การบำบัดน้ำทิ้งระดับตติยภูมิ

หลังจากที่ได้เห็นสองขั้นตอนแรกของการบำบัดน้ำทิ้งแล้ว เรามาพูดถึงขั้นตอนสุดท้ายกัน หากคุณไม่มีโอกาสเรียนรู้เกี่ยวกับวิธีการก่อนหน้านี้ ให้เข้าไปที่ข้อความต่อไปนี้:

- ประเภทของการบำบัดน้ำทิ้ง;

- การบำบัดน้ำทิ้งรอง.

การบำบัดน้ำทิ้งระดับตติยภูมิประกอบด้วย tเทคนิคทางกายภาพเคมีหรือชีวภาพสำหรับการกำจัด มลพิษจำเพาะ ที่ไม่ได้ถูกลบออกโดยกระบวนการทั่วไปอื่น ๆ สารมลพิษจำเพาะเหล่านี้บางชนิดอาจเป็นอินทรียวัตถุ สารประกอบที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ สารอาหาร โลหะหนัก เป็นต้น

การบำบัดระดับตติยภูมิเหล่านี้อาจมีหลายขั้นตอนซึ่งจะขึ้นอยู่กับประเภทของมลพิษของน้ำทิ้งและระดับของการทำให้บริสุทธิ์ที่ต้องการ นอกจากนี้ กระบวนการต่างๆ ที่สามารถนำไปใช้ในการรักษาระดับตติยภูมิสามารถจำแนกได้เป็น 2 ประเภทหลัก ๆ คือ

* เทคโนโลยีการถ่ายโอนเฟส: สารก่อมลพิษจะถูกส่งต่อไปยังอีกสถานะหนึ่งของการรวมตัว กล่าวคือ ส่งผ่านจากเฟสที่เป็นน้ำไปยังอีกระยะหนึ่ง ซึ่งสามารถลำเลียงสู่ชั้นบรรยากาศหรือเปลี่ยนเป็นขยะมูลฝอยได้ สิ่งหลังเกิดขึ้นด้วยวิธีการดูดซับถ่านกัมมันต์ที่จะอธิบายในภายหลัง

* เทคโนโลยีการทำลายล้าง: มลพิษนั้นเปลี่ยนไปจริง ๆ นั่นคือมันไม่มีอยู่จริง สิ่งนี้ทำได้โดยการเกิดออกซิเดชันของอินทรียวัตถุ ซึ่งนำไปสู่ชนิดของสารเคมีที่ถูกออกซิไดซ์มากขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งเกิดแร่ธาตุที่สมบูรณ์ การเกิดออกซิเดชันทางเคมีเป็นการบำบัดประเภทหนึ่งที่จะอธิบายเพิ่มเติมด้านล่าง

ดูตัวอย่างหลักของการบำบัดน้ำทิ้งในระดับอุดมศึกษา:

* การกรองแบบไมโคร: เป็นกระบวนการแยกโดยใช้เมมเบรนที่มีรูพรุนในระดับไมโครมิเตอร์ (1 µm = 10^-6 m) ซึ่งแรงที่ส่งเสริมการแยกส่วนของเหลวของของแข็งที่ก่อมลพิษคือแรงดันผ่านเมมเบรนและรูพรุน

* ปริมาณน้ำฝนและการแข็งตัว: สารเคมีตกตะกอนที่ก่อตัวเป็นสะเก็ดเมื่อเติมสารแขวนลอยจะถูกเติมลงในน้ำ ตัวอย่างเช่น การเติมปูนขาวลงในท่อระบายน้ำที่มีธาตุเหล็กจะทำให้เกิดสะเก็ดที่จมลงสู่ก้นภาชนะ

* การดูดซับ (ถ่านกัมมันต์): มลพิษถูกดูดซับบนพื้นผิวของถ่านหิน: พวกมันถูกถ่ายโอน การดูดซับสามารถเกิดขึ้นได้สองวิธี: ทางเคมีหรือทางกายภาพ การดูดซับสารเคมีหรือการดูดซับเคมีเกิดขึ้นจากพันธะเคมี ซึ่งส่วนใหญ่เป็นพันธะโควาเลนต์ ในทางกลับกัน การดูดซับทางกายภาพหรือการดูดซับทางกายภาพเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลของประเภท Van der Waals เช่น แรงไดโพลเหนี่ยวนำและแรงไดโพลถาวร

