ผลของระยะเวลาเก็บกักน้ำและอัตราการเวียนกลับต่อประสิทธิภาพของถังกรองไร้ออกซิเจน

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาผลของระยะเวลาเก็บกักน้ำ และอัตราการเวียนน้ำกลับต่อประสิทธิภาพการบำบัดน้ำเสียสังเคราะห์ที่เตรียมจากน้ำตาลทรายที่ความเข้มข้นซีโอดี 1,000 มิลลิกรัมต่อลิตร ถังกรองไร้ออกซิเจนมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.2 เมตร สูง 1.3 เมตร จำนวน 2 ถังต่อกันเป็นอนุกรมคิดเป็นปริมาตร 72 ลิตร ภายในบรรจุตัวกลางที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะ 190 ตารางเมตรต่อลูกบาศก์เมตรเต็มถังปฏิกิริยาคิดเป็นพื้นที่ผิวทั้งสิ้น 4,377.6 ตารางเมตร เตรียมหัวเชื้อจากการหมักตะกอนจากมูลสุกรด้วยน้ำเสียสังเคราะห์ล่วงหน้า 60 วัน เดินระบบการทดลองต่อเนื่องเป็นเวลาทั้งหมด 357 วัน ด้วยอัตราการไหลของน้ำคงที่ 1.44 ลิตรต่อชั่วโมง เก็บตัวอย่างที่ระดับความสูงที่ 0.1 0.3 0.5 1.0 1.5 และ 2 เมตร เพื่อเป็นตัวแทนของระยะเวลาเก็บกักน้ำ 3-50 ชั่วโมง ผลการทดลองพบว่าระบบใช้เวลาประมาณ 100 วันในการเข้าสู่สภาวะคงตัว และระยะเวลาเก็บกักน้ำที่มากขึ้นส่งผลให้ประสิทธิภาพการบำบัดซีโอดีสูงขึ้น โดยที่เวลากักเก็บน้ำ 3 8 13 25 38 และ 50 ชั่วโมง บำบัดซีโอดีได้ร้อยละ 90.9±1.2 93.3±0.7 94.5±0.6 94.6±1.5 96.9±0.4 และ 97.5±0.5 หรือความเข้มข้นซีโอดีของน้ำออกจากระบบเท่ากับ 86±7 63±5 52±7 51±16 29±3 และ 23±6 มิลลิกรัมต่อลิตรตามลำดับ และที่อัตราการเวียนน้ำกลับ 1 2 และ 4 เท่า ไม่ส่งผลต่อการบำบัดซีโอดี แต่สามารถช่วยในการลดปริมาณการใช้ด่างลงได้ร้อยละ 33.33 50 และ 61.11 ตามลำดับ ในการประเมินค่าจลนพลศาสตร์ ได้ค่าคงที่ของปฏิกิริยาอันดับหนึ่ง (k1) เท่ากับ 1.10±0.31 ต่อชั่วโมงซึ่งเมื่อนำไปสร้างแบบจำลองโดยใช้โปรแกรม AQUASIM 2.1b พบว่าซีโอดีน้ำออกสอดคล้องกับผลการทดลอง และเมื่อดำเนินระบบเป็นเวลา 249 วันพบว่า ระบบไม่เกิดการอุดตันเนื่องจากระยะเวลาเก็บกักน้ำไม่เปลี่ยนแปลง ทดสอบโดยใช้น้ำเกลือความเข้มข้น 1,000 มิลลิกรัมต่อลิตร เป็นสารติดตามโดยวัดผลจากค่าความนำไฟฟ้าผลการทดลองพบว่าการกระจายตัวของน้ำในถังปฏิกิริยามีลักษณะใกล้เคียงกับถังกวนสมบูรณ์มากกว่าถังแบบไหลตามกัน