น้ำเสีย

น้ำเสีย

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

น้ำเสีย คือน้ำที่ได้รับผลกระทบในด้านคุณภาพจากอิทธิพลของมนุษย์ ระบบบำบัดน้ำเสียเทศบาลจะระบายลงในในท่อหรือคลองระบายน้ำเพื่อส่งไปบำบัดที่โรงน้ำเสียหรือลงสู่แหล่งน้ำธรรมชาติโดยตรง น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดมีการปล่อยลงไปในแหล่งน้ำธรรมชาติต่อไปหรืออาจนำไปใช้ประโยชน์ทางใดทางหนึ่ง

น้ำโสโครกเป็นส่วนย่อยของน้ำเสียที่ถูกปนเปื้อนกับอุจจาระหรือปัสสาวะ แต่มักจะใช้รวมถึงน้ำเสียโดยทั่วไป น้ำเสียจึงหมายรวมถึงผลิตผลที่เป็นของเหลวที่เสียแล้วจากท้องถิ่นหรือในเขตเทศบาลหรือในเมืองอุตสาหกรรม ซึ่งจะต้องถูกกำจัดผ่านทางท่อระบายน้ำหรือท่อต่างหากหรือถูกกำจัดในบ่อกำจัดเฉพาะ

ท่อน้ำทิ้งเป็นโครงสร้างพื้นฐานทางกายภาพประกอบด้วยท่อ, ปั๊ม, ตะแกรง, ประตู และอื่น ๆ เพื่อใช้ในการระบายน้ำเสียจากแหล่งกำเนิดไปยังจุดของการรักษาสุดท้ายหรือการกำจัดทิ้ง ท่อน้ำทิ้งมีหลายประเภทในระบบบำบัดน้ำเสีย ยกเว้นระบบบำบัดน้ำเสียสิ่งปฏิกูลที่บำบัด ณ จุดผลิต

แหล่งกำเนิด[แก้]

น้ำเสียเกิดจาก (ข้อความในวงเล็บหมายถึงแนวโน้มส่วนผสมหรือสิ่งปนเปื้อน):

·         ของเสียจากมนุษย์ (อุจจาระ ปัสสาวะ กระดาษชำระที่ใช้แล้ว ผ้าอนามัย ของเหลวจากร่างกาย ) มักจะมาจากส้วม;

·         สิ่งที่รั่วจากพักของเสีย;

·         สิ่งที่ระบายออกมาจากถังปุ๋ยหมัก;

·         สิ่งที่ระบายมาจากโรงบำบัดน้ำเสีย;

·         น้ำซักล้าง (เสื้อผ้า ของส่วนบุคคล, จานชาม ฯลฯ )

·         น้ำฝนที่ค้างบนหลังคา, สนามหญ้า ฯลฯ

·         น้ำบาดาลซึมลงไปในน้ำเสีย;

·         ส่วนเกินจากการผลิตของเหลว (เครื่องดื่ม, น้ำมันปรุงอาหาร, สารกำจัดศัตรูพืช, น้ำมันหล่อลื่น, สี, ของเหลวทำความสะอาด ฯลฯ );

·         น้ำฝนที่ไหลบ่ามาจากถนนในเมือง, ลานจอดรถ, หลังคา, ทางเท้า (มีน้ำมัน, อุจจาระสัตว์, เบนซิน, ดีเซล, ยางตกค้​​าง, ขี้สบู่, โลหะจากไอเสียรถยนต์ ฯลฯ );

·         การซึมเข้าของน้ำทะเล (เกลือและจุลินทรีย์ปริมาณสูง);

·         การซึมเข้าโดยตรงจากน้ำในแม่น้ำ (จุลินทรีย์ปริมาณสูง);

·         การซึมเข้าโดยตรงของของเหลวที่มนุษย์สร้างขึ้น (การกำจัดที่ผิดกฎหมายของสารกำจัดศัตรูพืชและน้ำมันใช้แล้ว ฯลฯ );

·         การระบายน้ำทางหลวง (น้ำมัน, สารละลายน้ำแข็ง, ยางตกค้าง);

·         ระบายน้ำที่เกิดจากพายุ (เกือบทุกอย่างรวมทั้งรถยนต์, รถเข็นช้อปปิ้ง, ต้นไม้, วัว ฯลฯ );

·         น้ำผิวดินปนเปื้อนด้วยน้ำเน่า;

·         ของเสียจากอุตสาหกรรม

·         การระบายน้ำอุตสาหกรรม ณ จุดผลิต (ตะกอนทราย, น้ำมันอัลคาไล, สารเคมีตกค้าง);

·         น้ำหล่อเย็นอุตสาหกรรม (ยากำจัดพืช, ความร้อน,น้ำเมือกที่หลั่งจากสัตว์, ตะกอน);

