ส่วนประกอบของระบบ ระบบบอ่ เติมอากาศส่วนใหญจ่ ะประกอบดว้ ยหนว่ ยบ้าบัด ดังนี้ 1. บ่อเตมิ อากาศ (จ้านวนบอ่ ขึ้นอย่กู บั การออกแบบ) 2. บ่อบม่ เพือ่ ปรับสภาพนา้ ทง้ิ (จา้ นวนบ่อข้ึนอย่กู บั การออกแบบ) และ 3. บ่อเติมคลอรีนสา้ หรบั ฆา่ เช้อื โรค จา้ นวน 1 บ่อ อปุ กรณ์ทส่ี า้ คัญของระบบบ่อเตมิ อากาศ ได้แก่ เครื่องเติมอากาศ ซ่งึ มี วตั ถปุ ระสงค์หลกั เพือ่ ใหอ้ อกซเิ จนแกน่ า้ เสยี เครือ่ งเติมอากาศแบ่งออกได้ 4 แบบใหญ่ ๆ คือ - เครอื่ งเตมิ อากาศที่ผิวหน้า (Surface Aerator) - เครอ่ื งเติมอากาศเทอร์ไบน์ (Turbine Aerator) - เครื่องเตมิ อากาศใต้น้า (Submersible Aerator) - เคร่ืองเติมอากาศแบบหวั ฉดี (Jet Aerator) 51
เครื่องเตมิ อากาศท่ีผวิ หนา้ (Surface Aerator) จะท้าหน้าที่ตนี า้ ที่ระดบั ผวิ บนให้กระจายเป็นเมด็ เลก็ ๆ ขนึ้ มาเพอื่ สัมผัสกับอากาศเพื่อรบั ออกซิเจน ในขณะเดียวกนั ก็จะเปน็ การกวนนา้ ให้ผสมกนั เพ่ือกระจายออกซิเจน และมลสารในน้าเสยี ใหท้ วั่ บ่อ เครอ่ื งเตมิ อากาศเทอรไ์ บนใ์ ตน้ า้ (Submerged Turbine Aerator) มีลักษณะการทา้ งานผสมกันระหวา่ งระบบเป่าอากาศ และระบบ เครอื่ งกลเติมอากาศ กลา่ วคือ อากาศหรอื ออกซิเจนจะเป่ามาตามท่อมาทใ่ี ต้ ใบพัดตนี า้ จากนนั้ อากาศจะถูกใบพดั เทอรไ์ บน์ (Turbine) ตฟี องอากาศขนาด เลก็ กระจายไปท่วั ถงั เตมิ อากาศ เครื่องเติมอากาศชนิดนมี้ ีความสามารถในการให้ ออกซเิ จนสูง แตม่ รี าคาแพงและต้องการการบา้ รุงรักษามากกว่าแบบอ่ืน 52
เครอ่ื งเตมิ อากาศใตน้ า้ (Submersible Aerator) มีลักษณะผสมกันระหวา่ งเครอ่ื งสบู นา้ (Pump) เคร่อื งดูดอากาศ (Air Blower) และเครื่องตอี ากาศใหผ้ สมกับนา้ (Disperser) อยู่ในเครอ่ื ง เดยี วกัน แต่มขี อ้ จา้ กดั ดา้ นการกวนนา้ (Mixing) เคร่ืองเตมิ อากาศแบบหวั ฉดี น้า (Jet Aerator) มี 2 แบบ คือ - แบบใช้หลกั การทา้ งานของ Venturi Ejector - แบบการสูบฉดี น้าลงบนผิวน้า 53
แบบ Venturi Ejector อาศัยเครอ่ื งสูบน้าแบบใต้น้าฉดี น้าผ่านทอ่ ที่มรี ปู ร่างเป็น Venturi เพ่อื เพม่ิ ความเรว็ ของน้าจนกระทง่ั เกดิ แรงดูดอากาศจากผวิ นา้ ลงมาผสมกบั น้ากจ็ ะ ถา่ ยเทออกซเิ จนลงไปในน้า การใชเ้ ครื่องเตมิ อากาศแบบนีเ้ หมาะส้าหรบั นา้ เสียทไ่ี ม่ มีเศษขยะหรือของแข็งขนาดใหญเ่ พื่ออาจเขา้ ไปอดุ ตนั ในทอ่ Venturi ได้ง่าย แบบสบู ฉดี นา้ ลงบนผวิ นา้ (Water Jet Aerator) เป็นการสบู น้าจากถังเตมิ อากาศมาฉีดดว้ ยความเร็วสูงสงทีผ่ วิ น้า ซึง่ จะ เกดิ การกระจายของอากาศลงไปตามแรงฉีดเขา้ ไปในน้า 54
ข้อดขี องบอ่ เตมิ อากาศ ไดแ้ ก่ ค่าลงทุนก่อสร้างตา้่ ประสทิ ธภิ าพของระบบสงู สามารถรับ การเพมิ่ ภาระมลพษิ อยา่ งกระทันหนั (Shock Load) ไดด้ ี มกี ากตะกอนและ กล่นิ เหม็นเกดิ ขึน้ นอ้ ย การด้าเนนิ การและบา้ รุงรกั ษาง่าย สามารถบ้าบดั ได้ ทงั้ น้าเสยี ชุมชนและนา้ เสียโรงงานอุตสาหกรรม ขอ้ เสยี ของระบบ คอื มีค่าใช้จา่ ยในสว่ นของคา่ กระแสไฟฟา้ สา้ หรับเครือ่ งเติมอากาศ และคา่ ซอ่ มบ้ารุงและดูแลรกั ษาเครอ่ื งเติมอากาศ 55
หนว่ ยบา้ บดั เกณฑก์ ารออกแบบ 1.บ่อเตมิ อากาศ (Aerated Lagoon) พารามเิ ตอร์ ค่าทใ่ี ช้ออกแบบ 2. บ่อบ่ม (Polishing Pond) •ระยะเวลาเกบ็ กกั น้า •3-10 วัน 3. บอ่ เติมคลอรนี (Hydraulic Retention Time: •2-6 เมตร HRT) •07-1.4 กรมั ออกซเิ จน/กรัม •ความลึกของนา้ ในบ่อ บีโอดีท่ีถกู กา้ จดั •ความต้องการออกซเิ จน •มากกว่าหรอื เท่ากับ 0.525 •Mixing Power กิโลวตั ต์/100 เมตร3 ระยะเวลาเก็บกกั น้า มากกวา่ หรือเทา่ กับ 1 วนั (Hydraulic Retention Time;HRT) •เวลาสัมผสั •15- 30นาที •อัตราไหลเฉลีย่ •30 นาที •อัตราไหลสูงสุด •15 นาที •ความเข้มข้นของคลอรนี ที่ •6 มก./ล. ตอ้ งการ •0.3-2 มก./ล.(0.5-1 มก./ •คลอรีนคงเหลอื ทั้งหมด (Totalล.)* 56 Residual Chlorine)
57
