การบำบัดน้ำเสียคืออะไร ?

การบำบัดน้ำเสียเป็นกระบวนการกำจัดสารมลพิษออกจากน้ำเสีย ซึ่งเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ เช่น ครัวเรือน อุตสาหกรรม และเกษตรกรรม เป้าหมายของการบำบัดน้ำเสียคือการผลิตน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วที่ปลอดภัยสำหรับการปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมหรือเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่

มีหลายขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับการบำบัดน้ำเสีย ซึ่งอาจรวมถึง:

การรักษาเบื้องต้น:

การบำบัดเบื้องต้นเป็นขั้นตอนแรกของการบำบัดน้ำเสียและเกี่ยวข้องกับการกำจัดทางกายภาพของของแข็งและเศษขยะออกจากน้ำเสีย สิ่งนี้ทำเพื่อปกป้องกระบวนการบำบัดที่ปลายน้ำ ป้องกันการอุดตันของท่อและอุปกรณ์ และปรับปรุงประสิทธิภาพของขั้นตอนการบำบัดที่ตามมา

ต่อไปนี้เป็นวิธีการทั่วไปที่ใช้ในการรักษาเบื้องต้น:

การกรอง: น้ำเสียจะไหลผ่านตะแกรงที่มีขนาดช่องต่างๆ เพื่อกำจัดวัตถุขนาดใหญ่ เช่น ไม้ เศษผ้า พลาสติก และเศษขยะอื่นๆ วัสดุที่รวบรวมได้จะถูกกำจัดในหลุมฝังกลบ

การกำจัดกรวด: น้ำเสียจะถูกส่งผ่านห้องกรวดเพื่อกำจัดของแข็งอนินทรีย์ เช่น ทราย กรวด และวัสดุหนักอื่นๆ ทำเพื่อป้องกันการสึกหรอของอุปกรณ์ปลายน้ำ

การปรับสมดุลการไหล: เป็นกระบวนการที่ช่วยให้ความผันผวนของอัตราการไหลของน้ำเสียราบรื่นขึ้น ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้ถังเก็บเพื่อกักน้ำเสียในช่วงเวลาที่มีอัตราการไหลสูงและปล่อยออกในช่วงเวลาที่มีอัตราการไหลต่ำ

การกำจัดไขมัน น้ำมัน และไขมัน (FOG): FOG จะถูกกำจัดออกโดยใช้ถังดักไขมัน ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่แยกและรวบรวม FOG ออกจากน้ำเสีย ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้ FOG อุดตันท่อและอุปกรณ์ที่อยู่ท้ายน้ำ

หลังจากผ่านการบำบัดเบื้องต้นแล้ว น้ำเสียจะพร้อมสำหรับการบำบัดต่อไปผ่านกระบวนการบำบัดขั้นทุติยภูมิและขั้นตติยภูมิ เพื่อกำจัดสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำและสารแขวนลอย รวมทั้งสารปนเปื้อนที่เป็นอันตรายก่อนที่จะระบายออกหรือนำกลับมาใช้ใหม่

การรักษาเบื้องต้น:

การบำบัดเบื้องต้นเป็นขั้นตอนที่สองของการบำบัดน้ำเสียและเกี่ยวข้องกับการกำจัดทางกายภาพและทางเคมีของของแข็งที่ตกตะกอนและสารแขวนลอยออกจากน้ำเสีย จุดประสงค์ของการบำบัดเบื้องต้นคือการกำจัดสารอินทรีย์และสารอนินทรีย์ที่เป็นของแข็งออกให้ได้มากที่สุด ก่อนที่น้ำเสียจะผ่านการบำบัดขั้นที่สองหรือขั้นตติยภูมิ ต่อไปนี้เป็นวิธีการทั่วไปที่ใช้ในการรักษาเบื้องต้น:

การตกตะกอน: น้ำเสียถูกกักไว้ในถังตกตะกอนหรือบ่อพักน้ำ ซึ่งช่วยให้ของแข็งที่ตกตะกอนตกตะกอนลงไปที่ก้นถัง จากนั้นของแข็งที่ตกตะกอนเรียกว่ากากตะกอนปฐมภูมิ (primary sludge) จะถูกกำจัดออกและส่งไปยังกระบวนการบำบัดกากตะกอน ของเหลวใสที่เรียกว่า น้ำทิ้ง จะถูกส่งไปบำบัดต่อไป