·         น้ำกระบวนการอุตสาหกรรม

·         ขยะอินทรีย์ที่ย่อยสลายได้หรือรวมทั้งของเสียจากโรงฆ่าสัตว์, creameries และการผลิตไอศครีม;

·         ของเสียไม่ย่อยสารหรือยากที่จะบำบัด (การผลิตยาหรือสารกำจัดศัตรูพืช);

·         ของเสียค่า pH รุนแรง (จากการผลิตกรด/ด่าง, ชุบโลหะ);

·         ขยะพิษ (ชุบโลหะ, การผลิตไซยาไนด์, การผลิตสารกำจัดศัตรูพืช ฯลฯ );

·         ของแข็งและอิมัลชัน (การผลิตกระดาษ, อาหาร, การหล่อลื่นและการผลิตน้ำมันไฮดรอลิค ฯลฯ );

·         การระบายน้ำการเกษตรโดยตรงและการกระจาย

·         การกระเทาะไฮดรอลิค

องค์ประกอบของน้ำเสีย[แก้]

องค์ประกอบของน้ำเสียแตกต่างกันไปอย่างกว้างขวาง นี่คือบางส่วนของรายการสิ่งที่มันอาจจะมี:

·         น้ำ (> 90%) ซึ่งมักจะถูกเทหรือลาดลงไปตอนชำระล้างเพื่อส่งของเสียลงท่อระบายน้ำ;

·         เชื้อโรคเช่นแบคทีเรีย, ไวรัส, พรีออนและพยาธิ;

·         แบคทีเรียที่ไม่ทำให้เกิดโรค;

·         อนุภาคอินทรีย์เช่นอุจจาระ, ขน, อาหาร, อาเจียน, เส้นใยกระดาษ, วัสดุจากพืช, ปุ๋ยอินทรีย์ ฯลฯ

·         สารอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้เช่นยูเรีย, น้ำตาลผลไม้, โปรตีนที่ละลายน้ำได้, ยา ฯลฯ

·         อนุภาคอนินทรีย์เช่นทราย, กรวด, อนุภาคโลหะ, เซรามิก ฯลฯ

·         สารอนินทรีย์ที่ละลายน้ำได้เช่นแอมโมเนีย, เกลือทะเล, ไซยาไนด์, ก๊าซไข่เน่า thiocyanates, thiosulfates ฯลฯ

·         สัตว์เช่นโปรโตซัว, แมลง, ปลาขนาดเล็ก ฯลฯ ;

·         ของแข็งเช่นผ้าอนามัย, ผ้าอ้อม, ถุงยางอนามัย, เข็ม, ของเล่นเด็ก, สัตว์ที่ตายหรือพืช ฯลฯ

·         แก๊สเช่นแก๊สไข่เน่า, ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์, มีเทน ฯลฯ

·         อิมัลชันเช่นสี, กาว, มายองเนส, สีผม, emulsified น้ำมัน ฯลฯ

·         สารพิษเช่นสารกำจัดศัตรูพืช, สารพิษ, สารเคมีกำจัดวัชพืช ฯลฯ

·         ยาและฮอร์โมน

ตัวชี้วัดคุณภาพน้ำทิ้ง[แก้]

วัสดุที่รวมกับอ๊อกซิเจนใดๆที่มีอยู่ในน้ำตามธรรมชาติหรือในน้ำเสียอุตสาหกรรมจะถูกออกซิไดซ์โดยทั้งกระบวนการทางชีวเคมี (แบคทีเรีย) หรือทางขบวนการทางเคมี ผลก็คือปริมาณออกซิเจนของน้ำจะลดลง โดยทั่วไปปฏิกิริยาทางชีวเคมีสำหรับออกซิเดชันอาจจะเขียนเป็น:

วัสดุออกซิไดซ์ + แบคทีเรีย + สารอาหาร + O₂ → CO₂ + H₂O + oxidized inorganics such as NO₃^- or SO₄^--

การใช้ออกซิเจนโดยการลดสารเคมีเช่นซัลไฟด์และไนไตรต์มีปฏิกิริยาดังนี้:

S^-- + 2 O₂ → SO₄^--

NO₂^- + ½ O₂ → NO₃^-

เนื่องด้วยทางน้ำธรรมชาติทั้งหมดเชื้อแบคทีเรียและสารอาหาร สารประกอบที่เป็นของเสียเกือบทุกชนิดที่ถูกนำเข้าสู่ทางน้ำดังกล่าวนั้น จะเริ่มต้นปฏิกิริยาชีวเคมี (เช่นที่แสดงด้านบน) ปฏิกิริยาชีวเคมีจะสร้างในสิ่งที่ถูกวัดในห้องปฏิบัติว่าเป็นค่า'ความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี' (Biochemical oxygen demand, BOD) สารเคมีดังกล่าวนี้ยังมีแนวโน้มที่จะถูกทำลายลงโดยใช้สารออกซิไดซ์ที่แข็งแกร่งและการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีเหล่านี้สร้างสิ่งที่เป็นวัดในห้องปฏิบัติว่าเป้นค่า'ความต้องการออกซิเจนทางเคมี' (Chemical oxygen demand, COD) ผลการทดสอบ BOD และ COD เป็นตัวชี้วัดของ'การพร่องออกซิเจน'ของสารปนเปื้อนของเสีย ค่าทั้งสองนี้ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นตัวชี้วัดของผลกระทบของมลพิษ BOD ใช้วัดความต้องการออกซิเจนของสารมลพิษที่ย่อยสลายได้ทางชีวเคมี ในขณะที่ COD ใช้วัดความต้องการออกซิเจนของสารทำให้เกิดของเสียที่ออกซิไดซ์ได้

สิ่งที่เรียกว่า BOD 5 วัน^[1] หมายถึงปริมาณของออกซิเจนที่บริโภคโดยการออกซิเดชันทางชีวเคมีของสารปนเปื้อนทำให้เป็นของเสียในระยะเวลา 5 วัน ปริมาณออกซิเจนทั้งหมดที่ใช้เมื่อปฏิกิริยาทางชีวเคมีถูกปล่อยให้ดำเนินการจนเสร็จสิ้นจะเรียกว่าค่าบีโอดียิ่งยวด เพราะค่าบีโอดียิ่งยวดใช้เวลามากเกินไป, BOD 5 วันจึงได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นตัวชี้วัดของผลกระทบมลพิษ

นอกจากนี้ยังมีการทดสอบที่แตกต่างกันของซีโอดี COD 4 ชั่วโมงน่าจะพบมากที่สุด

ไม่มีความสัมพันธ์ทั่วไประหว่าง BOD 5 วัน กับ BOD ยิ่งยวด ในทำนองเดียวกันไม่มีความสัมพันธ์ทั่วไประหว่างค่า BOD และ COD มันเป็นไปได้ที่จะพัฒนาความสัมพันธ์ดังกล่าวสำหรับการปนเปื้อนของเสียที่เฉพาะเจาะจงในน้ำเสียเฉพาะเจาะจง แต่ความสัมพันธ์ดังกล่าวไม่สามารถนำไปใช้กับสารปนเปื้อนอื่นๆ ของน้ำเสียอื่นๆ นี้เป็นเพราะองค์ประกอบของน้ำเสียใด ๆ ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นน้ำเสียอย่างหนึ่งประกอบด้วยส่วนผสมของน้ำตาลธรรมดาที่ถูกปล่อยออกมาจากโรงงานทำลูกกวาดที่น่าจะมีองค์ประกอบอินทรีย์ที่ย่อยสลายได้อย่างรวดเร็ว ในกรณีเช่นนี้ BOD 5 วัน และ BOD ยิ่งยวดจะใกล้เคียงกันมาก เนื่องจากน่าจะมีสารอินทรีย์เหลือน้อยมากหลังจาก 5 วัน อย่างไรก็ตามน้ำทิ้งสุดท้ายจากระบบบำบัดน้ำเสียที่ทำงานให้บริการพื้นที่อุตสาหกรรมขนาดใหญ่อาจจะถูกระบายทิ้งไปง่ายๆ ถ้า BOD ยิ่งยวดสูงกว่า BOD 5 วันมากๆ เพราะวัสดุที่สามารถย่อยสลายได้ง่ายเท่านั้นที่อาจจะถูกทำลายในขบวนการกำจัดของเสีย แต่โมเลกุลสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายยากจะถูกระบายออกไป

การกำจัดน้ำเสีย[แก้]

บางพื้นที่ในเมือง น้ำเสียจะถูกดำเนินการแยกจากกันในท่อระบายน้ำสุขาภิบาลและน้ำไหลบ่าจากถนนจะถูกดำเนินการในท่อระบายน้ำฝน การเข้าถึงท่อเหล่านี้โดยปกติจะผ่านทาง manhole ในช่วงระยะเวลาฝนตกหนัก น้ำอาจสูงล้นท่อระบายน้ำสุขาภิบาลได้ นี่เป็นการบังคับให้น้ำเสียที่ยังไม่ได้รับการบำบัดไหลกลับเข้ามาที่เดิม นี้สามารถก่อให้เกิดภัยคุกคามร้ายแรงต่อสุขภาพของประชาชนและสภาพแวดล้อมโดยรอบ

น้ำเสียอาจระบายโดยตรงลงในแหล่งต้นน้ำหลักด้วยการบำบัดน้อยที่สุดหรือไม่มีเลย เมื่อยังไม่ได้รับการบำบัด น้ำเสียสามารถมีผลกระทบอย่างรุนแรงต่อคุณภาพสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของประชาชน เชื้อโรคที่สามารถทำให้เกิดการเจ็บป่วยหลากหลาย สารเคมีบางชนิดก่อให้เกิดความเสี่ยงได้แม้ในระดับความเข้มข้นที่ต่ำมากและจะยังคงเป็นภัยคุกคามเป็นระยะเวลานานเนื่องจากการสะสมทางชีวภาพในเนื้อเยื่อสัตว์หรือมนุษย์