3.ระบบบา้ บดั นา้ เสยี แบบบงึ ประดษิ ฐ์ (Constructed Wetland) เปน็ ระบบบา้ บัดน้าเสียทีอ่ าศยั กระบวนการทางธรรมชาติก้าลงั เปน็ ท่ีนยิ ม มากขึน้ ในปัจจุบัน โดยเฉพาะอย่างย่งิ ในการใชป้ รับปรุงคณุ ภาพน้าทิง้ ทีผ่ า่ นการ บา้ บดั แลว้ แต่ตอ้ งการลดปรมิ าณไนโตรเจนและฟอสฟอรัสกอ่ นระบายออกสู่แหล่ง รองรบั น้าท้งิ นอกจากนร้ี ะบบบงึ ประดษิ ฐ์กย็ ังสามารถใชเ้ ปน็ ระบบบ้าบัดน้าเสยี ใน ข้ันท่ี 2 (Secondary Treatment) สา้ หรบั บา้ บัดน้าเสยี จากชมุ ชนไดอ้ ีกดว้ ย ซง่ึ ข้อดขี องระบบนี้ คอื ไมซ่ บั ซอ้ นและไมต่ อ้ งใชเ้ ทคโนโลยใี นการบา้ บัดสูง มี 2 ประเภทได้แก่ แบบ Free Water Surface Wetland (FWS) ซง่ึ มี ลักษณะใกลเ้ คยี งกับบงึ ธรรมชาติ และแบบ Vegetated Submerged Bed System (VSB) ซ่งึ จะมีช้นั ดินปนทรายส้าหรับปลกู พชื น้าและชน้ั หินรองก้นบอ่ เพอื่ เปน็ ตัวกรองนา้ เสยี 58
หลักการทา้ งานของระบบ เม่ือนา้ เสยี ไหลเขา้ มาในบงึ ประดิษฐ์ส่วนตน้ สารอินทรียส์ ว่ นหนึง่ จะ ตกตะกอนจมตัวลงส่กู น้ บึง และถกู ยอ่ ยสลายโดยจลุ ินทรยี ์ สว่ นสารอินทรยี ท์ ี่ ละลายน้าจะถกู กา้ จดั โดยจุลนิ ทรีย์ที่เกาะตดิ อยู่กับพชื น้าหรือชน้ั หนิ และจลุ นิ ทรีย์ ทีแ่ ขวนลอยอย่ใู นน้า ระบบนจี้ ะได้รบั ออกซเิ จนจากการแทรกซมึ ของอากาศผา่ น ผวิ น้าหรือชน้ั หินลงมา ออกซเิ จนบางสว่ นจะไดจ้ ากการสงั เคราะหแ์ สงแตม่ ี ปริมาณไม่มากนัก สา้ หรับสารแขวนลอยจะถูกกรองและจมตวั อยู่ในชว่ งตน้ ๆ ของระบบ การลดปรมิ าณไนโตรเจนจะเป็นไปตามกระบวนการไนตริฟิเคช่นั (Nitrification) และดิไนตริฟเิ คช่ัน (Denitrification) ส่วนการลดปรมิ าณ ฟอสฟอรัสส่วนใหญ่จะเกดิ ท่ีชนั้ ดนิ สว่ นพืน้ บอ่ และพชื น้าจะชว่ ยดูดซับฟอสฟอรัส ผ่านทางรากและนา้ ไปใชใ้ นการสรา้ งเซลล์ นอกจากน้ีระบบบึงประดิษฐย์ งั สามารถกา้ จัดโลหะหนกั (Heavy Metal) ไดบ้ างส่วนดว้ ย 59
ส่วนประกอบของระบบ 1. ระบบบงึ ประดษิ ฐแ์ บบ Free Water Surface Wetland (FWS) เป็นแบบทน่ี ยิ มใชใ้ นการปรับปรงุ คุณภาพนา้ ทงิ้ หลังจากผ่านการ บ้าบดั จากบอ่ ปรับเสถียร (Stabilization Pond) แลว้ ลกั ษณะของระบบแบบ นจี้ ะเปน็ บ่อดินทมี่ ีการบดอดั ดนิ ใหแ้ นน่ หรอื ปูพืน้ ด้วยแผน่ HDPE ใหไ้ ดร้ ะดับ เพ่อื ให้น้าเสียไหลตามแนวนอนขนานกับพนื้ ดนิ บ่อดนิ จะมคี วามลึกแตกตา่ งกนั เพ่อื ใหเ้ กดิ กระบวนการบา้ บดั ตามธรรมชาติอยา่ งสมบูรณโ์ ครงสรา้ งของระบบ แบ่งเป็น 3 สว่ น (อาจเปน็ บอ่ เดียวกนั หรอื หลายบ่อขึน้ กับการออกแบบ) คือ 60
สว่ นแรก เปน็ สว่ นทมี่ กี ารปลกู พืชทม่ี ีลกั ษณะสงู โผล่พน้ น้าและรากเกาะ ดนิ ปลูกไว้ เชน่ กก แฝก ธูปฤาษี เพ่อื ช่วยในการกรองและตกตะกอนของสาร แขวนลอยและสารอนิ ทรยี ์ทตี่ กตะกอนได้ ท้าให้ก้าจดั สารแขวนลอยและ สารอินทรีย์ไดบ้ างสว่ น เปน็ การลดสารแขวนลอยและค่าบโี อดีไดส้ ว่ นหนึง่ สว่ นทสี่ อง เป็นสว่ นทีม่ ีพืชชนิดลอยอย่บู นผวิ น้า เช่น จอก แหน บัว รวมท้ังพชื ขนาดเล็กทแี่ ขวนลอยอยู่ในน้า เช่น สาหร่าย จอก แหน เป็นต้น พืน้ ที่ สว่ นทีส่ องน้จี ะไม่มกี ารปลูกพชื ท่ีมลี ัษณะสงู โผลพ่ น้ น้าเหมือนในสว่ นแรกและส่วนท่ี สาม น้าในสว่ นนจี้ ึงมกี ารสมั ผัสอากาศและแสงแดดท้าใหม้ กี ารเจรญิ เติบโตของ สาหร่ายซงึ่ เป็นการเพม่ิ ออกซิเจนละลายน้า (DO) ทา้ ใหจ้ ลุ ินทรยี ์ชนิดทีใ่ ช้ ออกซเิ จนยอ่ ยสลายสารอินทรยี ท์ ่ลี ะลายน้าไดเ้ ปน็ การลดคา่ บีโอดีในนา้ เสยี และ ยังเกดิ สภาพไนตริฟิเคชั่น (Nitrification) ด้วย ส่วนทส่ี าม มีการปลกู พืชในลักษณะเดียวกบั สว่ นแรก เพ่ือชว่ ยกรองสาร แขวนลอยทยี่ งั เหลืออยู่ และท้าใหเ้ กิดสภาพดิไนตริฟเิ คชนั่ (Denitrification) เนื่องจากออกซเิ จนละลายน้า (DO) ลดลง ซง่ึ สามารถลดสารอาหารจา้ พวก สารประกอบไนโตรเจนได้ 61
62
