เนื่องจากองค์ประกอบที่หลากหลายของน้ำเสียทางอุตสาหกรรม ระบบบำบัดจึงมักต้องใช้วิธีการหลายวิธีร่วมกันเพื่อให้ได้มาตรฐานการปล่อยทิ้งตามที่กำหนด วิธีการบำบัดน้ำเสียแบ่งออกเป็นสี่ประเภทตามเทคนิคที่ใช้: กายภาพ เคมี เคมีกายภาพ และชีวภาพ การบำบัดทางชีวภาพใช้กระบวนการเผาผลาญของจุลินทรีย์ในน้ำเสียเพื่อย่อยสลายอินทรียวัตถุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ได้รับการยอมรับในด้านความสามารถในการบำบัดน้ำขนาดใหญ่ ความคุ้มค่า- และความเชื่อถือได้ทางเศรษฐกิจ วิธีนี้เป็นวิธีการบำบัดน้ำที่แพร่หลายที่สุดทั่วโลก
การใช้เครื่องเติมอากาศในการบำบัดน้ำเสีย
วิธีบำบัดทางชีวภาพแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ๆ ตามความต้องการออกซิเจนของจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้อง: แบบใช้ออกซิเจนและแบบไม่ใช้ออกซิเจน โดยทั่วไป วิธีแบบไม่ใช้ออกซิเจนเหมาะสำหรับน้ำเสียที่มีความเข้มข้น-ต่ำกว่า เช่น น้ำทิ้งจากโรงงานผลิตเอทิลีน ในขณะที่วิธีแบบไม่ใช้ออกซิเจนเหมาะสำหรับน้ำเสียที่มีตะกอนและ-ความเข้มข้นสูงกว่า การบำบัดทางชีวภาพแบบแอโรบิกสามารถจำแนกเพิ่มเติมได้เป็นกระบวนการแอคทิเวเตดสลัดจ์และกระบวนการไบโอฟิล์ม
กระบวนการตะกอนเร่งเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการทำน้ำให้บริสุทธิ์ตามธรรมชาติโดยอาศัยตะกอนเร่งเป็นตัวหลักในการกำจัดมลพิษอินทรีย์ จุลินทรีย์แอโรบิกที่มีอยู่ในตะกอนเร่งจำเป็นต้องมีออกซิเจนเพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ภายในถังเติมอากาศของระบบบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพ ประสิทธิภาพการถ่ายเทออกซิเจนมีความสัมพันธ์เชิงบวกกับอัตราการเติบโตของจุลินทรีย์ที่ใช้ออกซิเจน การจัดหาออกซิเจนจะต้องถูกกำหนดอย่างครอบคลุมโดยพิจารณาจากปริมาณและคุณลักษณะทางสรีรวิทยาของจุลินทรีย์ที่ใช้ออกซิเจน รวมถึงธรรมชาติและความเข้มข้นของสารตั้งต้น สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าตะกอนเร่งจะทำงานในสถานะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการย่อยสลายอินทรียวัตถุ ผลการทดลองระบุว่าควรรักษาออกซิเจนละลาย (DO) ในถังเติมอากาศไว้ที่ 3-4 มก./ลิตร การจ่ายออกซิเจนไม่เพียงพอส่งผลให้ประสิทธิภาพของตะกอนเร่งลดลง และลดประสิทธิภาพในการบำบัด เพื่อให้แน่ใจว่ามีออกซิเจนเพียงพอ อุปกรณ์พิเศษ เช่น เครื่องเติมอากาศ จึงมีความจำเป็น
หลักการเติมอากาศ
การเติมอากาศเป็นวิธีการบรรลุการสัมผัสกันอย่างรุนแรงระหว่างอากาศและน้ำ วัตถุประสงค์คือการละลายออกซิเจนจากอากาศลงสู่น้ำ หรือแยกก๊าซและสารระเหยที่ไม่ต้องการออกจากน้ำสู่อากาศ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือส่งเสริมการถ่ายเทมวลระหว่างเฟสก๊าซและของเหลว การเติมอากาศยังทำหน้าที่สำคัญอื่นๆ เช่น การผสมและการกวน
การถ่ายโอนออกซิเจนจากอากาศสู่น้ำเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนมวลจากสถานะก๊าซไปยังสถานะของเหลว ทฤษฎีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งอธิบายกระบวนการแพร่กระจายนี้คือทฤษฎีภาพยนตร์สอง-ที่เสนอโดยลูอิสและวิทแมน ทฤษฎีนี้ตั้งสมมติฐานว่ามีฟิล์มแก๊สและฟิล์มของเหลวอยู่ที่ส่วนต่อประสานน้ำของแก๊ส- ภูมิภาคที่อยู่นอกภาพยนตร์เหล่านี้ต้องเผชิญกับการไหลของอากาศและน้ำที่ปั่นป่วนตามลำดับ ระหว่างฟิล์มก๊าซและของเหลวจะมีบริเวณการไหลแบบราบเรียบซึ่งไม่มีการพาความร้อน ทำให้เกิดความกดดันและความเข้มข้นภายใต้เงื่อนไขบางประการ หากความเข้มข้นของออกซิเจนในฟิล์มของเหลวต่ำกว่าระดับความอิ่มตัวของน้ำ ออกซิเจนจากอากาศจะยังคงกระจายผ่านฟิล์มเข้าสู่แหล่งน้ำ ดังนั้นฟิล์มของเหลวและก๊าซจึงเป็นความต้านทานหลักต่อการถ่ายโอนออกซิเจน เห็นได้ชัดว่าวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการเอาชนะการต้านทานของฟิล์มของเหลวคือการต่ออายุส่วนติดต่อของเหลวของแก๊ส-อย่างรวดเร็ว
การเติมอากาศสามารถทำได้โดย:
1.ลดขนาดฟอง
2.เพิ่มปริมาณฟองสบู่
3.เพิ่มความปั่นป่วนของของเหลว
4.เพิ่มความลึกในการติดตั้งเครื่องเติมอากาศ
5.ฟองสบู่ยืดเยื้อ-เวลาสัมผัสของเหลว
อุปกรณ์เติมอากาศถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการบำบัดน้ำเสียตามหลักการเหล่านี้