การบำบัด[แก้]

มีกระบวนการมากมายที่สามารถนำมาใช้ในการทำความสะอาดน้ำเสียขึ้นอยู่กับประเภทและขอบเขตของการปนเปื้อนอยู่ มี 2 วิธึ คือ:ใช้ของเสียในน้ำเป็นทรัพยากร (เช่นพื้นที่ชุ่มน้ำที่สร้างขึ้น) หรือคิดว่าเป็นมลพิษ (เช่นส่วนใหญ่ของวันนี้โรงบำบัด) น้ำเสียส่วนใหญ่ได้รับการบำบัดในโรงงานผลิตพลังงานระดับอุตสาหกรรม ซึ่งรวมถึงกระบวนการการบำบัดทางกายภาพทางเคมีและทางชีวภาพ อย่างไรก็ตาม การใช้ถังบำบัดน้ำเสียเป็นที่แพร่หลายในพื้นที่ชนบท ให้บริการได้ถึงหนึ่งในสี่ของที่อยู่อาศัยในสหรัฐอเมริกา ระบบการบำบัดด้วยวิธีแอโรบิกที่สำคุญที่สุดเป็นกระบวนการตกตะกอน โดยการบำรุงรักษาและการหมุนเวียนของชีวมวลที่ซับซ้อนที่ประกอบด้วยจุลินทรีย์ที่สามารถดูดซับสารอินทรีย์ในน้ำเสีย กระบวนการบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศนี้ยังมีใช้กันอย่างแพร่หลายในการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมและกากตะกอนชีวภาพ น้ำเสียบางที่อาจจะได้รับการปฏิบัติอย่างดีและนำกลับมาใช้เป็นน้ำปรับสภาพ การบำบัดน้ำเสียแบบนิเวศที่ใช้มากที่สุดคือระบบแปลงต้นกก การบำบัดระดับตติยภูมิจะถูกนำมาใช้มากขึ้นและเทคโนโลยีที่พบมากที่สุดคือการกรองไมโครหรือเยื่อสังเคราะห์ หลังจากการกรองเมมเบรน, ระบบบำบัดน้ำเสียได้รับการปฏิบัติโดยไม่แยกออกจากน้ำที่มาจากธรรมชาติที่มีคุณภาพดื่มได้ (ไม่มีแร่ธาตุ) ไนเตรตจะถูกลบออกจากน้ำเสียโดยกระบวนการทางธรรมชาติในพื้นที่ชุ่มน้ำ แต่ยังผ่าน denitrification ของจุลินทรีย์เข้มข้นซึ่งเป็นจำนวนที่เล็กน้อยของเมทานอลจะถูกเพิ่มเพื่อให้คาร์บอนแก่แบคทีเรีย ระบบบำบัดน้ำเสียด้วยโอโซนยังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นและต้องใช้เครื่องกำเนิดโอโซนซึ่งๆม่ทำให้น้ำเสียเมื่อฟองโอโซนไหลผ่านถัง แต่ใช้พลังงานมาก

การกำจัดน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมเป็นปัญหาที่ยากและมีราคาแพง โรงกลั่นน้ำมันปิโตรเลียมเคมีและปิโตรเคมีส่วนใหญ่ มีสิ่งอำนวยความสะดวกภายในโรงงานในการบำบัดน้ำเสียของตัวเองเพื่อให้ความเข้มข้นของสารมลพิษในน้ำเสียได้รับการปฏิบัติให้สอดคล้องกับท้องถิ่นและ/หรือระดับชาติในข้อบังคับเกี่ยวกับการกำจัดน้ำเสียในโรงงานบำบัดชุมชนหรือในแม่น้ำ ทะเลสาบหรือมหาสมุทร พื้นที่ชุ่มน้ำที่สร้างขึ้นจะถูกนำมาใช้ในจำนวนที่เพิ่มขึ้นของผู้ป่วยในขณะที่พวกเขาจัดทำการบำบัดในสถานที่ผลิตให้มีคุณภาพสูง กระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่ผลิตน้ำเสียเป็นจำนวนมากเช่นการผลิตกระดาษและเยื่อกระดาษได้สร้างความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมที่นำไปสู่​​การพัฒนากระบวนการในการรีไซเคิลน้ำที่ใช้ภายในโรงงานก่อนที่น้ำเสียจะต้องถูกทำความสะอาดและถูกกำจัด.

