✒ ระบบบำบัดน้ำเสีย
⦾ Wastewater Treatment System เป็นกระบวนการบำบัดน้ำเสีย ด้วยมลพิษทางน้ำเป็นหนึ่งในปัญหาที่ใหญ่ที่สุดที่โลกกำลังเผชิญอยู่ในปัจจุบัน ทั้งน้ำเสียในครัวเรือน ศูนย์การค้า โรงงาน และสถานที่อื่นๆ ที่เป็นแหล่งผลิตน้ำเสียที่ผ่านการใช้งานโดยไม่มีกระบวนการบำบัดน้ำเสียอย่างถูกต้อง น้ำเป็นปัจจัยสำคัญในการดำรงชีวิต หากเราไม่ป้องกัน บำรุง และบำบัดน้ำเสียก่อนปล่อยสู่ธรรมชาติ สุดท้ายแล้วเราจะเป็นผู้รับผลกระทบและการกระทำอย่างมักง่ายนั้นเสียเอง และยังส่งผลต้องพืชและสัตว์อีกด้วย เช่นนั้นวิธีการกำจัดสิ่งปนเปื้อนที่อยู่ในน้ำก่อนปล่อยลงสู่แหล่งน้ำธรรมชาติ เป็นการเปลี่ยนสภาพของเสียในน้ำเสียให้อยู่ในสภาพที่เหมาะสมพอที่จะไม่ทำให้เกิดปัญหาต่อแหล่งน้ำและสิ่งแวดล้อม ที่จะได้รับน้ำเสียนั้น ๆ ซึ่งวิธีการบำบัดน้ำเสียแบ่งได้ 3 แบบ คือ ➀แบบการบำบัดน้ำเสียด้วยวิธีทางกายภาพ ➁แบบการบำบัดน้ำเสียด้วยวิธีทางเคมี และ ➂แบบการบำบัดน้ำเสียด้วยวิธีทางชีวภาพ
- การตกตะกอนโดยใช้สารเคมี (chemical coagulation หรือ precipitation) เป็นการใช้สารเคมีช่วยตกตะกอนโดยให้เติมสารเคมี (coagulant) ลงไป เพื่อเปลี่ยนสถานะทางกายภาพของของแข็งแขวนลอยที่มีขนาดเล็กให้รวมกันมีขนาดใหญ่ขึ้นรียกกระบวนดังกล่าวว่า (flocculation)
- การทำให้เป็นกลาง (Neutralization) เป็นการปรับสภาพความเป็นกรด - ด่าง หรือ pH ให้อยูในสภาพที่เป็นกลาง เพื่อให้เกิดความเหมาะสมที่จะนำไปบำบัดน้ำเสียในขั้นอื่น ต่อไป โดยเฉพะกระบวนการบำบัดน้ำเสียด้วยวิธีทางชีวภาพซึ่งต้องการน้ำเสียที่มีค่า pH อยู่ในช่วง 6.5-8.5 แต่ก่อนที่จะปล่อยน้ำเสียที่ผ่านกระบวนการบำบัดดีแล้วลงสู่ธรรมชาติ ต้องปรับสภาพ pH อยู่ในช่วง 5-9 ถ้า pH ต่ำจะต้องปรับสภาพด้วยด่าง ด่างที่นิยมนำมาใช้คือ โซดาไฟ (NaOH) ปูนขาว (CaO) หรือ แอมโมเนีย (NH 3 ) เป็นต้น และถ้าน้ำเสียมีค่า pH สูงต้องทำการปรับสภาพพีเอชให้เป็นกลางโดยใช้กรด กรดที่นิยมนำมาใช้ ได้แก่ กรดกำมะถัน (H 2 SO 4 ) กรดเกลือ (HCL) หรือก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2 )
- การทำลายเชื้อโรค (disinfection) การทำลายเชื้อโรคในน้ำเสียเป็นการทำลายจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคโดยใช้เคมีหรือสารอื่น ๆ โดยมีวัตถุประสงค์คือ เพื่อป้องกันกาแพร่กระจายของเชื้อโรคมสู่คนและเพื่อทำลายห่วงโซ่ของเชื้อโรคและการติดเชื้อก่อนที่จะถูกปล่อยลงแหล่งน้ำธรรมชาติ ซึ่งสารเคมีที่ใช้ในการกำจัดเชื้อโรค ได้แก่ คลอรีน และสารประกอบคลอรีน โบรมีน ไอโอดีน โอโซน ฟีนอลและสารประกอบของฟีนอล แอลกอฮอล์ เป็นต้น ซึ่งคลอรีนเป็นสารเคมีที่นิยมใช้มาก
"Jokaso" ระบบบำบัดน้ำเสียแบบติดกับที่ (on-site wastewater treatment systems) จากประเทศญี่ปุ่น | ||
---|---|---|
กระบวนการบำบัดของ Jokaso จะขจัดสิ่งปนเปื้อนต่างๆ ออกจากน้ำก่อนที่จะปล่อยลงสู่แหล่งน้ำหรือนำกลับมาใช้ใหม่ กระบวนการบำบัดน้ำเสียสามารถบรรจุและขจัดสิ่งปนเปื้อนที่ก่อให้เกิดเชื้อโรคที่อาจเกิดขึ้นได้ผ่านระบบกรองที่ปิดกั้นเส้นทางของพวกมัน และการบำบัดต่อไปจะฆ่าสิ่งมีชีวิตที่เป็นอันตราย ช่วยป้องกันเชื้อโรคและแบคทีเรียไม่ให้เข้าสู่แหล่งน้ำอื่นหรือพื้นดิน และจากการทำอันตรายแก่มนุษย์ตลอดจนพืชและสัตว์ |
