Make your own free website on Tripod.com
ทรัพยากรน้ำและวิธีการบำบัดน้ำเสีย
ความสำคัญของทรัพยากรน้ำ
น้ำเป็นปัจจัยที่สำคัญในการพัฒนา เป็นแหล่งเกิดของสิ่งมีชีวิต คือ พืช และสัตว์
น้ำเป็นสิ่งที่ทำให้เกิดความอุดมสมบูรณ์แก่สิ่งมีชีวิตทั้งมวล และน้ำมีปริมาณถึง
3 ใน 4 ส่วนของโลก
น้ำเป็นสิ่งที่จำเป็นและสำคัญยิ่งของมนุษย์เรา ประโยชน์ของการใช้น้ำ พอจะ
สรุปได้เป็นข้อ ๆ ดังต่อไปนี้
1. การใช้โดยตรงในลำน้ำ
- การพักผ่อนหย่อนใจ
- การประมงและการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ
- การขนส่งและคมนาคม
- แหล่งผลิตพลังงาน
- การระบายของเสีย
2. การนำน้ำขึ้นมาใช้
- การเกษตร
- การอุตสาหกรรม
- การอุปโภคบริโภค อาบ/กิน/ประปา
การเปลี่ยนแปลงของคุณภาพน้ำ
ที่สำคัญและเป็นปัญหามากที่สุดในการควบคุมคุรภาพน้ำมี 2 อย่าง คือ
1. การลดลงของปริมาณสารละลายออกซิเจนในน้ำ เนื่องจากการที่มีสารอินทรีย์
ละลายอยู่ในน้ำ
2. การสะสมของสารพิษในวงจรอาหารในระบบนิเวศน์สารพิษ
สาเหตุของมลภาวะทางน้ำ
สรุปประเภทใหญ่ ๆ ของมลภาวะทางน้ำจะเกิดขึ้นจาก
1. น้ำทิ้งจากครัวเรือน (domestic wastewaters)
2. น้ำทิ้งจากโรงงาน (Industrial wastewater)
3. น้ำทิ้งจากการเกษตรและกสิกรรม
4. จากแหล่งอื่น ๆ เช่น ในกรณีเกิดอุบัติเหตุเรือล่ม หรือชนกัน ทำให้เกิดน้ำมัน
ไหลทะลักลงสู่ทะเล แม่น้ำ เป็นต้น
น้ำเสีย หมายถึง น้ำซึ่งผ่านการใช้งานแล้ว จะโดยชุมชนหรืออุตสาหกรรม หรือ สถาบันหรือการใช้งานประเภทอื่น ๆ ก็ตาม และจะมีมลสารปะปนอยู่
ซึ่งเมื่อระบายลงสู่ลำน้ำแล้ว จะก่อให้เกิดการแปดเปื่อน (Contamination)
ของแหล่งรับน้ำจนถึงระดับที่ทำให้แหล่งรับน้ำใช้งานได้ไม่ดีดังเดิม
น้ำเสีย จะต้องประกอบไปด้วยมลสารประเภทใดประเภทหนึ่ง หรือหลาย
ประเภทดังต่อไปนี้
1. สารอินทรีย์ ซึ่งจะวัดในรูปของ BOD หรือ COD
2. สารอนินทรีย์ เช่นสารประกอบของแคลเซี่ยมและแมกนีเซี่ยม สารประกอบคลอไรด์
3. โลหะหนักและสารพิษอื่น ๆ เช่น ปรอท แคดเมี่ยม ยาฆ่าแมลง
4. น้ำมันและไขมัน รวมทั้งสารลอยน้ำประเภทอื่น ๆ
5. ความร้อน ในกรณีที่อุณหภูมิสูง จะมีผลทำให้ระดับออกซิเจนสูงสุดที่มี
อยู่ในน้ำลดลง
6. ปริมาณของแข็ง ได้แก่สิ่งสกปรกต่าง ๆ ที่อยู่ในรูปของแข็งที่ไม่ละลายน้ำ
และอยู่ในรูปของตะกอนแขวนลอย
7. สีและความขุ่น ทำให้แหล่งน้ำมีสีไม่น่าดูและสกปรก