การแข็งตัวและการตกตะกอน: ในกระบวนการนี้ สารเคมีจะถูกเติมลงในน้ำเสียเพื่อช่วยให้อนุภาคจับตัวเป็นก้อนและก่อตัวเป็นก้อนขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งเรียกว่า ฟลอค จากนั้น Flocs สามารถกำจัดออกได้ง่ายขึ้นโดยการตกตะกอนหรือการกรอง สารเคมีที่ใช้ในการแข็งตัวและการตกตะกอน ได้แก่ อะลูมิเนียมซัลเฟต (สารส้ม) และเฟอริกคลอไรด์

การทำให้เท่าเทียมกัน: การทำให้เท่าเทียมกันคือกระบวนการสร้างความสมดุลให้กับน้ำเสียที่ไหลเข้าโรงบำบัด โดยใช้ถังพักน้ำเสียชั่วคราวก่อนเข้าสู่กระบวนการบำบัด ซึ่งช่วยลดการไหลสูงสุดและช่วยรักษาสภาวะที่สม่ำเสมอสำหรับกระบวนการบำบัดที่ปลายน้ำ

การปรับค่า pH: อาจจำเป็นต้องปรับค่า pH หากค่า pH ของน้ำเสียสูงหรือต่ำเกินไป การเติมกรดหรือเบสสามารถช่วยปรับค่า pH ให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการบำบัด

หลังจากการบำบัดขั้นต้น น้ำเสียจะต้องผ่านการบำบัดขั้นที่สอง ซึ่งเกี่ยวข้องกับการบำบัดทางชีวภาพของสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำและสารแขวนลอย หรือการบำบัดขั้นตติยภูมิ ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการบำบัดขั้นสูงเพื่อกำจัดสารปนเปื้อนที่เฉพาะเจาะจง

การรักษาทุติยภูมิ:

การบำบัดทุติยภูมิเป็นขั้นตอนที่สามของการบำบัดน้ำเสียและเกี่ยวข้องกับการกำจัดทางชีวภาพของสารอินทรีย์ที่ละลายและแขวนลอยออกจากน้ำเสีย วัตถุประสงค์ของการบำบัดขั้นทุติยภูมิคือการบำบัดน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดขั้นต้นแล้วต่อไป และเพื่อเตรียมปล่อยทิ้งหรือนำกลับมาใช้ใหม่ ต่อไปนี้เป็นวิธีการทั่วไปที่ใช้ในการรักษาขั้นทุติยภูมิ:

กระบวนการแอกทิเวเต็ดสลัดจ์: ในกระบวนการนี้ น้ำเสียจะผสมกับจุลินทรีย์ รวมทั้งแบคทีเรียและเชื้อรา ซึ่งกินและย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสีย จากนั้นส่วนผสมที่เรียกว่าตะกอนเร่งจะถูกแยกออกจากน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วโดยใช้ถังตกตะกอน น้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วสามารถส่งไปบำบัดหรือปล่อยทิ้งต่อไปได้

Trickling Filter: ในกระบวนการนี้ น้ำเสียจะถูกฉีดพ่นบนชั้นหินหรือวัสดุพลาสติก ซึ่งฟิล์มชีวภาพของจุลินทรีย์ได้พัฒนาขึ้น จุลินทรีย์จะกินสารอินทรีย์ในน้ำเสียขณะที่มันหยดลงบนสื่อ จากนั้นน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วจะถูกรวบรวมไว้ที่ด้านล่างของตัวกรองและส่งไปบำบัดต่อไป

คอนแทคชีวภาพแบบหมุนได้: ในกระบวนการนี้ น้ำเสียจะถูกฉีดพ่นบนจานหรือถังหมุนซึ่งปกคลุมด้วยฟิล์มชีวภาพของจุลินทรีย์ ขณะที่จานหมุน จุลินทรีย์จะกินสารอินทรีย์ในน้ำเสีย จากนั้นจึงรวบรวมน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วส่งไปบำบัดต่อไป

Sequential Batch Reactor: ในกระบวนการนี้ น้ำเสียจะถูกบำบัดเป็นแบทช์ ซึ่งผ่านการบำบัดทางชีวภาพหลายขั้นตอน แต่ละขั้นตอนเกี่ยวข้องกับกลุ่มจุลินทรีย์ที่แตกต่างกันซึ่งจะย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสีย จากนั้นจึงรวบรวมน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วส่งไปบำบัดต่อไป

