ในการออกแบบระบบผลิตน้ำดื่มและระบบบำบัดน้ำเสีย “ถังตกตะกอน (Sedimentation Tank)” ถือเป็นหัวใจสำคัญ เพราะเป็นกระบวนการที่ช่วยแยกของแข็งแขวนลอย (Suspended Solids) ออกจากน้ำ แต่การใช้ถังตกตะกอนแบบดั้งเดิมมักมีข้อจำกัดเรื่อง พื้นที่ใช้สอย และ ประสิทธิภาพการแยกตะกอนต่ำ
Tube Settler จึงถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวในการตกตะกอน ช่วยให้วิศวกรสามารถออกแบบให้ถังมีขนาดเล็กลง(กรณีถังใหม่) ประหยัดพื้นที่ และเพิ่มประสิทธิภาพของระบบได้อย่างมาก
Tube Settler มีลักษณะเป็นโมดูลที่ประกอบด้วยท่อหรือแผ่นพลาสติกเอียงทำมุม (โดยทั่วไป 60°) จัดเรียงในลักษณะเป็นแผงภายในถังตกตะกอน น้ำที่มีตะกอนแขวนลอยไหลเข้าสู่ถังตกตะกอน เมื่อน้ำไหลผ่าน ช่องเอียงของ Tube Settler ตะกอนจะตกลงและรวมตัวบนพื้นผิวเอียง ตะกอนที่รวมตัวกันจะไหลลงไปสู่ก้นถังโดยแรงโน้มถ่วง น้ำที่ผ่านออกด้านบนจะใสขึ้นอย่างมีนัยสำคัญtube settler หรือ แผ่นช่วยตกตะกอน
หลักการทำงาน
ทำไมถึงควรใช้ Tube settler เพิ่มพื้นที่ตกตะกอนเสมือน (Effective Settling Area) ได้มากกว่า 5–15 เท่า เมื่อเทียบกับถังตกตะกอนว่างเปล่า ลดขนาดถังตกตะกอน ประหยัดพื้นที่ก่อสร้างได้ 30–50% (กรณีถังใหม่) ปรับปรุงคุณภาพน้ำ ลด TSS (Total Suspended Solids) Turbidity และ SDI (Silt Density Index) ได้ดีขึ้น เพิ่มอัตราการไหล (Flow Rate) โดยไม่กระทบคุณภาพน้ำ
การใช้งานในอุตสาหกรรม ระบบผลิตน้ำประปา (Drinking Water Plant) – เพิ่มประสิทธิภาพการตกตะกอนก่อนเข้าสู่กระบวนการกรอง ระบบบำบัดน้ำเสียโรงงาน (Wastewater Treatment Plant) – เร่งการแยกตะกอนก่อนขั้นตอน Biological หรือ Filtration อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม – ต้องการน้ำสะอาดต่อเนื่อง อุตสาหกรรมเคมีและพลังงาน – ใช้ใน Cooling Water และ Process Water
หัวใจของการออกแบบแผ่นช่วยตกตะกอน การออกแบบ Tube Settler ต้องคำนึงถึง: มุมเอียง (Inclination Angle): 55–60° เป็นมาตรฐาน เพื่อป้องกันการสะสมตะกอน ขนาดช่อง (Channel Spacing): โดยทั่วไป 50–70 มม. วัสดุ (Material): PP (Polypropylene) – ทนสารเคมี, น้ำหนักเบา, อายุใช้งานยาวนาน PVC (Polyvinyl Chloride) – เหมาะกับงานทั่วไป ค่าใช้จ่ายต่ำกว่า การไหล (Hydraulic Loading Rate): ปกติอยู่ในช่วง 3–5 m³/m²·h มาตรฐานอ้างอิง: AWWA, US EPA Design Manual for Sedimentation
ตารางเปรียบเทียบวัสดุสำหรับ Tube Settler
คุณสมบัติ | PVC (Polyvinyl Chloride) | PP (Polypropylene) | FRP (Fiberglass Reinforced Plastic) |
|---|---|---|---|
ความทนทานต่อสารเคมี | ปานกลาง (เหมาะกับน้ำดิบทั่วไป) | สูง (ทนกรด–ด่าง, น้ำเสียอุตสาหกรรม) | สูงมาก (ทนสารเคมีเกือบทุกชนิด) |
อุณหภูมิใช้งาน | < 60 °C | 80–90 °C | > 100 °C |
อายุการใช้งาน (Typical Service Life) | 5–8 ปี | 10–15 ปี | 15+ ปี |
น้ำหนัก | เบา | เบา | หนักกว่าพลาสติก |
ต้นทุน (CapEx) | ต่ำสุด | ปานกลาง | สูง |
การติดตั้ง | ง่ายที่สุด | ง่าย | ซับซ้อนกว่าพลาสติก |
การใช้งานที่เหมาะสม | ระบบผลิตน้ำประปา, น้ำดิบทั่วไป | น้ำเสียอุตสาหกรรม, ระบบที่มีสารเคมี, Retrofit ที่ต้องการยืดอายุ | งานเฉพาะทาง เช่น น้ำเสียที่มีสารกัดกร่อนรุนแรง, โรงงานเคมี/พลังงาน |