นำมาใช้ใหม่[แก้]

น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดสามารถนำกลับมาใช้เป็นน้ำดื่ม, ใช้ในอุตสาหกรรม (เช่นหอคอยเย็น), ใช้ในชาร์จเทียมของชั้นหินอุ้มน้ำ, ใช้ในการเกษตร (70% ของการเกษตรในเขตชลประทานของอิสราเอลจะขึ้นอยู่กับน้ำเสียบริสุทธิ์สูง) และในการฟื้นฟูสมรรถภาพของระบบนิเวศธรรมชาติ ( Everglades ฟลอริด้า)

การใช้น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดโดยการเกษตร[แก้]

ประมาณ 90% ของน้ำเสียที่ผลิตทั่วโลกยังคงไม่ได้รับการบำบัด ซึ่งก่อให้เกิดมลพิษทางน้ำอย่างแพร่หลายโดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศที่มีรายได้ต่ำ มากไปกว่านั้น การเกษตรกำลังใช้น้ำเสียที่ยังไม่ผ่านการบำบัดเพื่อการชลประทาน หลายเมืองทำให้ตลาดผลิตผลสดได้กำไรดี เพื่อให้เกษตรกรสนใจ แต่การเกษตรต้องใช้น้ำที่หายากขึ้นและต้องแข่งขันกับภาคอุสาหกรรมและการบริโภคของชุมชน เกษตรกรจึงไม่มีทางเลือกนอกจากใช้น้ำที่ทิ้งแล้วจากชุมชนและการอุตสาหกรรมในการเพาะปลูก

อันตรายต่อสุขภาพของของการใช้น้ำชลประทานที่ปนเปื้อน[แก้]

การใช้น้ำที่ปนเปื้อนอาจมีอันตรายต่อสุขภาพอย่างมีนัยสำคัญ น้ำเสียจากเมืองสามารถมีส่วนผสมของสารมลพิษทางเคมีและชีวภาพ ในประเทศที่มีรายได้ต่ำมักจะมีเชื้อโรคจากอุจจาระอยู่ในระดับสูง ในขณะที่ประเทศเกิดใหม่ที่การพัฒนาอุตสาหกรรมล้ำหน้ากว่ากฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม ความเสี่ยงเพิ่มขึ้นมากจากสารเคมีและอินทรีย์ องค์การอนามัยโลกร่วมกับองค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติ (FAO) และโปรแกรมสิ่งแวดล้อมของสหประชาชาติ (UNEP) ได้มีการพัฒนาแนวทางเพื่อการปลอดภัยจากการใช้น้ำเสีย

การจัดการน้ำนานาชาติสถาบันได้ทำงานในประเทศอินเดีย, ปากีสถาน, เวียดนาม, กานา, เอธิโอเปีย, เม็กซิโกและประเทศอื่น ๆ ในโครงการต่างๆที่มุ่งเป้าไปที่การประเมินและลดความเสี่ยงของการชลประทานน้ำเสีย พวกเขาสนับสนุนแนวทาง 'หลายอุปสรรค' เพื่อใช้บำบัดน้ำเสียโดยที่เกษตรกรจะได้รับการสนับสนุนให้ลดพฤติกรรมเกี่ยวกับความเสี่ยงต่างๆ รวมถึงการยุติการถ่ายน้ำไม่กี่วันก่อนการเก็บเกี่ยวเพื่อให้เชื้อโรคตายลงในแสงแดด, ใช้น้ำอย่างระมัดระวังเพื่อไม่ให้ปนเปื้อนใบพืชที่มีแนวโน้มที่จะนำไปรับประทานดิบๆ, ทำความสะอาดผักด้วยยาฆ่าเชื้อหรือการทำกากตะกอนอุจจาระให้แห้งก่อนที่จะถูกนำมาใช้เป็นปุ๋ย

น้ำทะเล

น้ำทะเล

การที่ทะเลมีรสเค็ม เนื่องจากการรวมตัวของน้ำละลายเกลือแร่ ที่ถูกพัดพามาจากพื้นทวีป และใต้ทะเล โดยความเค็มของทะเลจะมีความคงที่ สาเหตุที่ความเค็มของน้ำทะเลไม่เปลี่ยนแปล... ก็เพราะในมหาสมุทรมีกระบวนการของธรรมชาติท... คือถ้าหากว่าธาตุชนิดใดมีในน้ำมากเกินกว่า... ก็จะถูกกำจัดออกจากน้ำทะเลโดยการแยกตัวออก... ในทางตรงกันข้าม ถ้ามีธาตุใดละลายน้ำน้อยเกินปกติ เกลือแร่ของธาตุนั้นในรูปของแข็ง ก็จะถูกละลายกลับสู่น้ำทะเล ดังนั้น ความเค็มของน้ำทะเลจึงคงที่มาหลายล้านปีแล...