หลังจากผ่านการบำบัดขั้นทุติยภูมิแล้ว น้ำเสียมักจะต้องผ่านการบำบัดขั้นตติยภูมิ ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการบำบัดขั้นสูงเพื่อขจัดสิ่งปนเปื้อนเฉพาะออกไป สิ่งนี้ทำเพื่อให้แน่ใจว่าน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดนั้นเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพที่จำเป็นสำหรับการปล่อยหรือนำกลับมาใช้ใหม่

การรักษาระดับตติยภูมิ:

กระบวนการตะกอนเร่งเป็นกระบวนการบำบัดทางชีวภาพทั่วไปที่ใช้ในโรงบำบัดน้ำเสียเพื่อกำจัดสารอินทรีย์ ไนโตรเจน และฟอสฟอรัสออกจากน้ำเสีย เป็นการบำบัดทุติยภูมิประเภทหนึ่งซึ่งเป็นไปตามกระบวนการบำบัดหลัก เช่น การคัดแยก การกำจัดกรวด และการตกตะกอน

ในกระบวนการตะกอนเร่ง น้ำเสียจะผสมกับจุลินทรีย์ที่เรียกว่า "ตะกอนเร่ง" ในถังเติมอากาศ กากตะกอนกัมมันต์เป็นส่วนผสมของจุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรีย โปรโตซัว และเชื้อรา ซึ่งกินสารอินทรีย์ในน้ำเสียและเปลี่ยนเป็นมวลชีวภาพของจุลินทรีย์ คาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำ

โดยทั่วไปถังเติมอากาศจะติดตั้งอุปกรณ์เติมอากาศแบบกระจายหรือเครื่องเติมอากาศเชิงกลเพื่อให้ออกซิเจนแก่จุลินทรีย์ ส่งเสริมการเจริญเติบโตและกิจกรรมของจุลินทรีย์ กระบวนการเติมอากาศมักใช้เวลาหลายชั่วโมงและต้องใช้ออกซิเจนละลายในระดับสูงเพื่อรองรับการเผาผลาญแบบแอโรบิกของจุลินทรีย์

หลังจากกระบวนการเติมอากาศ น้ำเสียจะถูกส่งไปยังบ่อพักน้ำสำรองหรือถังตกตะกอน ซึ่งกากตะกอนกัมมันต์และสารแขวนลอยที่เหลืออยู่จะปล่อยให้ตกตะกอน กากตะกอนที่ตกตะกอนแล้วจะถูกส่งกลับไปยังถังเติมอากาศเพื่อดำเนินการบำบัดต่อไป ในขณะที่น้ำที่ใสสะอาดจะถูกส่งต่อไปยังกระบวนการบำบัดต่อไป เช่น การบำบัดระดับตติยภูมิหรือการฆ่าเชื้อโรค ก่อนที่จะปล่อยออกหรือนำกลับมาใช้ใหม่

เพื่อรักษาประสิทธิภาพของกระบวนการแอกทิเวเต็ดสลัดจ์ ต้องมีการติดตามและควบคุมการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์อย่างระมัดระวัง ปัจจัยต่างๆ เช่น ความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายน้ำ ความพร้อมของสารอาหาร ค่า pH และอุณหภูมิต้องรักษาให้อยู่ในช่วงที่กำหนดเพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตและกิจกรรมของจุลินทรีย์ และรับประกันว่าน้ำทิ้งมีคุณภาพสูง นอกจากนี้ กากตะกอนส่วนเกินจะต้องถูกกำจัดออกจากกระบวนการเป็นระยะๆ เพื่อป้องกันการสะสมของของแข็งเฉื่อยและรักษาประชากรจุลินทรีย์ที่ต้องการ

หลังจากผ่านการบำบัดแล้ว โดยทั่วไปแล้วน้ำเสียจะถูกปล่อยลงสู่บ่อรับน้ำหรือนำกลับมาใช้ใหม่เพื่อวัตถุประสงค์ที่ไม่สามารถดื่มได้ เช่น การชลประทานหรือกระบวนการทางอุตสาหกรรม

การบำบัดน้ำเสียเป็นกระบวนการที่สำคัญในการปกป้องสุขภาพของประชาชนและสิ่งแวดล้อม การบำบัดที่เหมาะสมจะช่วยป้องกันการแพร่กระจายของโรคที่มากับน้ำ ลดมลพิษในทางน้ำ และอนุรักษ์ทรัพยากรน้ำ