คำอธิบาย
สารกรองแมงกานีส (Manganese Greensand หรือ Green Sand)
เป็นสื่อกรองชนิดพิเศษที่ประกอบด้วยเมล็ดกราโนไลต์ (glauconite) หรือทรายซิลิกา (silica sand) เคลือบด้วยออกไซด์ของแมงกานีส (manganese dioxide) ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาออกซิเดชัน (oxidation) ของไอออนเหล็กและแมงกานีสในน้ำ จากนั้นจึงกรองตะกอนที่เกิดขึ้นออกไปโดยการย้อนล้าง (backwash) สื่อกรองนี้เหมาะกับการกำจัดเหล็ก แมงกานีส กำมะถันในรูปไฮโดรเจนซัลไฟด์ แรเรียด และสารหนูจากแหล่งน้ำบาดาล การฟื้นฟูสมรรถนะทำได้ด้วยการใช้สารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (KMnO₄) เพื่อเติมออกไซด์แมงกานีสที่ผิวสื่อกรองให้กลับมาทำงานได้ใหม่
องค์ประกอบและลักษณะพื้นฐาน
โครงสร้างสื่อกรอง
- Glauconite Greensand: เมล็ดกราโนไลต์เคลือบด้วยแมงกานีสไดออกไซด์ ผิวสื่อกรองทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชัน
- Greensand Plus: ใช้ทรายซิลิกาเป็นแกนหลักแล้วฟิวส์ออกไซด์แมงกานีสที่ผิว ทำให้ทนต่อสภาพน้ำที่มี TDS ต่ำ อุณหภูมิสูง และแรงดันต่างน้ำสูงได้ดีกว่า
คุณสมบัติทางกายภาพ
หลักการทำงาน
- ออกซิเดชัน (Oxidation): ไอออน Fe²⁺ และ Mn²⁺ ถูกออกซิไดซ์เป็นตะกอน Fe³⁺ และ Mn⁴⁺ เมื่อสัมผัสผิวสื่อกรองที่เคลือบด้วย MnO₂
- การกรอง (Filtration): ตะกอนไอออนที่เกิดขึ้นถูกกักไว้ภายในชั้นสื่อกรอง และนำออกด้วยการย้อนล้าง
- การใช้งานแบบ CR/IR: สามารถออกแบบให้ regenerating ต่อเนื่อง (Continuous Regeneration, CR) หรือ regenerating เป็นช่วง (Intermittent Regeneration, IR) โดยไม่ต้องเปลี่ยนเวลาหรืออัตราย้อนล้าง
การฟื้นฟูและบำรุงรักษา
- การฟื้นฟู (Regeneration): ใช้สารละลาย KMnO₄ ในอัตรา 1.5–2 ออนซ์ ต่อ ฟุต³ ของสื่อกรอง ผสมน้ำแล้วปล่อยให้สื่อจุ่มทิ้งไว้อย่างน้อย 4–12 ชั่วโมง ก่อนย้อนล้าง
- ช่วงเวลาการฟื้นฟู: ขึ้นกับความเข้มข้นของเหล็ก (0.5–10 mg/L) อาจต้อง regenerating ทุก 4 ชั่วโมง ถึง ทุก 2 สัปดาห์
- การเตรียมก่อนใช้งานครั้งแรก: สื่อกรองใหม่ต้อง regenerating ล่วงหน้าก่อนนำไปติดตั้ง เพื่อสร้างชั้นออกไซด์แมงกานีสบนผิวสื่อให้พร้อมทำงาน
การใช้งานหลัก
- กำจัดธาตุเหล็ก (Fe²⁺) และแมงกานีส (Mn²⁺): เหมาะสำหรับน้ำบาดาลหรืออุตสาหกรรมที่มีความเข้มข้นสูง
- กำจัดไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S): ออกซิไดซ์เป็นกำมะถัน (S⁰) ที่จับกรองได้
- กำจัดสารหนู (As) และแรเรียด (Ra): ตะกอน As และ Ra จะถูกจับโดยสื่อกรองได้ในระดับ ppb
ข้อควรระวังและการเก็บรักษา
- pH และอุณหภูมิ: ควรควบคุม pH ระหว่าง 6.2–8.5 และหลีกเลี่ยงการใช้งานในน้ำที่มีสารกัดกร่อนสูง
- การจัดเก็บ: เก็บในที่แห้ง อากาศถ่ายเท หลีกเลี่ยงความชื้นก่อนใช้งาน เพื่อป้องกันการเสื่อมประสิทธิภาพของ MnO₂
- ความปลอดภัย: สวมถุงมือและหน้ากากป้องกันฝุ่นขณะเติมหรือย้อนล้างสื่อกรอง
สรุป
สารกรองแมงกานีส Green Sand (หรือ Greensand Plus) เป็นโซลูชันที่พิสูจน์แล้วในระบบกำจัดเหล็ก แมงกานีส ไฮโดรเจนซัลไฟด์ สารหนู และแรเรียด ด้วยหลักการออกซิเดชันและกรอง พร้อมวิธีฟื้นฟูง่ายๆ ด้วย KMnO₄ ทำให้เหมาะทั้งในงานครัวเรือนและอุตสาหกรรม ที่ต้องการน้ำคุณภาพสูงและบำรุงรักษาง่าย