เกณฑ์การออกแบบ(Design Criteria) หน่วยบา้ บดั พารามิเตอร์ ค่าท่ีใชอ้ อกแบบ 1.ระบบบึงประดษิ ฐ์ แบบ Free Maximum BOD Loading Water Surface : FAS - กรณีท่ีตอ้ งการคา่ BOD ของน้าทิ้ง 20 มก./ล. 4.5 ก./ตร.ม-วนั - กรณที ต่ี ้องการคา่ BOD ของน้าทง้ิ 30 มก./ล. 6.0 ก./ตร.ม-วนั Maximum TSS Loading 3.0 ก./ตร.ม-วนั - กรณีท่ตี อ้ งการค่า TSS ของน้าทิ้ง 20 มก./ล. - กรณที ีต่ ้องการคา่ TSS ของนา้ ทิ้ง 30 มก./ล. 5.0 ก./ตร.ม-วัน ขนาดบอ่ (ความยาว : ความกวา้ ง) 3 : 1 - 5 :1 ความลกึ นา้ (เมตร) - สว่ นท่ี 1 และ 3 0.6-0.9 เมตร* 1.2-1.5 เมตร* - ส่วนที่ 2 2 วนั Minimum HRT (at Qmax) ของสว่ นที่ 1 และ 3 (วัน) 2-3 วัน Maximum HRT (at Qave) ของส่วนที่ 2 (วนั ) 63 หมายเหตุ : TSS = คา่ ของแขง็ แขวนลอยท้ังหมด (Total Suspended Solids) Qmax = Maximum monthly flow และ Qave = Average flow, HRT = เวลาเก็บกกั น้า (Hydraulic Retention Time)
2. ระบบบงึ ประดษิ ฐแ์ บบ Vegetated Submerged Bed System (VSB) ระบบบงึ ประดษิ ฐ์แบบน้ีจะมีขอ้ ดีกว่าแบบ Free Water Surface Wetland คอื เป็นระบบที่แยกน้าเสยี ไมใ่ ห้ถกู รบกวนจากแมลงหรอื สตั ว์ และ ปอ้ งกันไม่ให้จลุ นิ ทรยี ์ตา่ ง ๆ ที่ท้าให้เกิดโรคมาปนเปือ้ นกับคนได้ ในบาง ประเทศใชร้ ะบบบงึ ประดิษฐแ์ บบนใ้ี นการบ้าบดั น้าเสียจากบ่อเกรอะ (Septic Tank) และปรบั ปรุงคณุ ภาพนา้ ท้งิ จากระบบบ่อปรบั เสถยี ร (Stabilization Pond) หรอื ใช้ในการปรับปรุงคณุ ภาพน้าทงิ้ จากระบบแอกตเิ วเตด็ จส์ ลดั จ์ (Activated Sludge) และระบบอาร์บซี ี (RBC) หรือใช้ในการปรับปรงุ คุณภาพ น้าทรี่ ะบายออกจากอาคารดักน้าเสีย (CSO) เป็นต้น 64
ส่วนประกอบที่ส้าคญั ในการบา้ บัดน้าเสียของระบบบงึ ประดษิ ฐแ์ บบน้ี คอื - พชื ทป่ี ลกู ในระบบ จะมีหนา้ ทส่ี นับสนุนใหเ้ กิดการถ่ายเทก๊าซออกซเิ จน จากอากาศเพ่ือเพ่มิ ออกซเิ จนใหแ้ ก่นา้ เสีย และยงั ท้าหนา้ ทส่ี นบั สนนุ ใหก้ า๊ ซทเี่ กดิ ข้นึ ในระบบ เช่น กา๊ ซมีเทน (Methane) จากการยอ่ ยสลายแบบแอนแอโรบคิ (Anaerobic) สามารถระบายออกจากระบบได้อีกด้วย นอกจากนีย้ ังสามารถก้าจัด ไนโตรเจนและฟอสฟอรสั ไดโ้ ดยการนา้ ไปใชใ้ นการเจริญเตบิ โตของพชื - ตัวกลาง (Media) จะมีหนา้ ทส่ี า้ คญั คือ (1) เป็นทส่ี า้ หรบั ให้รากของพืชท่ปี ลูกในระบบยึดเกาะ (2) ชว่ ยให้เกิดการกระจายของน้าเสยี ทเี่ ข้าระบบและช่วยรวบรวมน้าทิ้ง กอ่ นระบายออก (3) เปน็ ท่สี ้าหรบั ให้จลุ นิ ทรยี ์ยดึ เกาะ และ (4) สา้ หรับใช้กรองสารแขวนลอยต่าง ๆ 65
ปัญหาทเ่ี กดิ ขน้ึ จากการใชร้ ะบบบงึ ประดษิ ฐ์ ปญั หาทางดา้ นเทคนคิ มีนอ้ ย เนอ่ื งจากเปน็ ระบบทีอ่ าศัยธรรมชาติเปน็ หลัก ส่วนใหญป่ ญั หาท่ีพบคอื พืชทน่ี า้ มาปลกู ไม่สามารถเจรญิ เติบโตเพ่มิ ปรมิ าณ ตามท่ตี อ้ งการได้ อาจเนื่องมาจากการเลอื กใชช้ นิดของพืชไมเ่ หมาะสม สภาพของ ดินไมเ่ หมาะสม หรอื ถูกรบกวนจากสตั ว์ทกี่ ินพืชเหลา่ น้ีเปน็ อาหาร เป็นต้น ประโยชนท์ ไ่ี ดจ้ ากบงึ ประดษิ ฐ์ ประโยชนท์ างตรง : สามารถลดปริมาณสารอนิ ทรยี ์ ของแขง็ แขวนลอย และ สารอาหารไดอ้ ย่างมีประสทิ ธิภาพ ท้าให้คุณภาพแหลง่ รองรบั นา้ ท้งิ ดีข้นึ ประโยชนท์ างออ้ ม : ทา้ ให้เกดิ ความสมดลุ ของระบบนิเวศและสภาพแวดลอ้ ม เป็น ทีอ่ ยอู่ าศัยและแหลง่ อาหารของสตั วแ์ ละนกชนิดตา่ ง ๆ และเป็นแหล่งพกั ผอ่ น หย่อนใจและศกึ ษาทางธรรมชาติ 66
หนว่ ยบ้าบดั เกณฑก์ ารออกแบบ (Design Criteria) พารามิเตอร์ ค่าทใี่ ชอ้ อกแบบ 1.ระบบบึงประดิษฐ์ แบบ Area Loading Rate Vegetated Submerged กรณที ตี่ อ้ งการค่า BOD ของน้าทง้ิ 20 มก./ล. 1.6 ก./ตร.ม-วัน Bed : VSB กรณที ต่ี อ้ งการคา่ BOD ของนา้ ทงิ้ 30 มก./ล. 6 ก./ตร.ม.-วนั กรณที ีต่ ้องการค่า TSS ของนา้ ท้ิง 30 มก./ล. 20 ก./ตร.ม-วัน ความลกึ (เมตร) ตัวกลาง 0.5-0.6 เมตร น้า 0.4-0.5 เมตร ความกวา้ ง (เมตร) ไมม่ ากกวา่ 61 เมตร ความยาว (เมตร) ไม่น้อยกว่า 15 เมตร ความลาดเอียง (Slope) ของกน้ บ่อ (%) 0.5-1 ขนาดของตวั กลาง (Media) (น้วิ ) 1.5-3.0 ส่วนรับนา้ เสีย (Inlet Zone) 3/4-1 ส่วนทใ่ี ช้ในการบา้ บดั (Treatment Zone) 1.5-3.0 สว่ นระบายน้าทิง้ (Outlet Zone) 1/4-3/4 สว่ นสา้ หรบั ปลูกพชื น้า (Planting Media) 67
