การบำบัดน้ำเสียชุมชนด้วยระบบร่วมเยื่อแผ่น-ถังโปรยกรอง

Abstract

น้ำเสียจากชุมชน เป็นสาเหตุหลักประการหนึ่งที่ก่อให้เกิดมลพิษทางน้ำ งานวิจัยนี้มีแนวความคิดของการจัดการน้ำเสียด้วยระบบบำบัดแบบติดกับที่ ระบบร่วมเยื่อแผ่น-ถังโปรยกรองเป็นการดัดแปลงระบบถังโปรยกรองปกติด้วยการเพิ่มชั้นตัวกลางที่ได้เคลือบผิวด้วยพอลิเมอร์ซึ่งสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพทางด้านล่างของถังโปรยกรอง และมีชั้นตัวกลางที่ไม่ได้เคลือบผิวตามแบบถังโปรยกรองปกติอยู่ถัดขึ้นไป งานวิจัยนี้ได้ออกแบบตามแบบถังโปรยกรองอัตราต่ำและสร้างถังโปรยกรองขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 เซนติดเมตร สูง 1.15 เมตร เลือกใช้ตัวกลางเป็นท่อพีวีซีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 นิ้ว ยาวท่อนละ 1 นิ้ว เจาะรูจำนวน 35 รูต่อท่อน (5 รู X 7 แถว) ตัวกลางเคลือบเยื่อแผ่นได้จากการเคลือบสารละลายพอลิเมอร์ไคโตแซนซึ่งสังเคราะห์จากเปลือกกุ้งบนตัวกลาง โดยสารละลายพอลิเมอร์ไคโตแซนมีลักษณะสมบัติคือ ความหนืดประมาณ 4200-4500 เซนติพอยส์ การกำจัดหมู่อะเซติลร้อยละ 84.4 มวลโมเลกุลประมาณ 1.8x10x10x10x10x10 ดัลตัล น้ำเสียนำมาจากบ่อปรับสภาพน้ำเสียของโรงงานปรับปรุงคุณภาพน้ำสี่พระยา ซึ่งได้ผ่านขั้นตอนเครื่องดักกากของแข็งขนาดหยาบและละเอียดมาแล้ว โดยมีค่า BOD-loading, COD-loading, N-loading และ P-loading อยู่ในช่วง 0.03-0.124, 0.119-0.269, 0.01-0.025 และ 0.019-0.03 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรต่อวัน ตามลำดับ จากการศึกษาพบว่าระบบร่วมเยื่อแผ่น-ถังโปรยกรองที่ใช้ชั้นความสูงของตัวกลางที่เคลือบผิวด้วยเยื่อแผ่นไคโตแซน 10 และ 20 เซนติเมตร ให้ประสิทธิภาพการกำจัดสารอินทรีย์ในเทอมของบีโอดีและซีโอดีเพิ่มขึ้น จากประมาณร้อยละ 50 และ 55 เมื่อเป็นระบบโปรยกรองตามแบบปกติ เป็นประมาณร้อยละ 60 และ 65 ตามลำดับ ประสิทธิภาพการกำจัดฟอสเฟต-ฟอสฟอรัส ทั้งหมดเพิ่มขึ้นจากประมาณร้อยละ 8 เป็นประมาณร้อยละ 15-20 และประสิทธิภาพในการกำจัดค่าทีเคเอ็นในน้ำเสียดีขึ้นเล็กน้อย จากประมาณร้อยละ 31-35 เป็น ประมาณร้อยละ 36-50 ได้เสนอกลไกการกำจัดสารอินทรีย์และสารอาหารที่เพิ่มขึ้นในระบบร่วมว่าเกิดจากเมือกจุลินทรีย์ในชั้นตัวกลางที่เคลือบด้วยเยื่อแผ่นมีความเหมาะสมกับคุณลักษณะน้ำหลังผ่านชั้นตัวกลางปกติมากยิ่งขึ้น จึงทำการย่อยสลายสารอินทรีย์และสารอาหารในน้ำเสียเพิ่มเติม ได้ทำการศึกษาอายุการใช้งานของเยื่อแผ่นไคโตแซนที่เคลือบบนผิวของตัวกลางพบว่ามีอายุการใช้งาน 12 วัน