น้ำตาลเป็นวัตถุดิบพื้นฐานสำหรับเครื่องดื่ม อาหารสำเร็จรูป อาหารจานด่วน ลูกอม ขนมอบ และอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง นอกจากนี้ยังนิยมใช้เป็นเครื่องปรุงรสในชีวิตประจำวันอีกด้วย น้ำตาลมีประโยชน์ใช้สอยหลากหลายและมีความต้องการสูง โดยทั่วไปน้ำตาลได้มาจากหัวบีทและซูโครส หัวบีทคิดเป็น 20% ของการผลิตน้ำตาลทั้งหมด ในขณะที่อ้อยคิดเป็น 80% ประเทศผู้ผลิตน้ำตาลจากอ้อย 5 อันดับแรกของโลก ได้แก่ บราซิล อินเดีย จีน ไทย และปากีสถาน ส่วนประเทศผู้ผลิตน้ำตาลจากหัวบีท 5 อันดับแรกของโลก ได้แก่ ฝรั่งเศส สหรัฐอเมริกา เยอรมนี รัสเซีย และตุรกี
ในกระบวนการผลิตน้ำตาล จะเกิดน้ำเสียและน้ำเชื่อมปริมาณมาก น้ำเสียและน้ำเชื่อมเหล่านี้จำเป็นต้องได้รับการบำบัดในระหว่างกระบวนการผลิตหรือการปล่อยทิ้งเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน โดยขั้นตอนการทำให้ใสเป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุดในบรรดาขั้นตอนเหล่านั้น
ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์สาร PAC ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลายในโรงงานผลิตน้ำตาลทั่วโลก เนื่องจากมีประสิทธิภาพและความเสถียรสูง จึงกลายเป็นสารตกตะกอนที่ได้รับความนิยมมากที่สุดชนิดหนึ่ง ตั้งแต่การทำให้บริสุทธิ์ของน้ำเชื่อมน้ำตาลไปจนถึงการบำบัดค่า COD ในน้ำเสีย สาร PAC จึงเป็นทางออกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับอุตสาหกรรมน้ำตาล
การประยุกต์ใช้ PAC ในอุตสาหกรรมน้ำตาล
โพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์สามารถสลายและรวมกลุ่มอนุภาคแขวนลอย คอลลอยด์ และสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ เป็นสารทำให้ใสที่เป็นพอลิเมอร์อนินทรีย์ที่มีระดับการเกิดพอลิเมอร์สูงและความหนาแน่นประจุสูง มักใช้ในอุตสาหกรรมน้ำตาลเพื่อ:
- การทำให้ใสของน้ำอ้อยหรือน้ำบีทรูท
- ขจัดสีและลดความขุ่น
- ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการตกตะกอนและการกรอง
- การบำบัดน้ำเสียก่อนปล่อยทิ้งหรือนำกลับมาใช้ใหม่
PAC แตกต่างจากสารตกตะกอนแบบดั้งเดิม เช่น อะลูมิเนียมซัลเฟตหรือปูนขาว โดย PAC ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในช่วง pH ที่กว้างกว่า สร้างตะกอนน้อยกว่า และมีอัตราการตกตะกอนที่เร็วกว่า
โพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ใช้สำหรับทำให้ใสของน้ำเชื่อม
น้ำเชื่อมที่ยังไม่ผ่านกระบวนการแปรรูปจะมีสิ่งเจือปนต่างๆ มากมาย เช่น สารแขวนลอย เส้นใยพืช คอลลอยด์ โปรตีน โพลีแซ็กคาไรด์ เม็ดสี ดิน และอนุภาคอนินทรีย์ เป็นต้น สิ่งเจือปนเหล่านี้จะส่งผลต่อความบริสุทธิ์ของน้ำเชื่อม ประสิทธิภาพการตกผลึก คุณภาพของน้ำตาลที่ได้ เป็นต้น PAC สามารถกำจัดสิ่งเจือปนทั้งที่แขวนลอยและละลายอยู่ได้ ซึ่งผลลัพธ์นี้เรียกว่า การทำให้ใส
กลไกการออกฤทธิ์ของโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ในการทำให้ใสของน้ำผลไม้
·ประจุบวกของโพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์จะทำให้ประจุลบของคอลลอยด์และอนุภาคละเอียดเป็นกลาง ทำให้พวกมันไม่เสถียร