องค์ประกอบหลักในน้ำทะเล ก็คือโซเดียม โปตัสเซียม แมกนีเซียม แคลเซียม สตรอนเดียม คลอไรด์ ซัลเฟต โบรมีน และธาตุอื่นๆ อันได้แก่ทุกธาตุที่มีอยู่บนพื้นผิวโลกจะล...

น้ำทะเลเค็มเพราะมีเกลือหลายชนิดละลายอย... ที่สำคัญที่สุดได้แก่เกลือแกง ซึ่งมีชื่อทางเคมีว่าโซเดียมคลอไรด์ หรือ มีสูตรเคมีว่า NaCl น้ำทะเลโดยเฉลี่ยแล้วมีเกลือร้อยละ 3.5 หรือน้ำทะเล 1 ลิตรจะมีเกลือละลายอยู่ประมาณ 30 กรัม ยิ่งไปกว่านั้น ทะเลในแผ่นดินใหญ่หรือทะเลปิด ซึ่งไม่เชื่อมต่อกับทะเลหรือมหาสมุทรทั่วไ... เช่น ทะเลเมดิเตอเรเนียนหรือทะเลแดง เกลือละลายอยู่มากกว่าทะเลหรือมหาสมุทรทั่... ส่วนทะเลที่มีความเค็มมากที่สุดได้แก่ทะเล... (Dead Sea) ในประเทศอิสราเอล ซึ่งมีเนื้อที่เพียง 340 ตารางไมล์เท่านั้น โดยมีปริมาณเกลือมากถึง 10,523,000,000 ตัน

ถ้าเราสามารถระเหยเอาน้ำทั้งหมดออกไปจาก... เกลือที่เหลืออยู่จะมีปริมาณมากมายมหาศาลจ... ถ้านำเกลือเหล่านี้ทั้งหมดมารวมเป็นกอง จะได้กำแพงที่สูง 180 ไมล์ และหนา 1 ไมล์ หรือมวลของเกลือทั้งหมดมีขนาดประมาณ 15 เท่าของมวลทั้งหมดของพื้นที่ทวีปยุโรป เราทราบกันดีว่าเกลือทั่วไปเช่น โซเดียมคลอไรด์ หรือแมกนีเซียมคลอไรด์สามารถละลายน้ำได้ดี... ดังนั้น เมื่อเกิดมีฝนตก น้ำฝนก็จะละลายเกลือบนบก ไหลลงสู่แม่น้ำลำธาร และในที่สุดก็จะไหลลงสู่ทะเลและมหาสมุทร นั่นหมายความว่าเกลือในน้ำทะเลและมหาสมุทร... การเคลื่อนย้ายเกลือจากผืนแผ่นดินใหญ่โดยผ... 

Source:

น้ำจืด

น้ำจืด

น้ำจืด หมายถึงน้ำในแหล่งน้ำทั่วไปอาทิ บ่อน้ำ ทะเลสาบ แม่น้ำ ลำธาร เป็นต้น ที่ซึ่งมีเกลือและของแข็งอื่นละลายอยู่ในระดับต่ำ นั่นคือน้ำจืดไม่ได้เป็นน้ำเค็มและน้ำกร่อย น้ำจืดสามารถเป็นผลผลิตของน้ำทะเลที่เอาเกลือออกแล้วได้

น้ำจืดเป็นทรัพยากรหมุนเวียนที่สำคัญต่อสิ่งมีชีวิตบนบกเป็นส่วนใหญ่ และเป็นที่จำเป็นต่อมนุษย์สำหรับน้ำดื่ม และใช้ในเกษตรกรรม เป็นต้น องค์การสหประชาชาติได้คาดการณ์ไว้ว่า ประชากรโลกประมาณร้อยละ 18 ขาดแคลนน้ำดื่มที่ปลอดภัย^[1]ซ่อน

นิยามทางตัวเลข[แก้]

มีการนิยามว่าน้ำจืดคือน้ำที่มีเกลือละลายอยู่น้อยกว่า 0.5 ส่วนในพันส่วน (ppt) ^[2] น้ำจืดพบได้ทั้งแหล่งน้ำบนดินเช่น แม่น้ำลำธาร คลอง ทะเลสาบ ฯลฯ ไม่ว่าจะเกิดขึ้นโดยธรรมชาติหรือมนุษย์สร้างขึ้นมาเอง และรวมไปถึงแหล่งน้ำใต้ดิน ต้นกำเนิดวัฏจักรน้ำคือหยาดน้ำฟ้าที่อยู่ในชั้นบรรยากาศของโลก ในรูปของฝนและหิมะ

น้ำแบ่งตามระดับความเค็ม วัดจากความเข้มข้นของเกลือ
น้ำจืด	น้ำกร่อย	น้ำเกลือ/น้ำเค็ม	น้ำเกลือเข้มข้น
< 0.05 %	0.05 – 3 %	3 – 5 %	> 5 %
< 0.5 ppt	0.5 – 30 ppt	30 – 50 ppt	> 50 ppt

