ค่าจลนพลศาสตร์ของการบำบัดน้ำเสียความเข้มข้นต่ำด้วยเม็ดตะกอนจุลินทรีย์แบบใช้อากาศ

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการสร้างเม็ดตะกอนจุลินทรีย์ ประสิทธิภาพและอัตราการบำบัดซีโอดี และค่าจลนพลศาสตร์ของการบำบัดน้ำเสียด้วยเม็ดตะกอนจุลินทรีย์แบบใช้อากาศที่ความเข้มข้นซีโอดี 50-1000 มิลลิกรัมต่อลิตร เดินระบบในถังปฏิกิริยาเอสบีอาร์โดยมีน้ำตาลทรายเป็นแหล่งคาร์บอนที่ความเข้มข้นซีโอดีเริ่มต้นในระบบ 500 มิลลิกรัมซีโอดีต่อลิตร และแอมโมเนียมคลอไรด์เป็นแหล่งไนโตรเจนที่ความเข้มข้นแอมโมเนียมเท่ากับ 100 มิลลิกรัมไนโตรเจนต่อลิตร รอบการบำบัด 4 ชั่วโมง ความเร็วในการเติมอากาศ 3.5 เซนติเมตรต่อวินาที ระยะเวลาตกตะกอน 15 นาที และสัดส่วนทดแทนน้ำเสียร้อยละ 60 ผลการทดลองพบว่า หลังจากเดินระบบแล้ว 28 วัน เริ่มพบการก่อตัวของเม็ดตะกอนในระบบ หลังจากนั้นเปลี่ยนความเข้มข้นซีโอดีเริ่มต้น 1,000 500 250 100 และ 50 มิลลิกรัมต่อลิตร โดยคงสัดส่วน C:N เท่ากับ 10:1 โดยเดินระบบเช่นเดียวกับการสร้างเม็ดตะกอน พบว่าที่ความเข้มข้นซีโอดีที่สูงที่สุดของระบบ ขนาดเม็ดตะกอนที่พบในระบบจะมีขนาดใหญ่กว่าที่ความเข้มข้นซีโอดีที่ต่ำ โดยขนาดเม็ดตะกอนที่ใหญ่ที่สุดมีขนาด 5 มิลลิเมตร ค่า MLSS เฉลี่ยเท่ากับ 19,195±5,089 7,699±2,619 7,160±945 3,553±1,259 และ 1,365±671 มิลลิกรัมต่อลิตร ตามลำดับ ระบบเม็ดตะกอนดังกล่าวมีค่า SVI5 อยู่ระหว่าง 14-35 มิลลิลิตรต่อกรัม และค่า SVI30 อยู่ระหว่าง 12-24 มิลลิลิตรต่อกรัม ตลอดการทดลอง ความหนาแน่นของตะกอนที่ความเข้มข้นซีโอดี 50 100 และ 500 มิลลิกรัมต่อลิตร ใกล้เคียงกันอยู่ที่ 1.096-1.123 กรัมต่อมิลลิลิตร ประสิทธิภาพการกำจัดซีโอดีทุกความเข้มข้นมีค่าเฉลี่ยมากกว่าร้อยละ 94 และจากการหาอัตราการบำบัดจำเพาะที่ความเข้มข้นซีโอดีต่างๆ พบว่าเป็นไปตามสมการของโมโนด์ (Monod’s Equation) โดยมีค่าอัตราการบำบัดซีโอดีจำเพาะสูงสุดของระบบ (km) เท่ากับ 15.2±2.88 มิลลิกรัมซีโอดีต่อมิลลิกรัมMLVSSต่อวัน และความเข้มข้นที่อัตราการบำบัดเท่ากับครึ่งหนึ่งของอัตราบำบัดสูงสุด (KS) เท่ากับ 121±74 มิลลิกรัมต่อลิตร