·ดักจับโปรตีน อนุภาคทราย สารประกอบสี และสารอื่นๆ ในของเหลว ทำให้เกิดการรวมตัวกันเป็นก้อนขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งจะตกตะกอนอย่างรวดเร็วในถังตกตะกอน
·นอกจากนี้ PAC ยังสามารถดูดซับสารประกอบที่ทำให้เกิดสีในของเหลว ทำให้สีของน้ำเชื่อมจางลง และทำให้สีของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปโปร่งใสมากขึ้น
ข้อดีของ PAC ในการทำน้ำผลไม้ให้บริสุทธิ์
* ลดความขุ่นและสีของน้ำผลไม้ได้ดีขึ้น
* อัตราการตกตะกอนที่เร็วขึ้นและระยะเวลาการคงอยู่ในระบบที่สั้นลง
* ช่วยลดความขุ่นของน้ำผลไม้ที่ผ่านการกรอง
* ลดการเกิดตะกรันในเครื่องระเหยและเครื่องทำความร้อน
* ผลผลิตน้ำตาลสูงขึ้นเนื่องจากความสามารถในการตกผลึกที่ดีขึ้น
* ใช้สารเคมีน้อยกว่าเมื่อเทียบกับสารตกตะกอนแบบดั้งเดิม
* ลดปริมาณตะกอนและทำให้กระบวนการกรองตะกอนง่ายขึ้น
โดยรวมแล้ว PAC ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการดำเนินงาน พร้อมทั้งยกระดับคุณภาพของผลิตภัณฑ์น้ำตาลขั้นสุดท้าย
ปริมาณ PAC ที่แนะนำสำหรับการทำให้น้ำผลไม้ใส
ปริมาณการใช้โดยทั่วไปขึ้นอยู่กับคุณภาพของน้ำคั้น ชนิดของอ้อยหรือบีทรูท และความบริสุทธิ์ที่ต้องการ ปริมาณการใช้โดยทั่วไปมีดังนี้:
ปริมาณ PAC ในน้ำอ้อยดิบอยู่ที่ 20-50 มิลลิกรัมต่อลิตร
เมื่อใช้ร่วมกับสารช่วยตกตะกอน ความเข้มข้นของ PAC จะอยู่ที่ 10-30 มิลลิกรัมต่อลิตร
สำหรับน้ำผลไม้ที่มีสิ่งเจือปนสูงหรือน้ำผลไม้ในฤดูฝน ปริมาณ PAC ที่ควรใช้คือ 40-80 มิลลิกรัมต่อลิตร
การหาปริมาณยาที่เหมาะสมที่สุดควรทำผ่านการทดสอบในบีกเกอร์ในห้องปฏิบัติการ
กำหนดปริมาณที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากความขุ่นที่แตกต่างกันของน้ำเชื่อม
โพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์: ใช้ในการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมน้ำตาล
หากปล่อยน้ำเสียจากอุตสาหกรรมน้ำตาลโดยไม่ผ่านการบำบัด จะก่อให้เกิดมลพิษต่อระบบนิเวศทางน้ำและทางบก นอกจากนี้ หากน้ำเสียจากอุตสาหกรรมน้ำตาลไม่ได้รับการบำบัดอย่างสมบูรณ์ จะทำให้เกิดกลิ่นไม่พึงประสงค์เมื่อปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม แหล่งที่มาหลักของน้ำเสียจากโรงงานน้ำตาล ได้แก่ กระบวนการคั้นน้ำและทำความสะอาด การระบายน้ำทิ้งจากหม้อไอน้ำ กระบวนการกรองและการทำให้ใส การทำความสะอาดอุปกรณ์ รวมถึงน้ำกลั่นตัวและน้ำหล่อเย็น เป็นต้น
ลักษณะเฉพาะของน้ำเสียจากอุตสาหกรรมน้ำตาล
น้ำเสียประเภทนี้มักประกอบด้วยสารอินทรีย์ (COD และ BOD) สารแขวนลอย เม็ดสี น้ำมัน และสารอื่นๆ มีสีน้ำตาล ค่า pH ต่ำ มีกลิ่นเหม็น มีปริมาณของแข็งทั้งหมดสูง และมีสัดส่วนของสารอินทรีย์และอนินทรีย์ที่ละลายอยู่ในน้ำค่อนข้างสูง
หลักการทำงานของ PAC ในการบำบัดน้ำเสีย
PAC บรรลุประสิทธิภาพในการบำบัดน้ำเสียด้วยวิธีการดังต่อไปนี้:
• การจับตัวเป็นก้อนและการตกตะกอน
มันสามารถรบกวนเสถียรภาพของสารแขวนลอยและคอลลอยด์อินทรีย์ ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของตะกอนอย่างรวดเร็ว
• ปริมาณออกซิเจนที่ต้องการทางเคมีและปริมาณออกซิเจนที่ต้องการทางชีวภาพลดลง
PAC สามารถกำจัดสารประกอบอินทรีย์ที่ละลายน้ำซึ่งเป็นสาเหตุของค่า COD/BOD สูงได้
· การลดสี
PAC สามารถดูดซับสารประกอบที่ทำให้เกิดสีและเม็ดสีในน้ำเสียได้
