อะลูมิเนียมซัลเฟตใช้ในการบำบัดน้ำอย่างไร

หนึ่งในขั้นตอนแรกๆ ที่ผู้ให้บริการน้ำประปาของเทศบาลใช้ในการเตรียมน้ำเพื่อการจ่ายน้ำ คือการทำให้น้ำใสและปราศจากอนุภาคมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ น้ำจะถูกบำบัดด้วยอะลูมิเนียมซัลเฟต หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าสารส้ม ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารตกตะกอน น้ำดิบมักมีอนุภาคแขวนลอยขนาดเล็กที่ยากต่อการกรอง สารส้มจะทำให้อนุภาคเหล่านั้นจับตัวกันเป็นก้อน ทำให้สามารถตกตะกอนออกจากน้ำหรือถูกดักจับได้ง่ายขึ้นโดยตัวกรอง

โดยปกติแล้ว จะมีการฉีดส่วนผสมของน้ำกับสารส้มกรอง 48 เปอร์เซ็นต์ ลงในน้ำดิบที่ไหลเข้ามาในอัตรา 18 ถึง 24 ส่วนต่อล้านส่วน สารส้มจะช่วยส่งเสริมการตกตะกอนของอนุภาคขนาดเล็ก ซึ่งช่วยแก้ปัญหาเรื่องสีและความขุ่น หากปล่อยให้กระบวนการนี้ทำงานอย่างมีเวลาเพียงพอและดำเนินการอย่างถูกต้อง ไม่เพียงแต่จะแก้ไขปัญหาในน้ำเท่านั้น แต่ยังช่วยกำจัดอะลูมิเนียมส่วนใหญ่ที่ใช้ในกระบวนการนี้ได้อีกด้วย

แม้ว่าจะมีข้อกังวลเกี่ยวกับความปลอดภัยของการบำบัดน้ำด้วยอะลูมิเนียมอยู่บ่อยครั้ง แต่ก็ไม่มีหลักฐานใดที่แสดงว่าอะลูมิเนียมในน้ำ ไม่ว่าจะเป็นจากอะลูมิเนียมซัลเฟตที่ใช้ในการบำบัดหรือจากแหล่งอื่น ๆ เป็นอันตรายต่อสุขภาพ

เราได้รับอะลูมิเนียมส่วนใหญ่จากอาหารตามธรรมชาติ บรรจุภัณฑ์อาหาร และจากผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ผลิตภัณฑ์ระงับกลิ่นกายและวัคซีน

มีสารตกตะกอนหลักหลายชนิดที่สามารถใช้ในโรงบำบัดน้ำได้ หนึ่งในสารที่ใช้กันมานานและยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือ อะลูมิเนียมซัลเฟต หรือที่รู้จักกันในชื่อสารส้ม สารส้มสามารถหาซื้อได้ในรูปของเหลวที่มีความเข้มข้น 8.3% หรือในรูปผงที่มีความเข้มข้น 17% เมื่อเติมสารส้มลงในน้ำ มันจะทำปฏิกิริยากับน้ำและทำให้เกิดไอออนที่มีประจุบวก

การตกตะกอน/การรวมตัวของอนุภาคเป็นกระบวนการที่ใช้ในการกำจัดความขุ่น สี และแบคทีเรียบางชนิดออกจากน้ำ ในห้องผสมแบบเร็ว จะมีการเติมสารเคมีลงในน้ำและผสมอย่างรุนแรงเป็นเวลาน้อยกว่าหนึ่งนาที สารตกตะกอนเหล่านี้ประกอบด้วยสารตกตะกอนหลักและ/หรือสารช่วยตกตะกอน จากนั้น ในอ่างรวมตัวของอนุภาค น้ำจะถูกคนเบาๆ เป็นเวลา 30 ถึง 45 นาที เพื่อให้สารเคมีมีเวลาออกฤทธิ์และส่งเสริมการก่อตัวของอนุภาค อนุภาคที่ได้จะตกตะกอนลงในอ่างตกตะกอน

กระบวนการตกตะกอนจะกำจัดคอลลอยด์และของแข็งแขวนลอยออกจากน้ำ อนุภาคเหล่านี้มีประจุลบ ดังนั้นสารเคมีตกตะกอนที่มีประจุบวกจะทำให้ประจุลบเป็นกลางในระหว่างกระบวนการตกตะกอน จากนั้นในระหว่างกระบวนการรวมตัวเป็นก้อน อนุภาคจะถูกดึงดูดเข้าหากันด้วยแรงแวนเดอร์วาลส์ ก่อตัวเป็นก้อน กระบวนการตกตะกอน/รวมตัวเป็นก้อนได้รับผลกระทบจากค่า pH เกลือ ความเป็นด่าง ความขุ่น อุณหภูมิ การผสม และสารเคมีตกตะกอน

อะลูมิเนียมซัลเฟตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะสารตกตะกอนในโรงบำบัดน้ำในประเทศกำลังพัฒนา นอกจากนี้ยังหาได้ง่ายในประเทศกำลังพัฒนา โดยจำหน่ายในรูปของหินสีขาวเนื้ออ่อน และโดยทั่วไปเรียกว่าสารส้ม มีวิธีการใช้สารส้มเป็นสารตกตะกอนหลายวิธี รวมถึงการบดให้เป็นผงก่อนเติมลงในน้ำ คนให้เข้ากันแล้วเททิ้ง หรือการใส่หินทั้งก้อนลงในน้ำแล้วคนเพียงไม่กี่วินาที รอให้ตะกอนตกลงไป ข้อดีของสารส้มคือหาได้ง่าย มีประสิทธิภาพในการลดความขุ่น และราคาไม่แพง ข้อเสียของสารส้มคือปริมาณที่ต้องใช้จะแตกต่างกันไปอย่างคาดเดาไม่ได้ การศึกษาในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่าสารส้มมีประสิทธิภาพในการลดความขุ่นและปริมาณคลอรีนที่ต้องการใช้