4. ระบบบา้ บดั นา้ เสยี แบบแอกทิเวเตด็ สลดั จ์ (Activated Sludge Process) เปน็ วิธบี ้าบัดนา้ เสียด้วยวิธีการทางชวี วิทยา โดยใช้แบคทีเรียพวกท่ีใช้ ออกซเิ จน (Aerobic Bacteria) เป็นตัวหลกั ในการย่อยสลายสารอนิ ทรียใ์ นน้าเสีย ระบบเแอกทเิ วเตด็ สลัดจ์เปน็ ระบบบา้ บัดน้าเสียที่นยิ มใชก้ ันอยา่ งแพร่หลาย สามารถบ้าบดั ได้ท้ังน้าเสยี ชมุ ชนและนา้ เสยี จากโรงงานอุตสาหกรรม แต่การเดนิ ระบบประเภทนจี้ ะมีความยุ่งยากซับซอ้ น เนอ่ื งจากจ้าเป็นจะตอ้ งมกี ารควบคมุ สภาวะแวดล้อมและลักษณะทางกายภาพต่าง ๆ ให้เหมาะสมแก่การท้างานและการ เพ่มิ จ้านวนของจุลินทรยี ์ เพอื่ ใหร้ ะบบมปี ระสทิ ธภิ าพในการบ้าบัดสงู สุด ในปัจจุบนั ระบบแอกทเิ วเตด็ สลัดจ์มกี ารพัฒนาใชง้ านหลายรปู แบบ เชน่ ระบบแบบกวนสมบรู ณ์ (Completly Mix) กระบวนการปรบั เสถยี รสมั ผสั (Contact Stabilization Process) ระบบคลองวนเวยี น (Oxidation Ditch) หรือ ระบบบา้ บดั น้าเสียแบบเอสบีอาร์ (Sequencing Batch Reactor) เปน็ ต้น 68
หลกั การทา้ งานของระบบ ระบบบ้าบดั น้าเสยี แบบแอกตเิ วเต็ดสลดั จ์โดยท่วั ไปจะประกอบดว้ ยสว่ น สา้ คญั 2 สว่ น คอื ถงั เตมิ อากาศ (Aeration Tank) และถงั ตกตะกอน (Sedimentation Tank) นา้ เสยี จะถูกส่งเขา้ ถังเติมอากาศ ซึ่งมีสลดั จ์อย่เู ป็นจา้ นวนมากตามท่ี ออกแบบไว้ สภาวะภายในถังเตมิ อากาศจะมสี ภาพท่ีเอื้ออา้ นวยตอ่ การเจริญเติบโต ของจุลินทรยี ์แบบแอโรบคิ จุลนิ ทรีย์เหลา่ น้จี ะท้าการยอ่ ยสลายสารอนิ ทรียใ์ นน้า เสยี ใหอ้ ยใู่ นรูปของคาร์บอนไดออกไซด์และนา้ ในทีส่ ุด นา้ เสยี ทีผ่ า่ นการบ้าบัดแล้วจะไหลตอ่ ไปยังถงั ตกตะกอนเพอ่ื แยกสลัดจ์ ออกจากนา้ ใส สลัดจ์ทีแ่ ยกตัวอยู่ท่ีกน้ ถังตกตะกอนส่วนหนง่ึ จะถกู สบู กลบั เขา้ ไปใน ถงั เตมิ อากาศใหม่เพ่อื รกั ษาความเขม้ ข้นของสลัดจ์ในถงั เตมิ อากาศใหไ้ ดต้ ามที่ ก้าหนด และอีกส่วนหนง่ึ จะเปน็ สลัดจ์สว่ นเกนิ (Excess Sludge) ท่ีต้องน้าไปก้าจดั ตอ่ ไป สา้ หรับนา้ ใสส่วนบนจะเปน็ นา้ ทง้ิ ทส่ี ามารถระบายออกสู่ส่งิ แวดล้อมได้ 69
ระบบแอกทเิ วเตด็ สลดั จร์ ปู แบบตา่ ง ๆ 1. ระบบแอกทิเวเตด็ สลดั จแ์ บบกวนสมบรู ณ์ (Completly Mixed Activated Sludge: CMAS) ลักษณะส้าคัญของระบบแอกทเิ วเต็ดสลัดจ์แบบนี้ คือ จะต้องมถี ังเตมิ อากาศท่สี ามารถกวนใหน้ า้ และสลดั จ์ที่อยู่ในถงั ผสมเปน็ เน้อื เดียวกนั ตลอดท่วั ทง้ั ถัง ระบบแบบนส้ี ามารถรบั ภาระบรรทุกสารอนิ ทรียท์ ่ีเพ่มิ ข้นึ อย่างรวดเรว็ (Shock Load) ได้ดี เนื่องจากนา้ เสยี จะกระจายไปทัว่ ถงึ และสภาพแวดล้อมต่าง ๆ ในถงั เตมิ อากาศกม็ ีคา่ สม่้าเสมอทา้ ใหจ้ ลุ นิ ทรยี ์ชนิดต่าง ๆ ทมี่ ีอยู่มลี กั ษณะเดียวกนั ตลอดท้งั ถัง(Uniform Population) 70
ภาพแสดงระบบแอกทเิ วเตด็ สลัดจ์แบบกวนสมบูรณ์ 71
2. ระบบแอกทเิ วเตด็ สลดั จแ์ บบปรบั เสถยี รสมั ผสั (Contact Stabilization Activated Sludge; CSAS) ลกั ษณะส้าคญั ของระบบแอกทเิ วเต็ดสลัดจ์แบบนี้ คอื จะแบง่ ถงั เติม อากาศออกเปน็ 2 ถังอิสระจากกัน ไดแ้ ก่ ถังสมั ผสั (Contact Tank) และถงั ย่อย สลาย (Stabilization Tank) โดยตะกอนที่สบู มาจากก้นถังตกตะกอนข้ันสองจะ ถกู ส่งมาเติมอากาศใหมใ่ นถงั ยอ่ ยสลาย จากนั้นตะกอนจะถูกส่งมาสมั ผัสกบั น้า เสยี ในถงั สมั ผัส (Contact Tank) เพ่อื ย่อยสลายสารอินทรยี ์ในนา้ เสยี ในถัง สมั ผสั น้คี วามเข้มข้นของสลดั จ์จะลดลงตามปรมิ าณน้าเสียที่ผสมเข้ามาใหม่ น้าเสีย ทีถ่ ูกบ้าบัดแลว้ จะไหลไปยังถงั ตกตะกอนขัน้ ทสี่ องเพือ่ แยกตะกอนกบั สว่ นน้าใส โดยน้าใสสว่ นบนจะถูกระบายออกจากระบบ และตะกอนที่กน้ ถงั สว่ นหนึ่งจะถูกสบู กลบั ไปเขา้ ถังย่อยสลาย และอีกสว่ นหน่งึ จะนา้ ไปทิ้ง ท้าใหบ้ ่อเติมอากาศมีขนาด เลก็ กว่าบอ่ เติมอากาศของระบบแอกตเิ วเต็ดสลัดจ์ทัว่ ไป 72
ภาพแสดงระบบแอกทเิ วเตด็ สลัดจ์แบบปรบั เสถยี รสมั ผัส 73
3. ระบบคลองเวยี นวน (Oxidation Ditch; OD) ลักษณะส้าคญั ของระบบแอกทเิ วเต็ดสลัดจแ์ บบนี้ คือ รูปแบบของถงั เติม อากาศจะมลี กั ษณะเปน็ วงรหี รือวงกลม ทา้ ให้น้าไหลวนเวยี นตามแนวยาว (Plug Flow) ของถังเตมิ อากาศ และรูปแบบการกวนทีใ่ ชเ้ ครอ่ื งกลเติมอากาศตนี า้ ใน แนวนอน (Horizontal Surface Aerator) รูปแบบของถังเตมิ อากาศลักษณะนี้ จะท้าให้เกิดสภาวะทเ่ี รียกว่า แอนอ็ กซกิ (Anoxic Zone) ซึง่ เปน็ สภาวะทไ่ี ม่มี ออกซเิ จนละลายในนา้ ท้าให้ไนเตรทไนโตรเจน (NO32-) ถูกเปลี่ยนเป็นกา๊ ซ ไนโตรเจน (N2) โดยแบคทเี รียจา้ พวกไนตรฟิ ายองิ แบคทเี รยี (Nitrosomonas Spp. และ Nitrobactor Spp.) ทา้ ใหร้ ะบบสามารถบ้าบัดไนโตรเจนได้ 74