• ปริมาณตะกอนลดลง
กากตะกอนที่เกิดจากกระบวนการ PAC มีความหนาแน่นสูงกว่า มีขนาดกะทัดรัดกว่า และจัดการและแยกน้ำได้ง่ายกว่า
ประโยชน์ของ PAC ในการจัดการน้ำเสีย
- อัตราการกำจัด COD ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมของโรงงาน ซึ่งอาจสูงถึง 60% ถึง 85%
- ความขุ่นและปริมาณของแข็งแขวนลอยทั้งหมด (TSS) ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
- เพิ่มอัตราการตกตะกอนในถังตกตะกอน
- เมื่อเปรียบเทียบกับสารส้มหรือเกลือเหล็ก การเกิดตะกอนจะน้อยกว่า
- มีประสิทธิภาพการทำงานที่เสถียรในช่วง pH กว้าง (5-9)
- ความต้องการสารเคมีปรับค่า pH ลดลงแล้ว
- การปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบบำบัดทางชีวภาพ
- ข้อดีเหล่านี้ทำให้ PAC เป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยมสำหรับโรงงานผลิตน้ำตาลที่ต้องการปฏิบัติตามกฎระเบียบและประหยัดต้นทุน
ปริมาณ PAC ที่แนะนำสำหรับการบำบัดน้ำเสีย
ปริมาณการใช้ PAC จะแตกต่างกันไปตามลักษณะของน้ำเสีย:
โดยทั่วไป ความเข้มข้นจะอยู่ที่ 30–150 มิลลิกรัม/ลิตร สำหรับน้ำเสียที่มีค่า COD สูง ความเข้มข้นจะอยู่ที่ 100–200 มิลลิกรัม/ลิตร
เมื่อใช้ร่วมกับสารตกตะกอน (เช่น PAM) ความเข้มข้นจะอยู่ที่ 20–50 มิลลิกรัมต่อลิตร
การใช้ยาในปริมาณที่เหมาะสมจะช่วยให้การระบายของเหลวมีประสิทธิภาพโดยไม่เกิดการใช้ยาเกินขนาดหรือค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็น
จุดเติม PAC ในการบำบัดน้ำ
ขั้นตอนก่อนการรักษา:นี่คือประเด็นหลักของการเติม PAC ซึ่งช่วยลดความเสถียรของอนุภาคคอลลอยด์และลดความขุ่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ก่อนเกิดการตกตะกอนและการแยกตัว:การผสม PAC กับสารช่วยตกตะกอน เช่น PAM ในขั้นตอนนี้ จะช่วยให้การตกตะกอนและการแยกตะกอนมีประสิทธิภาพสูงสุด ส่งผลให้ความใสของน้ำโดยรวมและประสิทธิภาพการบำบัดดีขึ้น
การใช้ PAC ร่วมกับสารตกตะกอนชนิดอื่นอย่างมีประสิทธิภาพ
มักใช้ร่วมกับ PAM (โพลีอะคริลาไมด์เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของตะกอน
หากต้องการให้สีมีความเข้มข้นสูง สามารถเติมสารลดสีได้
ได้ผลดีที่สุดที่ค่า pH 6.5–7.5; สามารถใช้ปูนขาวเพื่อปรับค่า pH ได้
โพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ (PAC) ได้กลายเป็นสารเคมีที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมน้ำตาลสมัยใหม่ เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูง เสถียรภาพดี และปรับตัวได้ดีในการทำให้ใสของน้ำเชื่อมและบำบัดน้ำเสีย เมื่อเปรียบเทียบกับสารตกตะกอนแบบดั้งเดิม PAC มีข้อดีหลายประการ ได้แก่ ช่วง pH ที่กว้างกว่า ความเร็วในการตกตะกอนที่เร็วกว่า การเกิดตะกอนน้อยลง และประสิทธิภาพการทำงานและผลผลิตน้ำตาลที่สูงกว่า การควบคุมปริมาณ PAC อย่างแม่นยำและผสมผสานกับสารช่วยตกตะกอน เช่น โพลีอะคริลาไมด์ (PAM) จะช่วยให้โรงงานน้ำตาลได้ผลลัพธ์การทำให้ใสที่ดีที่สุดและคุ้มค่าที่สุด
ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุตสาหกรรมน้ำตาลสามารถพบได้ใน "สารเคมีสำหรับอุตสาหกรรมน้ำตาลหวังว่าข้อมูลนี้จะเป็นประโยชน์กับคุณนะคะ
วันที่โพสต์: 2 ธันวาคม 2025