8. กรดและด่าง จะมีอิทธิพลทำให้พิเอซของลำน้ำเปลี่ยนไป
9. สารก่อให้เกิดฟอง มีอยู่ในสารซักล้างทั่ว ๆ ไป
10.จุลชีพ มีอยู่มากในน้ำทิ้งจากแหล่งชุมชน ส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรียและ
เชื้อโรคต่าง ๆ
11. สารประกอบของไนโตรเจนและฟอสฟอรัส เป็นปุ๋ยของพืชน้ำ เป็นต้น
การลดปริมาณมลสารในน้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรม
"มลสาร" เป็นสารที่แปลกปลอมปะปนลงไปในน้ำ อันทำให้น้ำนั้นอยู่ใน
สภาพที่ไม่เหมาะสมที่จะถูกถ่ายเทน้ำลงในลำน้ำ เพราะจะทำให้ลำน้ำนั้น
เสื่อมสภาพลงจนใช้ประโยชน์ไม่ได้หรือไม่ดีเท่าที่ควร
การลดปริมาณมลสารของน้ำเสีย ทำได้ 2 วิธี คือ
1. ลดปริมาตรของน้ำเสียลง
2. ลดจำนวนมลสารลงโดยตรง
การลดปริมาตรของน้ำเสีย
- แยกน้ำส่วนที่ไม่เป็นน้ำเสียออกทิ้งโดยตรง ไม่ต้องส่งเข้าระบบขจัด เช่น
น้ำหล่อเย็น น้ำฝนที่ระบายตามหลังคา
- ประหยัดการใช้น้ำที่ไม่จำเป็น
- เปลี่ยนระบบการทำงาน
- นำน้ำทิ่งกลับมาใช้ใหม่ ในขบวนการผลิตหรือกิจกรรมอื่น
การลดจำนวนมลสาร
- เปลี่ยนแปลงระบบการทำงานในโรงงาน เช่น เปลี่ยนการใช้น้ำยา
ซิงค์ฟอสเฟตในการเคลือบผิวเหล็กกันสนิมไปเป็นไอออนฟอสเฟต ซึ่งมี
คุณสมบัติใกล้เคียงกัน จะทำให้ไม่มีโลหะสังกะสี ลงไปกับน้ำทิ้ง การบำบัด
จะกระทำได้ง่ายขึ้น
- การปรับปรุง หรือดัดแปลงเครื่องมืออุปกรณ์ในโรงงาน เช่น การปรับปรุง
ตะแกรงดักขยะในท่อระบายของโรงงาน มิให้เศษขยะไหลไปกับน้ำเสีย ก็จะ
สามารถลดปริมาณมลสารลงได้อย่างง่าย ๆ
- การแยกน้ำเสียต่างชนิดกันออกจากกัน
- แยกน้ำเสียส่วนที่เป็นพิษออกไปกำจัดต่างหาก
- การนำสิ่งของทิ้งจากโรงงานกลับมาใช้อีก
ข้อมูลเบื้องต้นเพื่อใช้ในการเลือกระบบบำบัดน้ำเสีย
1. ลักษณะของน้ำเสีย
2. วัตถุประสงค์ในการบำบัด และคุณภาพของน้ำที่ต้องการ
- เป็นการทำความสะอาด
- การนำกลับมาใช้ใหม่ หากต้องการนำกลับมาใช้ใหม่ จะต้องมีคุณสมบัติ
ทางเคมีและฟิสิกซ์อย่างไร
- ต้องการกำจัดความเป็นพิษให้ลดน้อยลง
- จะต้องกำจัดมลสารอะไรบ้าง เพื่อที่จะสามารถทิ้งลงแหล่งน้ำได้อย่าง
ปลอดภัยและต้องกำจัดให้เหลือความเข้มข้นเท่าใด จึงจะยอมรับได้หรือ
เพื่อใ้หถูกต้องตามกฎหมาย
- ทางด้านกฎหมายและข้อกำหนดต่าง ๆ ของทางราชการ
3. ขบวนการบำบัดที่ใช้จะต้องมีความเป็นไปได้ทางเทคนิค