ภาพแสดงระบบคลองเวียนวน 75
4. ระบบบา้ บดั นา้ เสยี แบบเอสบอี าร์ (Sequencing Batch Reactor) ลกั ษณะสา้ คญั ของระบบแอกตเิ วเต็ดสลดั จ์แบบนี้ คอื เป็นระบบแอกทเิ ว เต็ดจส์ ลดั จ์ประเภทเตมิ เขา้ -ถา่ ยออก (Fill-and-Draw Activated Sludge) โดย มีขน้ั ตอนในการบ้าบดั นา้ เสียแตกตา่ งจากระบบตะกอนเรง่ แบบอ่นื ๆ คอื การเตมิ อากาศ (Aeration) และการตกตะกอน (Sedimentation) จะดา้ เนนิ การเป็นไป ตามล้าดบั ภายในถงั ปฏกิ ิริยาเดียวกัน โดยการเดินระบบระบบบ้าบดั น้าเสียแบบเอส บอี าร์ 1 รอบการท้างาน (Cycle) จะมี 5 ช่วงตามลา้ ดบั ดังนี้ 76
1.) ชว่ งเติมนา้ เสยี (Fill) น้าน้าเสียเขา้ ระบบ 2.) ช่วงท้าปฏกิ ิริยา (React) เป็นการลดสารอนิ ทรยี ์ในน้าเสีย (BOD) 3.) ช่วงตกตะกอน (Settle) ท้าใหต้ ะกอนจลุ นิ ทรีย์ตกลงกน้ ถังปฏกิ ริ ยิ า 4.) ช่วงระบายนา้ ทงิ้ (Draw) ระบายน้าท่ผี ่านการบา้ บัด 5.) ชว่ งพักระบบ (Idle) เพ่ือซ่อมแซมหรือรอรับนา้ เสียใหม่ โดยการเดินระบบสามารถเปล่ียนแปลงระยะเวลาในแต่ละชว่ งไดง้ า่ ย ข้ึนอย่กู ับวตั ถปุ ระสงคใ์ นการบา้ บัด ซึ่งแสดงใหเ้ ห็นถงึ ความยืดหย่นุ ของระบบบา้ บดั น้าเสยี แบบเอสบีอาร์ 77
ภาพแสดงระบบบา้ บดั น้าเสียแบบเอสบีอาร์ 78
หนว่ ยบา้ บดั พารามเิ ตอร์ เกณฑก์ ารออกแบบ ค่าท่ใี ช้ออกแบบ 1.แบบกวนสมบรู ณ์ F/M Ratio 0.2-0.6 กก.บีโอดี / กก. MLSS-วนั (Completely Mix) อายุสลัดจ์ (Sludge Age) 5-15 วนั อตั ราภาระอินทรยี ์ (Organic Loading) 0.8-1.9 กก.บโี อดี / ลบ.ม.-วัน MLSS 2,500-4,000 มก./ล. เวลาเก็บกักนา้ (HRT) 3-5 ช่วั โมง อัตราสว่ นการสูบสลดั จก์ ลับ 0.25-1 ความตอ้ งการออกซิเจน 0.8-1.1 กก. O2 / กก. BOD ทถี่ กู ก้าจัด ประสทิ ธิภาพในการก้าจดั บโี อดี รอ้ ยละ 85-95 2. แบบปรบั เสถียรสัมผสั F/M Ratio 0.2-0.6 กก.บโี อดี / กก. MLSS-วัน (Contact Stabilization) อายสุ ลดั จ์ (Sludge Age) 5-15 วนั อัตราภาระอินทรยี ์ (Organic Loading) 0.9-1.2 กก.บโี อดี / ลบ.ม.-วัน - MLSS ในถงั สมั ผัส 1,000-3,000 มก./ล. ในถงั ปรบั เสถียร 4,000-10,000 มก./ล. - เวลาเกบ็ กกั นา้ (HRT) ในถังสมั ผสั 0.5-1 ช่วั โมง ในถังปรับเสถียร 3-8 ช่วั โมง อตั ราส่วนการสบู สลัดจ์กลบั 0.25-1.5 - ความตอ้ งการออกซเิ จน ในถงั สมั ผสั 0.4-0.6 กก.O2 / กก. BOD ท่ถี ูกก้าจัด 79 ในถงั ปรบั เสถียร 0.3-0.5 กก.O2 / กก. BOD ท่ถี ูกกา้ จดั ประสทิ ธิภาพในการกา้ จดั บีโอดี ร้อยละ 80-90
หน่วยบ้าบดั เกณฑก์ ารออกแบบ 3.แบบคลองวนเวียน (Oxidation Ditch) พารามเิ ตอร์ คา่ ทใ่ี ชอ้ อกแบบ 4. แบบเอสบอี าร์ F/M Ratio 0.05-0.3 กก.บโี อดี / กก. MLSS-วัน (Sequencing Batch Reactor) อายุสลดั จ์ (Sludge Age) 10-30 วัน อัตราภาระอินทรยี ์ (Organic Loading) 0.1-0.5 กก.บโี อดี / ลบ.ม.-วนั MLSS 3,000-6,000 มก./ล. เวลาเก็บกกั น้า (HRT) 8-36 ช่วั โมง อตั ราสว่ นการสูบสลัดจก์ ลับ 0.75-1.5 ประสิทธิภาพในการก้าจดั บโี อดี รอ้ ยละ 75-95 F/M Ratio 0.05-0.3 กก.บีโอดี / กก. MLSS-วัน อายุสลัดจ์ (Sludge Age) 8-20 วนั อัตราภาระอนิ ทรยี ์ (Organic Loading) 0.1-0.3กก.บีโอดี / ลบ.ม.-วัน MLSS 1,500-6,000 มก./ล. ความจุถงั ตอ่ อตั ราไหลเข้าของน้าเขา้ ระบบ 8-50 ชวั่ โมง ประสทิ ธภิ าพในการกา้ จัดบีโอดี รอ้ ยละ 85-95 80
