ค่าพารามิเตอร์ที่สำคัญสำหรับระบบบำบัดน้ำเสีย

September 18, 2024

ระบบบำบัดน้ำเสียมีความสำคัญต่อสาธารณสุขเนื่องจากน้ำเสียที่ไม่ผ่านการบำบัดจะปนเปื้อนสารพิษลงสู่แหล่งน้ำ ส่งผลกระทบต่อสุขภาพมนุษย์และสิ่งแวดล้อม กระบวนการบำบัดน้ำเสียจึงมีความสำคัญเพื่อนำน้ำกลับมาใช้ใหม่หรือปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมได้อย่างปลอดภัย โดยกระบวนการบำบัดน้ำเสียประกอบด้วย 3 ขั้นตอนหลัก ตั้งแต่ระบบน้ำขาเข้าไปจนถึงน้ำขาออกของระบบ

น้ำขาเข้า (Inlet) : การบำบัดน้ำเสียทางกายภาพ

ขั้นตอนการบำบัดน้ำเสียขั้นต้น เป็นขั้นตอนที่จำแนกสิ่งเจือปนประเภทต่าง ๆ หรือสารแขวนลอยอื่น ๆ ที่ไม่สะลายน้ำ สามารถตักแยกออกจากน้ำเสียได้ เช่น ขยะ เศษไม้ เศษกระดาษ ทราย กรวด ไขมัน เป็นต้น โดยวิธีที่ใช้ เช่น ใช้ตะแกรงดัก หรือใช้บ่อดักไขมัน เป็นต้น

พารามิเตอร์ที่ควรวัด : SAC, COD, BOD, pH, Cond เพื่อทราบสภาพของน้ำเสียดิบก่อนเข้าสู่กระบวนการบำบัด

การบำบัดทางชีวภาพ : ใช้อากาศ (ระบบบ่อเติมอากาศ)

ระบบบำบัดน้ำเสียที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายคือระบบที่อาศัยหลักการเติมอากาศให้จุลินทรีย์ที่ต้องใช้ออกซิเจนในการย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสีย กระบวนการนี้จึงจำเป็นต้องมีการเติมอากาศในบ่อหรือถังเติมอากาศอยู่เสมอเพื่อให้จุลินทรีย์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ในส่วนถังเติมอากาศควรมีสภาพแวดล้อมที่มีค่า DO (ปริมาณออกซิเจนที่ละลายน้ำ) ไม่ควรต่ำว่า 2 mg/l ส่วนค่า pH (ความเป็นกรด – ด่าง) อยู่ระหว่าง 5.5 – 9 และมีการตรวจวัดค่า SV₃₀ เพื่อทราบปริมาณและลักษณะการตกของตะกอนจุลินทรีย์

พารามิเตอร์ที่ควรวัดในบ่อเติมอากาศ

DO : จุลินทรีย์ต้องการปิมาณออกซิเจนในการย่อยสลายสารอินทรีย์
pH : จุลินทรีย์จะดำรงชีพได้ดีในสภาวะที่ค่อนข้างเป็นกลาง
Temp : อุณหภูมิมีผลต่อการเจริญเติมโตของจุลินทรีย์

การบำบัดทางชีวภาพ : ไม่ใช้อากาศ

เป็นระบบที่ใช้จุลินทรีย์ที่ไม่ใช้อากาศในการบำบัดน้ำเสีย โดยจุลินทรีย์จะใช้สารประกอบอื่นเป็นตัวรับอิเล็กตรอนแทนออกซิเจน ซึ่งผลลัพธ์ที่ได้จากระบบบำบัดแบบไม่ใช้ออกซิเจนนี้มีผลพลอยได้เป็นก๊าซชีวภาพเกิดขึ้นด้วย ส่วนใหญ่ประกอบไปด้วยก๊าซมีเทน

สำหรับพารามิเตอร์ควรวัด

pH : ค่า pH ที่เหมาะสมมักจะอยู่ในช่วงที่เป็นกรดเล็กน้อย (6.5-7.5)
Temp : อุณหภูมิมีผลต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์
อาหารเสริมหลัก และอาหารเสริมรองต่าง ๆ ของจุลินทรีย์

การกำจัดสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายไม่ได้ทางชีวภาพ

สำหรับโรงงานอุตสาหกรรมบางประเภทที่มีวัตถุดิบเป็นสารประกอบไนโตรเจน ทำให้น้ำเสียมีไนโตรเจนปริมาณมากทั้งในรูปสารอินทรีย์ไนโตรเจนและแอมโมเนีย กระบวนการกำจัดไนโตรเจนทางชีวภาพทั้งแบบใช้อากาศและไม่ใช้อากาศจะเปลี่ยนรูปไนโตรเจนใน 2 ขั้นตอน คือ ไนทริฟิเคชั่น (Nitrification) และ ดีไนทริฟิเคชั่น (Denitrification)