การกระจายตัวบนโลก[แก้]

น้ำจืดในธรรมชาติมีเพียงร้อยละ 3 เท่านั้นจากปริมาณน้ำทั้งหมดในโลก ซึ่งสองในสามจากจำนวนนี้เป็นน้ำแข็งตามยอดเขาหรือขั้วโลก ร้อยละ 0.3 เท่านั้นที่เป็นน้ำบนดิน ที่เหลือเป็นน้ำใต้ดิน ทะเลสาบน้ำจืดอย่างทะเลสาบไบคาลในรัสเซียและทะเลสาบทั้งห้าในอเมริกาเหนือ มีปริมาณน้ำจืดบนผิวดินถึงเจ็ดในแปดส่วน หนองน้ำอย่างแม่น้ำแอมะซอนแม้จะกินพื้นที่กว้างขวาง แต่ปริมาณน้ำเฉลี่ยต่อพื้นที่ก็มีปริมาณน้อยมาก และในชั้นบรรยากาศก็มีน้ำอยู่ร้อยละ 0.04 ^[3]

อ้างอิง[แก้]

1.            Jump up↑ http://www.un.org/News/Press/docs/2006/sgsm10378.doc.htm

2.            Jump up↑ "Groundwater Glossary". 2006-03-27. สืบค้นเมื่อ 2006-05-14.

3.            Jump up↑ Gleick, Peter; et al. (1996). Stephen H. Schneider, ed. Encyclopedia of Climate and Weather. Oxford University Press.

น้ำโคลน

น้ำโคลน

การตรวจสอบวัดคุณสมบัติน้ำโคลนในสนาม (Drilling Fluid Testing Procedures)ชนิด และส่วนประกอบของน้ำโคลน

            น้ำโคลนเริ่มมีบทบาทเข้ามาเกี่ยวข้องในการเจาะตั้งแต่ในช่วงต้นศตวรรษที่20เมื่อมีการพัฒนาการเจาะหลุมปิโตรเลียมจากแบบ “ กระแทก “ มาเป็นแบบ “ หมุน “ สิ่งที่เรียกว่าน้ำโคลน (Mud )ในการเจาะหลุมปิโตรเลียม โดยความเป็นจริงแล้วไม่มีส่วนที่คล้ายกับน้ำโคลนเลย อันที่จริงแล้วควรเรียกว่า“ของไหลช่วยในการเจาะ”( Drilling Fluid ) มากกว่า ชึ่งมันอาจเป็นส่วนผสมของ อากาศ ก๊าซธรรมชาติ น้ำ น้ำมันหรือของเหลวที่ผสมขึ้นเป็นการเฉพาะก็ได้

            ปัจจุบันน้ำโคลนอาจแบ่งออกได้เป็นประเภทใหญ่ๆ 3 ประเภท ตามลักษณะของตัวทำละลายหลักในน้ำโคลน คือ

1.Water Base Mud : มีน้ำเป็นตัวทำละลายหลัก

2.Oil Base Mud : มีน้ำ-น้ำมัน เป็นตัวทำละลายหลัก

3.Pneumatic: แบบนี้เป็นแบบพิเศษ เพราะใช้อากาศ ก๊าซธรรมชาติ  หรือโฟมเป็นตัวนำเศษดิน-หินขึ้นมายังปากหลุม

              การเลือกใช้น้ำโคลนประเภทใดก็ขึ้นกับจุดประสงค์เป้าหมายในการเจาะ ชนิดของหลุม พื้นที่และตำแหน่งที่ทำการเจาะ ลักษณะธรณีวิทยาในบริเวณที่ทำการเจาะ คุณสมบัติของชั้นหินที่จะใช้ผลิต การวางแผนลงท่อกรุ คุณภาพของน้ำ การกัดกร่อน และการพิจารณาถึงปัญหาที่จะกระทบสิ่งแวดล้อม สำหรับส่วนประกอบหลักๆของน้ำโคลนมี 4 อย่างดังต่อไปนี้

ตัวทำละลาย

              มักเป็นน้ำหรือน้ำมันส่วนใหญ่มักเป็นน้ำเนื่องจากหาได้ง่ายในธรรมชาติแต่บางทีก็ใช้น้ำมันเมื่อต้องการเจาะผ่านชั้นเกลือ

ผงโคลน

              เป็นตัวที่สามารถละลายในตัวทำละลายได้ดีและทำให้น้ำโคลนเกิดความหนืด(Viscosity)เพื่อใช้พยุงอนุภาคของแข็งให้แขวนลอยอยู่ได้ผงโคลนที่ใช้กับน้ำจืดได้ดีคือBentonite

ตัวเพิ่มน้ำหนัก

                เป็นสสารที่ไม่ทำปฏิกริยากับสารเคมีละทำให้น้ำโคลนมีน้ำหนักตามที่ต้องการโดยสามารถแขวนลอยอยู่ในของไหลได้ เช่น Barite