ปญั หาตะกอนไมจ่ มตวั (Bulking Sludge) และการเกดิ ตะกอนลอย (Rising Sludge) ตะกอนไมจ่ มตวั (Bulking Sludge) เกดิ จากสภาวะทมี่ ีจลุ นิ ทรีย์จา้ พวก เส้นใย (Filamentous Organism) มากเกินไป โดยจุลนิ ทรยี ์จ้าพวกเสน้ ใยเหลา่ น้ี เป็นสาเหตุทา้ ให้ตะกอนจลุ ินทรีย์ในถังเติมอากาศไม่จบั ตัวกันเปน็ ฟล็อค (Floc) เม่ือไหลไปยังถงั ตกตะกอนจะพบว่าตะกอนจลุ ินทรยี ์เหล่าน้จี ะลอยขึน้ มาคล้ายลูก คลนื่ เป็นชน้ั ตลอดทั่วท้งั ถงั ตกตะกอน การควบคมุ จลุ นิ ทรีย์จ้าพวกเส้นใยสามารถท้าไดห้ ลายวธิ ี ไดแ้ ก่ - การเตมิ คลอรนี หรอื ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซดล์ งในตะกอนจุลนิ ทรยี ์ทสี่ ูบ กลบั (Return Sludge) - การปอ้ งกันการเกดิ จุลินทรยี ์เสน้ ใยในระบบน้ันต้องควบคุมให้ระบบมี สภาวะการท้างานที่เหมาะสม ไดแ้ ก่ การควบคุมค่าออกซเิ จนละลายนา้ ในถงั เติม อากาศไม่ให้น้อยกวา่ 2 มิลลิกรมั ตอ่ ลติ ร และการเติมสารอาหาร ได้แก่ ไนโตรเจน และฟอสฟอรสั ในปริมาณทพ่ี อเหมาะ การควบคุมพีเอชไมใ่ หต้ ้่ากวา่ 6.5 เป็นตน้ 81
ตะกอนลอย (Rising Sludge) เกดิ จากสภาวะดิไนตริฟิเคช่นั (Denitrification) ซึง่ เปน็ การเปล่ียนไนไตรท์ และไนเตรท เปน็ กา๊ ซไนโตรเจน โดยกา๊ ซไนโตรเจนจะสะสมตัวอยูใ่ ต้ชน้ั ของตะกอนจลุ นิ ทรยี ์ในถงั ตกตะกอนจน มากพอท่ีจะดันใหต้ ะกอนจุลนิ ทรยี ์เหล่านน้ั ลอยข้นึ มาเปน็ กอ้ นใหญ่ ๆ เมอื่ ลอย ขนึ้ มาจนถงึ ผวิ น้าแล้วจะแตกกระจายออกเปน็ แผ่นมองเหน็ ฟองกา๊ ซเลก็ ๆ ลอยขนึ้ มากับตะกอน การแกป้ ัญหาตะกอนลอย ได้แก่ - การเพ่ิมอัตราการสบู ตะกอนกลบั จากถงั ตกตะกอนเพ่อื ลด ระยะเวลาเกบ็ กกั ตะกอนในถงั ตกตะกอน - ลดอายุสลัดจ์ (Sludge Age) โดยการเพมิ่ อัตราการระบายตะกอน ส่วนเกนิ (Excess Sludge) ท้งิ 82
5.ระบบบา้ บดั นา้ เสยี คลองวนเวยี น (Oxidation Ditch) เปน็ ระบบแอกทิเวเตด็ สลดั จ์ (Activated Sludge) ประเภทหนง่ึ ทีใ่ ช้ แบคทีเรยี พวกทใ่ี ช้ออกซเิ จน (Aerobic Bacteria) เปน็ ตวั หลักในการยอ่ ยสลาย สารอนิ ทรยี ใ์ นนา้ เสีย และเจรญิ เตบิ โตเพมิ่ จ้านวน กอ่ นทจ่ี ะถูกแยกออกจากน้าทิ้งโดย วธิ กี ารตกตะกอน การเดนิ ระบบบา้ บัดประเภทนี้จะมีความยุ่งยากซบั ซ้อน เนอ่ื งจาก จา้ เป็นจะต้องมกี ารควบคุมสภาวะแวดลอ้ มและลกั ษณะทางกายภาพตา่ ง ๆ ให้ เหมาะสมต่อการท้างานและการเพ่ิมจ้านวนของจุลนิ ทรีย์ เพอื่ ให้ระบบมปี ระสิทธภิ าพ ในการบ้าบัดสูงสุด 83
หลักการทา้ งานของระบบ การทา้ งานของระบบคลองวนเวียนจะเหมอื นกับระบบแอกทเิ วเต็ด สลดั จ์โดยทัว่ ไป คือ อาศยั จุลนิ ทรยี ์มากมายหลายชนิด โดยจุลินทรีย์ทสี่ า้ คัญ ไดแ้ ก่ แบคทีเรยี เชอ้ื รา และโปรโตซัว เป็นตน้ สภาวะทใี่ ชใ้ นการเจรญิ เตบิ โตของจลุ นิ ทรยี ์จะเป็นสภาวะแอโรบคิ โดย จลุ นิ ทรีย์จะใช้สารอินทรยี ์ที่อยู่ในน้าเสยี เป็นแหล่งอาหารและพลงั งาน เพอื่ การ เจรญิ เติบโตและเพิม่ จ้านวนของจลุ นิ ทรีย์ในระบบ จากนนั้ จงึ แยกจุลนิ ทรยี ์ออก จากน้าเสยี ทีผ่ ่านบา้ บดั แล้ว โดยวธิ ีการตกตะกอนในถงั ตกตะกอน (Sedimentation Tank) เพอ่ื ให้ไดน้ ้าใส (Supernatant) อย่สู ่วนบนของถัง ตกตะกอน ซึง่ มคี ุณภาพน้าดีขนึ้ และสามารถระบายออกสู่สิ่งแวดลอ้ มได้ 84
ส่วนประกอบของระบบ ระบบคลองวนเวยี นจะมลี กั ษณะแตกต่างจากระบบแอกตเิ วเตด็ สลดั จ์ แบบอน่ื คอื ถงั เติมอากาศจะมลี ักษณะเป็นวงกลมหรอื วงรี ท้าใหร้ ะบบคลอง วนเวยี นจึงใชพ้ ้ืนทมี่ ากกวา่ ระบบแอกตเิ วเต็ดสลดั จ์แบบอื่น โดยรปู แบบของถงั เติมอากาศแบบวงกลมหรอื วงรี ทา้ ให้นา้ ไหลวนเวียนตามแนวยาว (Plug Flow) ของถงั เตมิ อากาศ และการกวนจะใชเ้ คร่อื งกลเตมิ อากาศ ซึง่ ตีน้าในแนวนอน (Horizontal Surface Aerator) จากลกั ษณะการไหลแบบตามแนวยาวท้าให้ สภาวะในถังเตมิ อากาศแตกตา่ งไปจากระบบแอคติเวเต็ดจส์ ลดั จ์แบบกวน สมบูรณ์ (Completely Mixed Activated Sludge) โดยค่าความเขม้ ขน้ ของ ออกซเิ จนละลายน้า ในถังเตมิ อากาศจะลดลงเรอ่ื ย ๆ ตามความยาวของถัง จนกระทง่ั มคี ่าเปน็ ศนู ย์ เรียกว่าเขตแอนอ็ กซิก (Anoxic Zone) ซึ่งจะมี ระยะเวลาไมช่ ่วงนี้ไม่เกนิ 10 นาที การท่ถี งั เติมอากาศมสี ภาวะเชน่ น้ีท้าให้เกิดไน ตริฟิเคชน่ั (Nitrification) และดีไนตริฟิเคชั่น (Denitrification) ขน้ึ ในถัง เดียวกัน ท้าใหร้ ะบบสามารถบา้ บัดไนโตรเจนได้ดีข้ึนดว้ ย 85
ระบบคลองวนเวยี นส่วนใหญจ่ ะประกอบด้วยหนว่ ยบ้าบดั ดังน้ี 1. รางดักกรวดทราย (Grit Chamber) 2. บ่อปรับสภาพการไหล (Equalizing Tank) 3. บอ่ เติมอากาศแบบคลองวนเวียน 4. ถังตกตะกอน (Sedimentation Tank) 5. บ่อสูบตะกอนหมุนเวยี น และ 6. บ่อเติมคลอรีน 86