ปฏิกิริยาไนทริฟิเคชั่น แอมโมเนียมจะถูกออกซิไดซ์ผ่านไนไตรต์ (NO₂^–) เป็นไนเตรต (NO₃^–) หลังจากนั้นในสภาวะไร้ออกซิเจน แบคทีเรียจะรีดิวซ์ไนเตรต (NO₃^–) เป็นไนไตรต์ (NO₂^–) และก๊าซไนโตรเจนตามลำดับ ซึ่งจะถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศต่อไป เรียกว่า ปฏิกิริยาดีไนทริฟิเคชั่น

สลัดจ์หรือกากตะกอน

หลังจากผ่านกระบวนการบำบัดทางกายภาพและชีวภาพ สารอินทรีย์ในน้ำเสียจะถูกเปลี่ยนรูปเป็นจุลินทรีย์เซลล์ใหม่ ซึ่งมีน้ำหนักเพิ่มขึ้นและรวมตัวกัน ทำให้สามารถแยกออกจากน้ำเสียได้ง่ายด้วยการตกตะกอนในบ่อตกตะกอน กากตะกอนที่เกิดขึ้นนี้เรียกว่า สลัดจ์ หรือ กากตะกอน

ระดับตะกอน

ในบ่อตกตะกอน สลัดจ์ หรือ กากตะกอน ที่เกิดจากกระบวนการบำบัดจะตกตะกอนลงสู่ด้านล่างของบ่อ จากนั้นจะถูกสูบออกไปยังบ่อสำหรับเก็บตะกอนเพื่อนำไปกำจัดต่อไป ในขณะเดียวกัน ตะกอนอีกส่วนหนึ่งจะถูกดูดกลับไปยังบ่อบำบัดเพื่อคงรักษาปริมาณแบคทีเรียที่จำเป็นในการบำบัดน้ำเสียต่อไป

“การปรับสภาพน้ำก่อนปล่อยออกสู่แหล่งน้ำธรรมชาติ”

ก่อนปล่อยน้ำออกสู่แหล่งน้ำผิวดิน จำเป็นต้องมีการปรับสภาพน้ำ โดยการฆ่าเชื่อโรค และกำจัดจุลินทรีย์ต่าง ๆ โดยระบบเติมคลอรีน หรือระบบเติมโอโซน ซึ่งสามารถช่วยปรับสภาพน้ำ โดยบำบัดมลพิษ สี กลิ่น และแบคทีเรียต่าง ๆ ในน้ำ รวมถึงขจัดสารแขวนลอย และโลหะหนักที่อยู่ในน้ำ ก่อนที่จะส่งไปยังบ่อพักน้ำ เพื่อปล่อยออกสู่แหล่งน้ำผิวดินต่อไป

น้ำขาออก (Outlet)

น้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วจะถูกปล่อยออกสู่แหล่งน้ำผิวดินต่อไป หรือที่เรียกว่าแหล่งรับน้ำเสีย แต่ก่อนปล่อยออกสู่แหล่งน้ำผิวดิน ค่าความเข้มข้นของคุณภาพน้ำทิ้งต้องเป็นไปตามที่กำหนด โดยทั่วไปแล้วพารามิเตอร์ที่ควรตรวจวัดสำหรับน้ำขาออกมีดังนี้

COD : ปริมาณออกซิเจนที่ต้องการในการออกซิไดซ์สารอินทรีย์ในน้ำขาออก
BOD : ปริมาณออกซิเจนที่จุลินทรีย์ต้องการในการย่อยสลายสารอินทรีย์ที่เหลือ
TSS : ของแข็งหรือตะกอนที่ไม่ละลายน้ำ โดยแขวนลอยอยู่ในน้ำ
TDS : ปริมาณของแข็ง สารอินทรีย์ และอนินทรีย์ที่ละลายอยู่ในน้ำ
pH : ควรอยู่ในช่วงที่เหมาะสมสำหรับสภาพแวดล้อมทางน้ำ
N : ไนโตรเจนในรูปต่าง ๆ เนื่องจากสามารถส่งผลไปยังการเจริญเติบโตของพืชน้ำ
P : เป็นสารอาหารสำหรับการเจริญเติบโตของพื้ชน้ำ
พารามิเตอร์อื่น : Chlorine (คลอรีนอิสระคงเหลือที่เติมเพื่อฆ่าเชื่อโรคต้องเหลืออยู่ในช่วงที่เหมาะสม)