากขึ้นและเลือกฟลอคคูลันต์ระดับอาหาร
อุณหภูมิของน้ําและค่า pH เป็น "เจ้านายใหญ่"
-อุณหภูมิของน้ํา: น้ําเย็นเกินไปจะชะลอการปฏิกิริยา flocculation เช่นเดียวกับกาวแห้งช้าในฤดูหนาว
-ค่า PH: ความเป็นกรดหรืออัลคาลีนที่แข็งแรงสามารถส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของสารประกอบเลือด เช่น เกลืออลูมิเนียมมีผลที่ดีที่สุดที่ pH 5-7ขณะที่เกลือเหล็กเหมาะสําหรับสภาพแวดล้อมที่มี pH 7-9.
ความเร็วในการผสม: ไม่เร็วเกินไป หรือช้าเกินไป
ขั้นตอนการผสมผสานที่รวดเร็วต้องการการผสมผสานที่ "รวดเร็ว, แม่นยํา และไร้ความเมตตา" แต่ถ้าแรงมากเกินไปถูกนําไปใช้ในระหว่างการผสมผสานที่ช้า ๆ ผสมผสานที่เกิดขึ้นในที่สุดอาจกระจายไปและความพยายามทุกครั้งที่ผ่านมาอาจไร้ผล!
แนวโน้มในอนาคต: เทคโนโลยีระบายน้ําที่ไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและฉลาดมากขึ้น
ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์กําลังศึกษากับสารประกอบเลือดสีเขียว เช่น การใช้คิโตซาน ที่สกัดจากพืชธรรมชาติ แทนสารเคมีนอกจากนี้ยังมีระบบควบคุมที่ฉลาดที่ปรับปริมาณของสารระบายน้ําโดยอัตโนมัติ ผ่านการติดตามคุณภาพน้ําในเวลาจริงบางทีวันหนึ่ง แม้แต่เครื่องทําความสะอาดน้ําในบ้าน ก็สามารถใช้เทคโนโลยีสีดําเหล่านี้
ครั้งต่อไปที่คุณเห็นน้ําระบาย คุณจะได้รู้ว่ามี "เรื่องราวทางสังคมของอนุภาคเล็กๆ" มากมายที่ซ่อนอยู่ภายในการปฏิกิริยาของกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจกกระจป้องกันความปลอดภัยทางน้ํา