4. ข้อพิจารณาทางเศรษฐศาสตร์
5. ข้อพิจารณาทางด้านสิ่งแวดล้อม
6. ข้อพิจารณาทางด้านพลังงาน
วิธีการบำบัดน้ำเสีย
น้ำโสโครกอินทรีย์ที่มีค่า บีโอดี (BOD) และมีอาหารเสริมสร้างสำหรับ
จุลินทรีย์ เช่น ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสอย่างพอเพียง การบำบัดไม่ยุ่งยาก
เหมือนการบำบัดน้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมระบบบำบัดที่ใช้กันโดย
ทั่วไปได้แก่การบำบัดด้วยวิธีชีววิทยา
ขั้นตอนการบำบัดน้ำเสีย
โดยทั่วไป การบำบัดน้ำทิ้งแบ่งออกได้เป็น 4 ขั้น ดังนี้คือ
1. การบำบัดขั้นเตรียมการ (Preliminar treatment)
ได้แก่ การแยกเอาสิ่งสกปรกขนาดใหญ่ออกโดยการใช้ตะแครง (screens)
และแยกตะกอนดินทรายที่มีน้ำหนักมากออกโดยใช้รางตกตะกอน (grit
chamber) จุดมุ่งหมายของการบำบัดขั้นเตรียมการคือ การปรับคุณภาพของ
น้ำทิ้งให้เหมาะสมแก่การบำบัดขั้นต่อไป มิให้สิ่งสกปรกชิ้นใหญ่ ๆ ไปอุด
ตันท่อหรือเครื่องสูบน้ำ และป้องกันมิให้ขี้ดินขี้ทรายที่ติดมากับน้ำทิ้งไป
ตกตะกอนอุดตันท่อ ทางระบายน้ำต่าง ๆ ในระบบบำบัดการบำบัดในขั้นนี้
ลดค่า BOD ได้เพียงเล็กน้อย
2. การบำบัดขั้นต้น (primary treatment)
ได้แก่ การนำน้ำทิ้งมาตกตะกอนเบา ซึ่งส่วนใหญ่เป็นสารอินทรีย์ออกจากน้ำ
ทิ้ง ตะกอนที่แยกออกจากก้น ถังตกตะกอน เรียกว่า( primary sludge) ต้อง
นำไปบำบัดต่อไป การบำบัดในขั้นนี้จะลดค่า BOD ได้ประมาณ 25-40% แล้ว
แต่คุณลักษณะของน้ำทิ้งและประสิทธิภาพของถังตกตะกอน
นอกจากนี้การปรับ pH หรือลดค่าความเป็นพิษ เช่น การลดค่าคลอรีน ก็ถือ
ว่าเป็นการบำบัดขั้นต้นด้วย
3. การบำบัดขั้นที่สอง (secondary treatment)
ได้แก่ การกำจัดสารอินทรีย์หรือ BOD ซึ่งอยู่ในรูปของสารละลายหรืออนุภาค
คอลลอยด์ การบำบัดใช้ขบวนการทางชีววิทยาแบบต่าง ๆ เช่น activated
sludge และ trickling filters ซึ่งใช้แบคทีเรียเป็นตัวทำลายสารอินทรีย์ในน้ำ
ทิ้ง จะมีตะกอนแบคทีเรียจะต้องกำจัด (secondary sludge) รวมกับตะกอนที่
เกิดจากการบำบัดขั้นต้น การบำบัดในขั้นที่สองนี้ จะลดค่า BOD ได้ประมาณ
75-95% ค่า BOD ของน้ำทิ้งจะต่ำกว่า 20 มิลลิกรัม/ลิตร ระบบบำบัดน้ำทิ้ง
โดยมากจะมีเพียงการบำบัดขั้นที่สองเท่านั้น
4. การบำบัดขั้นที่สาม (tertiary treatment)
ใช้ในกรณีที่ต้องการน้ำทิ้งที่สะอาดจนสามารถใช้ในการอุปโภคบริโภคได้
