4 หลักการทำงานของระบบบำบัดน้ำเสีย มีอะไรบ้าง?

น้ำเสียคืออะไร ?

น้ำเสียคือ น้ำที่มีคุณภาพเสื่อมลงจากกิจกรรมต่างๆของมนุษย์เช่น น้ำเสียจากอุตสาหกรรม (Industrial wastewater) น้ำเสียจากอาคารบ้านเรือน คอนโดฯ โรงแรม (Domestic wastewater) น้ำเสียจากการเกษตร ปศุสัตว์ (Agricultural wastewater) หรือเกิดจากธรรมชาติ เช่น แหล่งที่มีน้ำขังแล้วไม่มีการหมุนของอากาศก็ทำให้น้ำเสื่อมคุณภาพลงได้

ดังนั้นน้ำที่ผ่านการใช้ประโยนช์มาแล้วย่อมมีการเจือปนของสิ่งต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นสารเคมี สารพิษ โลหะหนัก เชื้อโรค มีกลิ่นเหม็น สีที่ไม่พึ่งประสงค์ สิ่งต่างๆเหล่านี้ทำให้คุณสมบัติทางเคมีของน้ำเปลี่ยนแปลงไปและถ้าปล่อยน้ำเสียเหล่านี้ออกไปปนเปื้อนกับแหล่งน้ำที่มีคุณภาพแน่นอนว่าจะเกิดผลกระทบตามมามากมาย

ดังนั้นหลักการบำบัดน้ำเสียจึ่งเป็นการนำสิ่งเจือปน สารพิษ เชื้อโรคออกไป รวมถึงปรับคุณสมบัติของน้ำให้มีคุณภาพให้ดีขึ้นตามมาตรฐานของน้ำแต่ละชนิดโดยปัจุบันเทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียพัฒนาไปอย่างมากตามยุคสมัย แต่จะอาศัยหลักการและกระบวนทำงานของระบบบำบัดน้ำเสียอยู่ 4 หลักการ

หลักการและกระบวนทำงานของระบบบำบัดน้ำเสียอยู่ 4 หลักการ

1. หลักการ การบำบัดน้ำเสียทางกายภาพ

เป็นหลักการที่ว่าน้ำเสียจะมีสิ่งเจือปนที่เป็นเศษขยะ เศษตะกอนหิน ดิน ทราย รวมถึงมีคราบน้ำมัน ไขมัน

1.1 การบำบัดน้ำเสียทางกายภาพโดยการกรอง

หลักการนี้คือต้องเอาสิ่งเจือปนเหล่านี้ออกไปให้ได้มากที่สุด ระบบของหลักการนี้ส่วนใหญ่เป็นพวก ตะแกรงกรองหยาบ ตะแกรงกรองละเอียด ถังกรองทราย หรือแม้พักน้ำเสียทิ้งไว้เพื่อให้เกิดการตกตะกอน (Sedimentation) เพื่อให้เกิดการตกลงมาของพวกหินดินทราย

1.2 การบำบัดน้ำเสียทางกายภาพโดยการดักไขมัน

ในส่วนการกำจัดน้ำมัน ไขมัน ส่วนใหญ่จะใช้หลักการของถังดักไขมัน ที่ใช้แพร่หลายในบ้านเรือน และห้องครัว

รวมถึงระบบ Dissolved Air Floatation System (DAF) ส่วนมากใช้ในระบบบำบัดน้ำเสียในโรงงานอุตสาหกรรมที่มีการปนเปื้อนของน้ำมันและไขมันสูง

หลักการนี้มีผลคือสามารถลดค่า BOD, TSS, ความขุ่น, FOG, เศษขยะปนเปื้อนได้เป็นอย่างดี

2. หลักการ การบำบัดน้ำเสียทางเคมี

เป็นหลักการที่ว่าน้ำเสียมีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีไป หรือมีสารพิษโลหะหนักผสมอยู่ในน้ำเสีย หรือน้ำเสียมีธาตุบางอย่างมากเกินไปเช่นน้ำมีความกระด้าง

หลักการนี้ก็ต้องปรับสภาพทางเคมีของน้ำเสียให้ดีขึ้น รวมถึงดึงเอาสารพิษ โลหะหนักออกมาให้มากที่สุดรวมถึงการเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมีของสารพิษ ให้มีความเป็นพิษน้อยลงรวมถึงใช้สารเคมีเพื่อกำจัดเชื้อโรคในน้ำด้วย โดยมีอีกหลากหลายขั้นตอนย่อย ได้แก่

2.1 การปรับสภาพความเป็นกรด-ด่างให้เป็นกลาง (pH)

โดยจะมีการเติมสารเคมีปรับสภาพลงไปเช่นพวก โซดาไฟ (NaOH) หรือ กรดซัลฟูริก (H2SO4)

2.2 การแลกเปลี่ยนไอออน

เป็นการใช้ความสามารถของสารที่เป็นของแข็งที่เรียกว่า เรซิน(Resin) เป็นโพลีเมอร์ที่สามารถแลกเปลี่ยนไอออนได้