ระบบบำบัดน้ำเสียในปัจจุบันมีรูปแบบอยู่ทั้งหมด 6 แบบ ซึ่งประกอบไปด้วย
- ระบบบำบัดน้ำเสียแบบบ่อปรับเสถียร (Stabilization Pond) 1.)บ่อแอนแอโรบิคอินทรีย์สารในน้ำเสียจะถูกย่อยด้วยจุลินทรีย์ชนิดไม่ใช้อากาศ ผลผลิตที่ได้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน และก๊าซไข่เน่า 2.)บ่อแอโรบิคอินทรีย์สารในน้ำเสียจะถูกย่อยด้วยจุลินทรีย์ชนิดใช้อากาศ เนื่องจากการสังเคราะห์แสงของสาหร่าย จึงทำให้ได้ก๊าซออกซิเจน 3.)บ่อแฟคัลเททีฟหลักการย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสียจะเป็นแบบใช้อากาศ ที่ผิวด้านบนที่แดดส่องถึง และเป็นแบบไร้อากาศที่ก้นบ่อ 4.)บ่อบ่ม ใช้รองรับน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดต่าง ๆ มาแล้ว
- ระบบบำบัดน้ำเสียแบบบ่อเติมอากาศ (Aerated Lagoon หรือ AL) หลักการทำงานอาศัยจุลินทรีย์เหมือนกับบ่อแฟคัลเททีฟ มีเครื่องเติมอากาศผิวน้ำแบบทุ่นลอยหรือยึดติดกับแท่น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานให้กับจุลินทรีย์ การเติมอากาศสามารถแบ่งได้ 2 แบบ คือ 1.)การผสมแบบสมบูรณ์ทั่วทั้งบ่อ และ 2.)การผสมเพียงบางส่วน
- ระบบบำบัดน้ำเสียแบบบึงประดิษฐ์ (Constructed Wetland) เป็นระบบที่จำลองแบบพื้นที่ชุ่มน้ำมาใช้บำบัดน้ำเสียโดยการบดอัดดินให้แน่น เพื่อปลูกพืชจำพวก กก แฝก ธูปฤาษี เป็นต้น สามารถแบ่งเป็น 2 ประเภทหลัก คือ แบบน้ำไหลบนผิวดิน และแบบน้ำไหลใต้ผิวดิน
- ระบบบำบัดน้ำเสียแบบแอกทิเวเต็ดสลัดจ์ (Activated Sludge Process) โดยอาศัยสิ่งมีชีวิตพวกจุลินทรีย์ ทั้งหลายในการย่อยสลาย ดูดซับ หรือเปลี่ยนรูปของมลสารต่างๆ ที่มีอยู่ในน้ำเสียให้มีค่าความสกปรกน้อยลง หลักการทำงานของระบบเอเอสเป็นวิธีที่เลียนแบบธรรมชาติน้ำเสียจะเข้าสู่ถังบรรจุตัวกลางพลาสติกที่มีจุลินทรีย์เกาะอยู่ พร้อมทั้งมีระบบเติมอากาศที่ก้นถังใต้ชั้นตัวกลางให้กับแบคทีเรีย เพื่อย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสียเนื่องจากว่าปัญหาน้ำเสียที่เกิดขึ้นเป็นผลมาจากหลายสาเหตุ ไม่ว่าจะเป็นน้ำเสียที่ปล่อยจากโรงงานอุตสาหกรรม อาคารบ้านเรือน ตลาดสด เกษตรกรรม เป็นต้น ดังนั้นจึงมีความจำเป็นที่จะต้องมีการใช้ค่ามาตรฐานน้ำเข้ามาใช้ควบคุมก่อนที่จะปล่อยทิ้งสู่แหล่งน้ำ
- ระบบบำบัดน้ำเสียแบบแผ่นจานหมุนชีวภาพ (Rotating Biological Contactor ; RBC) เป็นระบบที่ให้น้ำเสียไหลผ่านตัวกลางทรงกระบอกที่วางอยู่ในถังบำบัด จุลินทรีย์ที่ติดอยู่ที่ตัวกลางจะทำหน้าที่บำบัดโดยใช้ออกซิเจนในอากาศ
ซึ่งรายละเอียดในแต่ละแบบ มีข้อดี-ข้อเสีย อย่างไร
- แบบแรก (Stabilization Pond) ค่าใช้จ่ายต่ำมาก แต่ต้องใช้พื้นที่มาก
- แบบที่สอง (Aerated Lagoon หรือ AL) ค่าใช้จ่ายต่ำ บำรุงรักษาง่าย แต่ต้องมีค่าใช้จ่ายในส่วนของค่าไฟฟ้าสำหรับเครื่องเติมอากาศ
- แบบที่สาม (Constructed Wetland) เป็นที่ความนิยม ใช้เงินลงทุนต่ำและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
- แบบที่สี่ (Activated Sludge Process) ใช้พื้นที่น้อย แต่ต้องมีอุปกรณ์ค่อนข้างมาก
- แบบที่ห้า (Oxidation Ditch) เป็นรูปแบบที่เหมาะกับชุมชนขนาดเล็ก
- แบบที่หก (Rotating Biological Contactor ; RBC) เหมาะสำหรับพื้นที่อุตสาหกรรม ดูแลรักษาง่าย แต่มีค่าอุปกรณ์ค่อนข้างสูง