* แลกเปลี่ยนไอออน: ใช้พอลิเมอร์บางชนิดกับบริเวณที่สามารถกักเก็บไอออนได้ ดังนั้น ไอออนที่ก่อมลพิษซึ่งอยู่ในน้ำซึ่งยังคงอยู่ในโพลีเมอร์เรซิน สามารถแลกเปลี่ยนเป็นไอออนอื่นๆ ด้วยประจุเดียวกันได้ ตัวอย่างเช่น ถ้าเรซินแลกเปลี่ยนไอออนนี้เป็นประจุบวก ก็อาจมีไอออน H⁺ซึ่งแลกเปลี่ยนเป็นไอออนบวกเกลือหรือแม้แต่โลหะหนักที่อยู่ในน้ำทิ้ง ถ้าเรซินแลกเปลี่ยนไอออนเป็นประจุลบ อาจมี OH ไอออน^- ซึ่งแลกเปลี่ยนกับแอนไอออนที่มีอยู่ในน้ำทิ้ง ดังนั้น ไอออน H⁺และโอ้^- ที่อยู่ในน้ำที่ออกมาจากเรซินจะทำปฏิกิริยากับน้ำมากขึ้น

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

* รีเวิร์สออสโมซิส: ด้วยการใช้แรงดัน น้ำบริสุทธิ์จากน้ำทิ้งจะถูกดันผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านของวัสดุอินทรีย์โพลีเมอร์ที่ไอออนไม่สามารถผ่านได้ วิธีนี้ใช้สำหรับแยกเกลือออกจากน้ำเป็นต้น ดูวิธีทำได้ในข้อความ รีเวิร์สออสโมซิสในการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล.

ภาพประกอบออสโมซิสย้อนกลับ

* การกรองแบบพิเศษ: เป็นกระบวนการแยกส่วนแบบคัดเลือกที่ใช้แรงดันที่สูงกว่า 145 psi (10 บาร์)

* อิเล็กโทรไดอะไลซิส: ชุดของเยื่อหุ้มเซลล์แบบกึ่งซึมผ่านได้จะถูกวางในแนวตั้งและสลับกันภายในเซลล์ไฟฟ้า ผ่านเมมเบรนนี้มีเพียงไอออนบวกหรือแอนไอออนขนาดเล็กเท่านั้นที่สามารถผ่านได้ ด้วยวิธีนี้จะใช้กระแสไฟฟ้าที่ทำให้น้ำสลายตัวเป็นไอออน ในทางกลับกัน สิ่งเหล่านี้จะย้ายไปยังขั้วที่เกี่ยวข้อง นั่นคือ ไพเพอร์จะย้ายไปยังแคโทดและแอนไอออนไปยังแอโนด ดังนั้นในโซนอื่น ของเหลวจะมีความเข้มข้นมากกว่า และในโซนอื่นๆ จะมีความเข้มข้นน้อยกว่าในไอออน ส่วนที่เข้มข้นของไอออนจะถูกทิ้งและน้ำบริสุทธิ์จะถูกทิ้งในสิ่งแวดล้อม

* คลอรีน: คลอรีน (ก๊าซคลอรีนหรือโซเดียมไฮโปคลอไรท์) ถูกเติมลงในน้ำสำหรับการกระทำหลัก 2 ประการคือ (1) ทำลายหรือทำให้กิจกรรมของจุลินทรีย์ก่อโรค สาหร่ายและแบคทีเรียเป็นโมฆะ และ (2) ทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดเซอร์ของสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์ที่มีอยู่ในน้ำ นอกจากจะนำไปสู่การฆ่าเชื้อแล้ว การเติม "คลอรีน" ยังสามารถนำไปสู่ การควบคุมกลิ่น การกำจัด BOD (ความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี) การควบคุมการเพิ่มจำนวนแมลงวัน การทำลายไซยาไนด์และฟีนอล นอกเหนือจากการกำจัดไนโตรเจน

* โอโซน: โอโซน (O₃) ใช้เพราะทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์ที่มีศักยภาพ นอกจากจะดูดซึมได้ง่ายด้วยน้ำ ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อออกซิไดซ์สารประกอบอินทรีย์ที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

โมเลกุลของโอโซน

* PAO (กระบวนการออกซิเดชันขั้นสูง): นอกจากโอโซนแล้ว การออกซิเดชันทางเคมียังสามารถดำเนินการได้โดยใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์หรือตัวออกซิไดเซอร์ทั่วไปอื่นๆ เพื่อเร่งกระบวนการเหล่านี้จึงใช้อนุมูลอิสระที่ออกซิไดซ์อย่างมากและคัดเลือกได้ไม่ดี ผ่านการผสมผสานที่แตกต่างกันระหว่างรังสีอัลตราไวโอเลต ออกซิเจนเปอร์ออกไซด์ โอโซน และ ตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง

โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:

โฟกาซ่า, เจนนิเฟอร์ โรชา วาร์กัส "การบำบัดน้ำเสียระดับตติยภูมิ"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/tratamentos-terciarios-efluentes.htm. เข้าถึงเมื่อ 28 มิถุนายน 2021.