มี2แบบที่รู้จักกันทั่วไปคือ

1. Cationic exchanger สามารถแลกเปลี่ยน H+ กับไอออนบวกในน้ำเสียได้เช่น Fe2+ Ca2+ Mg2+ 
2. Anionic exchanger สามารถแลกเปลี่ยน OH- กับไอออนลบในน้ำเสียได้เช่น Cl- วิธีนี้ส่วนใหญ่จะไปแก้ไขปัญหาความกระด้างของน้ำโดยจะใช้ เรซินที่เป็นการกำจัดไอออนบวก

2.3 ออกซิเดชั่น -รีดักชั่น

เป็นการใส่สารออกซิไดร์เข้ากำจัดหรือเปลี่ยนรูปของสารพิษหรือโลหะหนักออกไปหรือให้มีความเป็นพิษน้อยลง

2.4 การตกตะกอนหนัก (Coagulation)

เป็นการตกตะกอนที่มีการเติมสารที่เรียกว่า Coagulant เพื่อไปเปลี่ยนสภาพของของแข็งแขวนลอย (Suspended solids)จากขนาดเล็กให้มีขนาดใหญ่ขึ้นและตกลงมา

สารเคมีที่เติมไปในขั้นตอนนี้เช่น

• สารส้ม (Alum, Al (SO4)2.12H2O)
• เฟอร์ริคคลอไรด์ (Ferric chloride, FeCl3)
• Poly Aluminum Chloride

ขั้นตอนนี้ต้องอาศัยใบพัดที่หมุนเร็ว (Rapid mixing) เพื่อทำลายสภาพอนุภาคแขวนลอยให้ได้สัมผัสกับสาร Coagulant ได้อย่างทั่วถึง จากนั้นปรับสภาพการกวนของใบพัดให้เป็นการกวนช้า และเติมสารเคมีพวกโพลีเมอร์ขั้นตอนนี้เรียกว่า Flocculation

วิธีนี้สามารถลดค่าของ COD BOD สี โลหะหนัก TSS ได้เป็นอย่างดี

3. หลักการ การบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพ

เป็นหลักการที่ว่าน้ำเสียก็มีส่วนผสมของสารอินทรีย์ โดยนำจุลลินทรีย์ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กเข้ามากินสารอินทรีย์เหล่าโดย มีอยู่ 2 แบบคือ

3.1 การบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพโดยใช้อากาศ (aerobic wastewater)

เช่น Activated sludge ซึ่งก็มีหลายประเภท เช่น ระบบ SBR, AL รวมถึงระบบ MBR เป็นต้นระบบ

3.2 การบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพโดยไม่ใช้อากาศ (anaerobic wastewater)

เช่น UASB, บ่อเกรอะ(Septic tank), AFB เป็นต้น

โดยการนำหลักการชีวภาพมาบำบัดน้ำเสียต้องมีควบคุมปัจจัยที่จะส่งผลต่อจุลินทรย์ให้ดีไม่ว่าจะเป็น อุณหภูมิ ปริมาณออกซิเจน แก๊สมีเทน ค่าความเป็นกรด-ด่าง

ผลที่ได้คือสามารถลดค่า BOD COD สี ได้เป็นอย่างดี

4. หลักการ การบำบัดน้ำเสียทางเคมีฟิสิกส์

หลักการนี้เรียกกันอีกชื่อคือ Advanced wastewater treatment โดยที่น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดด้วยหลักการต่างๆมาแล้ว แต่มีสิ่งเจือปนบางอย่างที่ไม่สามารถกำจัด หรือลดความเป็นพิษลงได้ หรือยังหลงเหลืออยู่บาง

เช่น ระบบ Reverse Osmosis หรือ RO, การระเหยแห้ง (Evaporation), Electrodialysis เป็นต้น ผลคือสามารถลดค่า COD TDS โลหะหนักที่ไม่สามารถกำจัดด้วยวิธีอื่นได้

สรุป

เป็นยังไงกันบ้างครับสำหรับบทความนี้ซึ่งหลักการทำงานของระบบำบัดน้ำเสียต้องอาศับความรู้หลายด้านไม่ว่าจะเป็น เคมี ชีววิทยา ฟิสิกส์ มาประยุกต์ใช้ให้ตรงตามลักษณะของน้ำเสีย

โดยบริษัท เอส เอส ซี ออยล์ จำกัด สามารถให้คำปรึกษาเรื่องระบบำบัดน้ำเสียได้เพราะเรามีวิศวกรสิ่งแวดล้อมที่คอยให้คำแนะนำ รวมถึงห้องแลปปฏิบัติการ บริษัท เอส เอส ซี ออยล์ จำกัด เราให้บริการรับวิเคราะห์น้ำ ตรวจวิเคราะห์น้ำเสีย รับตรวจคุณภาพน้ำดื่ม ค่าตรวจวิเคราะห์น้ำราคาไม่แพงอย่างที่คิด รับประกันผลวิเคราะห์แม่นยำ บริการรวดเร็ว ได้มาตรฐาน

หากคุณยังไม่แน่ใจว่าต้องส่งน้ำตรวจที่ไหนดี? หรือต้องตรวจพารามิเตอร์อะไรบ้าง บริษัทรับตรวจวิเคราะห์น้ำ เรายินดีให้คำปรึกษาครับ

เขียนโดย ธรณินทร์ ฟูทอง ผู้ควบคุมห้องปฏิบัติการเอกชน