ตัวควบคุมคุณสมบัติน้ำโคลน

                      เป็นสารเคมีที่ใช้ผสมลงในน้ำโคลนเพื่อให้น้ำโคลนมีคุณสมบัติอยู่ในสภาพที่เหมาะต่อการใช้งาน

หน้าที่ของน้ำโคลน

                       แม้ว่าน้ำโคลนจะมีหลายประเภท แต่หน้าที่หลักของน้ำโคลนในการเจาะหลุมปิโตรเลียม คือ

1.เป็นตัวกลางนำเศษดิน-หิน( Cutting ) ที่ได้จากการเจาะขึ้นมายังปากหลุมเพื่อตรวจสอบ

2.ทำความสะอาดก้นหลุมเมื่อหมุนเวียนน้ำโคลน

3.สามารถพยุงเศษดิน-หินให้แขวนลอยไม่ตกจมสู่ก้นหลุมเมื่อหยุดการหมุนเวียนน้ำโคลน

4.ควบคุมความดันภายในหลุมเจาะ

5.หล่อลื่นและระบายความร้อนของหัวเจาะ

6.เคลือบผนังหลุมป้องกันหลุมพังและกันไม่ให้ของไหลในชั้นหินไหลทะลักเข้ามาในหลุม

7.เพื่อความเหมาะสมในการหยั่งธรณีหลุมเจาะ

8.ช่วยพยุงก้านเจาะและท่อกรุ

9.เป็นตัวส่งผ่านกำลัง( Hydraulic Horsepower )ไปสู่หัวเจาะ

คุณสมบัติของน้ำโคลน

            จากหน้าที่ข้างต้นของน้ำโคลนทำให้ต้องมีการกำหนดคุณสมบัติของน้ำโคลนดังต่อไปนี้เพื่อให้น้ำโคลนช่วยในการเจาะได้ดีที่สุด

ความหนาแน่นหรือน้ำหนักของน้ำโคลน(Density or Mud Weight)

น้ำหนักของน้ำโคลนเป็นคุณสมบัติที่สำคัญในการรักษาสภาพหลุมเจาะและควบคุมความดันก้นหลุม(bottom hole pressure ) แต่น้ำหนักของน้ำโคลนที่เพิ่มขึ้นจะเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้ความเร็วในการเจาะลดลง และทำให้เกิดความเสียดทานมากขึ้น 

คุณสมบัติในการไหลของน้ำโคลน (Flow Property)

 ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น ความเร็ว และความหนืดของน้ำโคลน การไหลของน้ำโคลนในหลุมเจาะเป็นได้ทั้งแบบ Laminar Flow ซึ่งน้ำโคลนจะมีลักษณะการไหลเป็นชั้นคล้ายกับแผ่นกระดาษ และเมื่อความเร็วของน้ำโคลนเพิ่มสูงขึ้นถึงระดับหนึ่งก็จะเปลี่ยนเป็น Turbulent Flow (ค่า Reynolds Number มากกว่า 3,000) ซึ่งมีลักษณะการไหลที่หมุนวนและรุนแรงขึ้น เมื่อเกิดในส่วนที่เป็น open hole จะเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกิดการกัดกร่อนของผนังหลุมทำให้หลุมไม่เรียบ

คุณสมบัติในการกรองของน้ำโคลน (Filtration Property)

 ต้องดีเพื่อให้เกิดแผ่นโคลน (Mud Cake) บางๆรอบผนังหลุมเจาะเป็นการป้องกันหลุมพัง และแผ่นโคลนนี้ต้องมีความไหลซึมต่ำ ( Low Permeability ) และเมื่อเกิดแผ่นโคลนขึ้นก็แสดงว่า น้ำโคลนมีการสูญเสียของเหลว(fluid loss)บางส่วนให้กับชั้นหิน อัตราการสูญเสียของเหลวจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับปริมาณของแผ่นโคลนที่เกิดขึ้น

 ความหนืดของน้ำโคลน (Viscosity)

 ต้องสูงพอที่จะแขวนลอยอนุภาคของแข็งและสามารถพยุงเศษดินหินขึ้นสู่ปากหลุมได้ ความหนืดจะมีความสัมพันธ์กับความเร็วในการเจาะ โดยที่ความหนืดสูงจะเจาะได้ช้ากว่าความหนืดต่ำ

ความเป็นกรด-ด่าง (pH)

ต้องไม่เป็นกรด-ด่างที่จะไปกัดกร่อนเครื่องมือในการเจาะ

เจล.สเตร็งธ (Gel Strength)

 ต้องมี เจล.สเตร็งธ ที่ดีเพื่อแขวนลอยอนุภาคของแข็งได้ ในขณะที่หยุดการไหลเวียนของน้ำโคลน เพื่อเปลี่ยนหัวเจาะ