การพัฒนาวิธีการบำบัดน้ำเสียทางเคมีโดยอาศัยการดูดซับโลหะหนักด้วยกระบวนการโคแอกกูเลชั่นของสารส้มร่วมกับโพลีอลูมินัมคลอไรด์และสารสกัดจากธรรมชาติ

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ปนัชนรีย์ ยิ้มแสง, ลักษิกา สิงหะ

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ดวงนภา สมพงษ์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย พิษณุโลก

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2564

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

น้ำเสีย คือน้ำที่ได้รับผลกระทบในด้านคุณภาพจากอิทธิพลของมนุษย์ ที่ใช้น้ำอย่างไม่คำนึงถึงความสำคัญของน้ำ ซึ่งในปัจจุบันมนุษย์ส่วนใหญ่นั้นเห็นแก่ตัวมักง่าย จะเห็นได้ว่ามนุษย์นั้นปล่อยน้ำลงสู่แม่น้ำลำคลองโดยตรงเป็นส่วนใหญ่ซึ่งอาจมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสิ่งมีชีวิต ทั้งสัตว์ที่อยู่ในน้ำและบนบกทำให้ความหลากหลายของชนิดพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในบริเวณนั้นลดลง สัตว์น้ำขาดออกซิเจนตายแล้วทำให้น้ำเน่าเสีย เป็นต้น เพราะฉะนั้นมนุษย์จึงควรช่วยกันรักษาสิ่งแวดล้อมทางน้ำโดยการบำบัดน้ำให้มีคุณภาพตามมาตรฐานที่ประกาศกำหนดไว้ก่อนปล่อยลงสู่แม่น้ำ ลำคลองหรือนำกลับมาใช้ใหม่ ดังนั้นจึงมีวิธีการบำบัดน้ำเสียหลากหลายวิธี ทั้งวิธีการทางกายภาพ วิธีการทางชีววิทยา และวิธีการทางเคมี

โคแอกกูเลชั่น (Coagulation)เป็นวิธีการบำบัดทางเคมีอย่างหนึ่ง ซึ่งเป็นกระบวนการประสานคอลลอยด์ ซึ่งเป็นสารแขวนลอยขนาดเล็กที่ตกตะกอนได้ช้ามาก คอลลอยด์มีขนาดอนุภาคอยู่ในช่วง 0.1-1 นาโนเมตร ซึ่งไม่สามารถแยกออกจากน้ำด้วยวิธีตกตะกอนเนื่องจากมีขนาดเล็กเกินไป หลักการของกระบวนการโคแอกกูเลชั่น คือการเติมสารโคแอกกูแลนต์(Coagulant) ลงในน้ำเสียทำให้คอลลอยด์หลายๆ อนุภาคจับตัวกันเป็นกลุ่ม เรียกว่า ฟล้อค (Floc) จนมีน้ำหนักมากและสามารถตกตะกอนได้รวดเร็ว สารโคแอกกูแลนต์ทำหน้าที่เป็นตัวประสานให้อนุภาคมารวมตัวกันเป็นฟล้อค แต่พบว่าสารโคแอกกูแลนต์ที่ได้จากสารอินทรีย์สังเคราะห์จากอะคริลาไมด์ (acrylamide) มีความเป็นพิษต่อระบบประสาทและเป็นสารก่อมะเร็ง (Mallevialle, J., etal., 1984) และจากการศึกษาเอกสาร มีรายงานพบว่าได้มีการใช้สารโคแอกกูแลนต์จากธรรมชาติในการปรับปรุงคุณภาพน้ำซึ่งมีความปลอดภัยและย่อยสลายได้ตามธรรมชาติและโพลีอลูมินั่มคลอไรด์ เป็นสารประกอบอนินทรีย์ซึ่งเป็นเกลือสังเคราะห์ของอลูมินั่มคลอไรด์ มีลักษณะเป็นผงสีขาว หรือ ผงสีเหลือง ใช้สำหรับเร่งการตกตะกอน (Coagulants) มีความเป็นเบสเกลือแรงและประจุไฟฟ้าบวกมีคุณสมบัติสูงในการจับตัวสารแขวนลอยที่เป็นประจุลบและมีเสถียรภาพมาก ทำให้สารแขวนลอยมีขนาดใหญ่ขึ้นและตกตะกอนอย่างรวดเร็ว จึงเหมาะต่อการนำมาพัฒนาการบำบัดน้ำเสียทางเคมีหรือการตกตะกอนทางเคมี

ด้วยเหตุนี้ ผู้จัดทำโครงงานจึงมีแนวคิดที่จะนำสารส้ม โพลีอลูมินัมคลอไรด์ และโคแอกกูแลนต์มาพัฒนาการบำบัดน้ำเสียทางเคมีและกำจัดสีด้วยกระบวนการโคแอกกูเลชั่นเพื่อศึกษาและเพิ่มประสิทธิภาพให้กับการบำบัดน้ำเสียให้ได้ตามมาตรฐานน้ำทิ้งตามที่ถูกกำหนดหรือสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้