รางดักกรวดทราย ถังตกตะกอน (Grit Chamber) (Sedimentation Tank) บ่อเตมิ อากาศแบบคลองวนเวียน บ่อสบู ตะกอนหมนุ เวยี น บอ่ เติมคลอรีน 87
หน่วยบ้าบดั เกณฑ์การออกแบบ 1. บอ่ เติมอากาศแบบคลอง วนเวียน พารามเิ ตอร์ ค่าทีใ่ ชอ้ อกแบบ 2. ถงั ตกตะกอนขน้ั สอง F/M Ratio 0.05-0.3 กก.บโี อดี / กก. MLSS-วนั (Sedimentation Tank) อายสุ ลัดจ์ (Sludge Age) 10-30 วนั อัตราภาระอินทรยี ์ (Organic Loading) 0.1-0.5 กก.บโี อดี / ลบ.ม.-วนั MLSS 3,000-6,000 มก./ล. เวลาเก็บกักน้า (HRT) 8-36 ชัว่ โมง เวลาเก็บกกั น้า 0.75-1.5 ประสิทธภิ าพในการก้าจดั บีโอด รอ้ ยละ 75-95 อัตรานา้ ลน้ อตั ราไหลเฉล่ยี 8-16 ลบ.ม./ตร.ม.-วนั อัตราไหลสูงสดุ 24-32 ลบ.ม./ตร.ม.-วนั อัตราภาระของแขง็ อัตราไหลเฉล่ยี 1-5 กก./ตร.ม.-ชม. อตั ราไหลสงู สดุ 7 กก./ตร.ม.-ชม. ความลึก 3-6 เมตร อตั ราภาระฝาย 250 ลบ.ม./ม.-วนั 88
หนว่ ยบ้าบดั เกณฑก์ ารออกแบบ 3. บ่อเติมคลอรีน (Chlorine พารามิเตอร์ ค่าที่ใชอ้ อกแบบ Contact Tank) เวลาสมั ผสั (นาที) 15-30 นาที อัตราไหลเฉลยี่ 30 อตั ราไหลสงู สดุ 15 ความเขม้ ขน้ ของคลอรนี ที่ตอ้ งการ 6 มก./ล. คลอรนี คงเหลอื ทัง้ หมด (Total Residual 0.3-2 มก./ล (0.5-1 มก./ล.)* Chlorine) 89
การควบคมุ ระบบ การควบคมุ ระบบคลองวนเวยี น จะตอ้ งท้าให้สภาพแวดล้อมเหมาะสมกับ การเจริญเตบิ โตของจุลินทรยี ์ ไดแ้ ก่ คา่ พเี อช (pH) อุณหภมู ิ อาหารเสรมิ แรธ่ าตุ ตา่ ง ๆ ออกซิเจนทีล่ ะลายอยใู่ นนา้ และการกวนท่ีเหมาะสม เมอ่ื สภาพแวดลอ้ ม เหมาะสมกับจลุ นิ ทรีย์ชนิดท่ตี ้องการแล้ว จลุ ินทรยี ์จะเจริญเตบิ โตโดยการยอ่ ย สลายสารอนิ ทรยี ์ในนา้ เสยี ทา้ ให้จุลนิ ทรยี ์เพม่ิ จ้านวนข้ึนเรอ่ื ย ๆ ดงั นั้น หลักในการ ควบคุมการทา้ งานของกระบวนการ คือ ต้องจดั ให้ปรมิ าณสารอนิ ทรีย์และ สภาพแวดลอ้ มเหมาะสมกับปริมาณจุลินทรยี ์ในถงั เติมอากาศเพอื่ ใหส้ ามารถบ้าบัด น้าเสียได้อย่างมปี ระสิทธิภาพ และสามารถแยกสลดั จ์ออกจากนา้ ไดง้ า่ ย 90
การควบคุมการทา้ งานของระบบสามารถท้าได้ 2 วธิ ี คอื การควบคมุ อายุสลดั จ์ (Sludge Retention Time; SRT (qC) หรอื Sludge Age) และ วธิ ีการควบคมุ อตั ราสว่ นของนา้ หนกั มลสารอนิ ทรยี ต์ อ่ นา้ หนกั ของจลุ นิ ทรยี ์ (F/M Ratio) แตใ่ นทางปฏิบัตพิ บวา่ การควบคมุ โดยใช้ค่าอายุสลัดจ์ท้าได้งา่ ย กวา่ โดยเพยี งแตท่ ้าการวิเคราะหค์ ่า MLVSS ในระบบ (หรอื วิเคราะหค์ า่ MLSS แทนกไ็ ด)้ เพื่อน้าไปคา้ นวณหาปริมาณสลดั จ์สว่ นเกนิ ที่จะตอ้ งก้าจดั ออก เพ่อื รักษาคา่ อายุสลัดจ์ใหอ้ ยู่ในชว่ งท่ตี อ้ งการควบคมุ 91
ขอ้ ดี ระบบคลองวนเวียนเปน็ ระบบทีม่ ปี ระสทิ ธิภาพในการบา้ บดั สูง และ สามารถบ้าบัดไนโตรเจนได้ดี ข้อเสยี ค่าใชจ้ ่ายในการก่อสรา้ งและการด้าเนินการสงู ใชพ้ ้นื ทีม่ ากกว่าระบบ แอคติเวเต็ดจส์ ลดั จ์ประเภทอน่ื ผูค้ วบคุมระบบจะต้องมคี วามรคู้ วามเขา้ ใจระบบ เปน็ อย่างดี หากไมม่ กี ารดแู ลที่ดพี อจะทา้ ใหอ้ ุปกรณ์เชน่ เคร่ืองเตมิ อากาศชา้ รุด ไดง้ ่าย 92
93
6.ระบบบา้ บดั นา้ เสยี แบบแผน่ จานหมนุ ชวี ภาพ (Rotating Biological Contactor ; RBC) ระบบแผ่นจานหมนุ ชวี ภาพเป็นระบบบา้ บัดน้าเสียทางชวี วทิ ยาใหน้ ้า เสยี ไหลผ่านตัวกลางลักษณะทรงกระบอกซงึ่ วางจมุ่ อย่ใู นถังบ้าบดั ตัวกลาง ทรงกระบอกนจ้ี ะหมนุ อยา่ งชา้ ๆ เม่ือหมนุ ขึน้ พ้นนา้ และสัมผัสอากาศ จลุ ินทรยี ์ ทีอ่ าศัยติดอยกู่ บั ตวั กลางจะใชอ้ อกซเิ จนจากอากาศย่อยสลายสารอนิ ทรยี ใ์ นน้า เสียทีส่ มั ผัสตดิ ตัวกลางขึ้นมา และเมอ่ื หมนุ จมลงกจ็ ะนา้ น้าเสยี ข้นึ มาบา้ บดั ใหม่ สลับกันเช่นนตี้ ลอดเวลา 94