ขบวนการบำบัดที่ใช้เป็นขบวนการเคมีรวมกับขบวนการฟิสิกัลเคมีน้ำทิ้ง
จากการบำบัดขั้นที่สองจะถูกนำมาตกตะกอนแยกสารประกอบฟอสเฟต
ออกด้วยน้ำปูนขาว (lime) จากนั้นจึงนำมากำจัดสารอินทรีย์ที่เหลืออยู่ด้วย
ขบวนการดูดซึม (carbon adsorption) และกำจัดแอมโมเนียและสารประกอบ
โลหะต่าง ๆ ออกด้วยขบวนการ ion exchange หลังจากฆ่าเชื้อโรคแล้วจะได้
น้ำทิ้งที่สะอาด
สิ่งสกปรกที่ละลายน้ำ (soluble pollutants) มีทั้งสารอินทรีย์และอนินทรีย์
ชนิดใดจะมีมากกว่านั้นขึ้นอยู่กับชนิดของโรงงานอุตสาหกรรม ดังนั้นวิธี
การกำจัดสิ่งสกปรกที่ละลายน้ำจึงมี 3 วิธี คือ
ก) วิธีเคมี (chemica process) ใช้กำจัดสิ่งสกปรกที่เป็นสารอนินทรีย์
ข) วิธีชีววิทยา (biological process) ใช้กำจัดสิ่งสกปรกที่เป็นสารอินทรีย์
ค) วิธีกายภาพ ( physical process) ใช้กำจัดสิ่งสกปรกที่เป็นสารอินทรีย์
และสารอนินทรีย์
ขบวนการบำบัดน้ำทิ้งทางกายภาพ (physical treatment)
ใช้ในการกำจัดของแข็งที่ไม่ละลายน้ำ ได้แก่
1. การดัดด้วยตะแกรง (Screening) รวมทั้งการบด (Comminutor)
2. การกวาด (Skimming)
3. การทำให้ลอย (Floatation)
4. การตกตะกอน (Sedimentation)
5. การแยกด้วยแรงเหวี่ยง (Centrifugation)
6. การกรอง (Filtration)
7. การกำจัดกรวดทราย (Grit Chamber)
8. การดักไขมัน (Grease traps)
ขบวนการบำบัดน้ำทิ้งทางเคมี (Chemical treatment)
ใช้ในการกำจัดสารประกอบต่าง ๆ ซึ่งส่วนมากเป็นสารอนินทรีย์ ที่ละลาย
อยู่ในน้ำทิ้งได้แก่
1. การทำให้เป็นกลาง (Neutratization)
2. การทำให้เกิดตะกอน (Precipitation)
3. การเติมและลดออกซิเจน (Oxidation-reduction)
4. การช่วยการตกตะกอน (chfemical-coagulation)
ขบวนการทางชีววิทยา (Biological treatment)
ใช้ในการกำจัดสารอินทรีย์ซึ่งจุลินทรีย์ย่อยสลายได้ แบ่งออกเป็น 2 ประเภท
คือ
1. ขบวนการกำจัดแบบใช้ออกซิเจน (aerobic process) ได้แก่
1.1 Oxidation Ponds
1.2 Aerated Lagoons
1.3 Activated Sludge
1.4 Trickling Filters
1.5 Biodisc
2. ขบวนการกำจัดแบบไม่ใช้ออกซิเจน (Anaerobic process)
2.1 Anaerobic contact process
2.2 Anerobic filter process
2.3 Anaerobic rotating biological contactor
2.4 Anaerobic fluidised bed process
2.5 Upflow anaerobic sludge blanket process