หลกั การทา้ งานของระบบ กลไกการท้างานของระบบในการบา้ บัดน้าเสยี อาศยั จลุ ินทรียแ์ บบใชอ้ ากาศ จ้านวนมากท่ียึดเกาะติดบนแผ่นจานหมุนในการย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้าเสีย โดยการหมุนแผน่ จานผ่านนา้ เสยี ซึ่งเมื่อแผน่ จานหมนุ ข้นึ มาสัมผสั กบั อากาศก็จะพา เอาฟิล์มน้าเสียขึ้นสู่อากาศด้วย ท้าให้จุลินทรีย์ได้รับออกซิเจนจากอากาศ เพ่ือใช้ใน การย่อยสลายหรือเปล่ียนรูปสารอินทรีย์เหล่านั้นให้เป็น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ น้า และเซลล์จุลินทรีย์ ต่อจากนั้นแผ่นจานจะหมุนลงไปสัมผัสกับน้าเสียในถัง ปฏิกิรยิ าอกี คร้ัง ทา้ ให้ออกซิเจนส่วนที่เหลือผสมกับนา้ เสยี ซึ่งเปน็ การเติมออกซิเจน ให้กับน้าเสียอีกส่วนหนึ่ง สลับกันเช่นน้ีตลอดไปเป็นวัฏจักร แต่เมื่อมีจ้านวน จุลินทรีย์ยึดเกาะแผ่นจานหมุนหนามากขึ้น จะท้าให้มีตะกอนจุลินทรีย์บางส่วน หลุดลอกจากแผ่นจานเน่ืองจากแรงเฉือนของการหมุน ซ่ึงจะรักษาความหนาของ แผ่นฟิล์มให้ค่อนข้างคงที่โดยอัตโนมัติ ทั้งนี้ตะกอนจุลินทรีย์แขวนลอยที่ไหลออก จากถังปฏกิ ิรยิ านี้ จะไหลเขา้ ส่ถู งั ตกตะกอนเพ่ือแยกตะกอนจุลินทรีย์และน้าทิ้ง ท้า ให้นา้ ทิง้ ที่ออกจากระบบนมี้ ีคุณภาพดขี ้นึ 95
ส่วนประกอบของระบบ ระบบแผน่ จานหมุนชวี ภาพเป็นระบบบ้าบดั น้าเสียอีกรปู แบบหนึ่งของ ระบบบา้ บัดขน้ั ท่ีสอง (Secondary Treatment) ซึ่งองค์ประกอบหลกั ของ ระบบประกอบดว้ ย 1) ถงั ตกตะกอนข้นั ต้น (Primary Sedimentation Tank) ทา้ หน้าทีใ่ นการแยกของแข็งทีม่ ากับนา้ เสยี 2) ถงั ปฏิกิริยา ท้าหน้าท่ใี นการ ย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้าเสีย และ 3) ถงั ตกตะกอนข้ันท่ีสอง (Secondary Sedimentation Tank) ท้าหนา้ ทใ่ี นการแยกตะกอนจุลนิ ทรีย์และน้าท้ิงทีผ่ ่าน การบา้ บดั แลว้ โดยในสว่ นของถังปฏิกริ ิยาประกอบด้วย แผ่นจานพลาสตกิ จา้ นวนมากทที่ า้ จาก polyethylene (PE) หรอื high density polyethylene (HDPE) วางเรยี งขนานซอ้ นกนั โดยตดิ ตั้งฉากกับเพลา แนวนอนตรงจดุ ศูนย์กลางแผ่น ซึ่งจลุ นิ ทรยี ์ท่ใี ช้ในการบา้ บดั น้าเสยี จะยดึ เกาะติดบนแผ่นจานนีเ้ ปน็ แผ่นฟิล์มบางๆ หนาประมาณ 1-4 มิลลิเมตร 96
หรือทเี่ รยี กระบบนอ้ี กี อย่างวา่ เปน็ ระบบ fixed film ท้งั น้ีชดุ แผ่นจานหมุนทง้ั หมด วางติดต้งั ในถังคอนกรตี เสริมเหล็ก ระดบั ของเพลาจะอยูเ่ หนอื ผวิ น้าเลก็ นอ้ ย ท้าให้ พื้นทผ่ี ิวของแผ่นจานจมอยู่ในนา้ ประมาณรอ้ ยละ 35 - 40 ของพ้ืนท่ีแผน่ ทง้ั หมด และในการหมนุ ของแผ่นจานหมุนชวี ภาพอาศยั ชดุ มอเตอร์ขบั เคลือ่ นเพลาและเฟือง ทดรอบ เพอ่ื หมุนแผน่ จานในอัตราประมาณ 1 - 3 รอบต่อนาที 97
ระบบแผน่ หมุนชวี ภาพ จะประกอบดว้ ยหนว่ ยบา้ บัด ดังนี้ 1 บอ่ ปรบั สาภพการไหล (Equalizing Tank) 2. ถงั ตกตะกอนขน้ั ตน้ (Primary Sedimentation Tank) 3. ระบบแผ่นหมนุ ชวี ภาพ 4. ถังตกตะกอนข้นั ท่ี 2 (Secondary Sedimentation Tank) และ 5. บ่อเติมคลอรนี 98
หนว่ ยบา้ บดั เกณฑ์การออกแบบ (Design Criteria) พารามเิ ตอร์ ค่าทใ่ี ชอ้ อกแบบ 1. ถังตกตะกอนขน้ั ตน้ (Primary ระยะเวลาเก็บกัก 1-4 ชัว่ โมง Sedimentation Tank) - อัตรานา้ ลน้ (Overflow Rate) อัตราไหลเฉลี่ย 30-50 ลบ.ม./ตร.ม.-วนั อตั ราไหลสงู สดุ 70-130 ลบ.ม./ตร.ม.-วัน อตั ราภาระฝาย (Weir Loading Rate) 125-500 ลบ.ม./ม.-วนั 2.ระบบแผน่ หมนุ ชวี ภาพ ภาระชลศาสตร์ 80-160 ลบ.ม./1000 ตร.ม.-วนั (Rotating Biological อัตราภาระอนิ ทรยี ์ (Organic Loading) 10-17 กก.BOD ทัง้ หมด/1000 Contactor) ตร.ม.-วัน เวลาเก็บกกั น้า (HRT) 0.7-1.5 ชัว่ โมง 3.ถงั ตกตะกอนขัน้ สอง - อัตราน้าลน้ (Overflow Rate) (Sedimentation Tank) อัตราไหลเฉลยี่ 16-32 ลบ.ม./ตร.ม.-วนั อตั ราไหลสูงสุด 40-48 ลบ.ม./ตร.ม.-วนั - อัตราภาระของแขง็ (Solid Loading Rate) 3-6 กก./ตร.ม.-ชม. อัตราไหลเฉลยี่ 10 กก./ตร.ม.-ชม. อตั ราไหลสูงสดุ ความลกึ 3-4.5 เมตร อัตราภาระฝาย (Weir Loading Rate) 250 ลบ.ม./ม.-วนั 99
หน่วยบ้าบดั เกณฑก์ ารออกแบบ (Design Criteria) 4. บอ่ เตมิ คลอรนี (Chlorine พารามิเตอร์ ค่าที่ใชอ้ อกแบบ Contact Tank) - เวลาสมั ผัส 15-30 นาที อัตราไหลเฉลยี่ 30 อัตราไหลสงู สุด 15 ความเข้มขน้ ของคลอรนี ท่ตี อ้ งการ 6 มก./ล. คลอรนี คงเหลือทั้งหมด (Total Residual 0.3-2 มก./ล (0.5-1 มก./ล.)* Chlorine) 100
Search
