ระบบบำบัดน้ำเสียมีความสำคัญอย่างไร และแนวทางการจัดการให้มีประสิทธิภาพ
ระบบบำบัดน้ำเสียมีความสำคัญอย่างไร
เชื่อว่าหลายคนคงจะรู้จักน้ำเสียกันเป็นอย่างดีแล้ว ยิ่งในบริเวณพื้นที่ที่อยู่ใกล้แหล่งอุตสาหกรรมก็มักพบปัญหาน้ำเสียรั่วไหลออกมาปนเปื้อนแหล่งน้ำตามธรรมชาติ จนทำให้สัตว์น้ำตามแหล่งน้ำธรรมชาติตายเป้นจำนวนมาก หรือบางแห่งที่อยู่ใกล้แหล่งอุตสาหกรรมอาจต้องเผชิญกับกลิ่นของน้ำเสียที่ทางโรงงานยังบำบัดไม่แล้วเสร็จ ปัญหาต่าง ๆ เหล่านี้จำเป็นต้องได้รับการแก้ไขด้วยระบบบำบัดน้ำเสียที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งนอกจากจะเพื่อสิ่งแวดล้อมที่ดีแล้ว ยังเป็นข้อบังคับทางกฎหมายสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมบางประเภทอีกด้วย
น้ำเสียคือน้ำหรือของเหลวที่มีสารเจือปน และกากตะกอนต่าง ๆ ในปริมาณสูง จนเป็นน้ำที่ไม่สามารถนำไปใช้ประโยชน์อื่น ๆ ได้ และไม่เหมาะสมสำหรับงานประเภทอื่น ๆ กลายเป็นมลพิษทั้งต่อการอยู่อาศัยของผู้คน และส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม จึงจำเป็นต้องนำเข้าสู่ระบบบำบัดน้ำเสียเพื่อให้กลายเป็นน้ำที่มีคุณภาพดี ไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอีกต่อไป
ประเภทของน้ำเสีย สามารถแบ่งออกเป็น 5 ประเภท ดังนี้
- น้ำเสียที่มีสารอินทรีย์เป็นองค์ประกอบ มักเกิดจากการใช้งานในครัวเรือน และภาคอุตสาหกรรมอาหาร หรือเครื่องดื่ม เมื่อตรวจสอบค่า BOD (Biochemical Oxygen Demand) ซึ่งเป็นค่าที่ใช้วัดความเน่าเสียของน้ำ แสดงให้เห็นถึงปริมาณออกซิเจนที่แบคทีเรียต้องใช้ในการย่อยสลายสารอินทรีย์ ดังนั้นยิ่งค่า BOD สูง ก็ยิ่งส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้มากขึ้นเท่านั้น
- น้ำเสียประเภทที่มีสารเคมีเป็นองค์ประกอบ พิจารณาจากค่า COD (Chemical Oxygen Demand) ซึ่งเป็นค่าที่ใช้วัดความเน่าเสียของน้ำ แสดงให้เห็นถึงปริมาณของออกซิเจนที่ใช้ในปฏิกิริยาออกซิไดซ์เพื่อให้กลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำ
- น้ำเสียในรูปของสารแขวนลอย พิจารณาจากค่า TDS (Total Dissolved Solid) ซึ่งเป็นปริมาณของแข็งที่ละลายในน้ำ ซึ่งสามารถไหลผ่านกระดาษกรองใยแก้วได้ เมื่อกรองสารแขวนลอยต่าง ๆ ออกไปแล้วก็จะทำให้น้ำใสขึ้น ส่วนกากตะกอนที่ไม่ผ่านกระดาษกรองใยแก้วจะถูกนำไประเหย เพื่อนำไปคำนวนหาปริมาณของตะกอนที่พบต่อไป
- น้ำเสียที่มีการปนเปื้อนของโลหะหนัก จำเป็นต้องผ่านระบบบำบัดน้ำเสียที่มีประสิทธิภาพเพื่อให้ไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
- น้ำเสียที่มีการปนเปื้อนของสารเคมี หากเป็นสารเคมีอันตรายหรือมีความเข้มข้นสูง ๆ ก็สามารถส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้
แนวทางการจัดการน้ำเสียให้มีประสิทธิภาพ
โดยระบบบำบัดน้ำเสียสามารถแบ่งได้เป็น 2 กลุ่ม ตามแหล่งที่มาน้ำเสีย ดังนี้
- การบำบัดน้ำเสียที่มาจากชุมชน น้ำเสียที่มาจากแหล่งชุมชนต่าง ๆ ส่วนมากมักมีปริมาณสารอินทรีย์สูง สามารถวัดค่า BOD เฉลี่ยอยู่ที่ 100 มิลลิกรัมต่อลิตร ระบบบำบัดน้ำเสียจะนำกระบวนการทางชีวภาพมาใช้ โดยนำแบคทีเรียที่มีประโยชน์มาใช้สามารถแบ่งออกได้ 2 ชนิด คือ
- การใช้ออกซิเจนในระบบบำบัดน้ำเสีย ซึ่งนำแบคทีเรียมาย่อยสารอินทรีย์ที่อยู่ในน้ำเสีย จึงต้องเพิ่มออกซิเจนในน้ำเพื่อให้แบคทีเรียสามารถเจริญเติบโตและย่อยสลายสารอินทรีย์ได้เร็วขึ้น ซึ่งเมื่อแบคทีเรียมีปริมาณมาก ๆ ก็จะจับตัวเป็นก้อน และตกตะกอนจนสามารถแยกออกไปได้ ส่งผลให้คุณภาพของน้ำดีขึ้น
- ระบบบำบัดน้ำเสียที่ไม่ใช้ออกซิเจน เป็นวิธีบำบัดน้ำเสียที่ได้รับความนิยมค่อนข้างมาก เพราะเป็นวิธีการที่ง่าย ไม่ยุ่งยาก และมีค่าใช้จ่ายไม่มากนัก เป็นการบำบัดโดยใช้แบคทีเรียในการย่อยสลายสารอินทรีย์ให้หมดไป แต่กระบวนการนี้ใช้เวลาค่อนข้างนาน เละในกระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์ด้วยวิธีนี้มักทำให้เกิดก๊าซที่มีกลิ่นรุนแรงได้
- การบำบัดน้ำเสียที่มาจากภาคอุตสาหกรรม น้ำเสียจากภาคอุตสาหกรรมนั้นมักเป็นน้ำเสียที่มีสิ่งสกปรก และสารปนเปื้อนชนิดต่าง ๆ ปนเปื้อนในปริมาณมาก แต่สิ่งสกปรกและสารปนเปื้อนมักแตกต่างกันไปตามประเภทของโรงงานอุตสาหกรรมนั้น ๆ ทำให้การบำบัดด้วยกรรมวิธีทางชีวภาพเพียงอย่างเดียวไม่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องใช้ระบบบำบัดน้ำเสียที่มีกระบวนการที่ค่อนข้างยุ่งยาก และซับซ้อน โดยทั่วไปมักประกอบด้วย
- การเตรียมพร้อมสำหรับการบำบัด (Pretreatment) โดยกำจัดของแข็ง หรือเศษตะกอนที่มีขนาดใหญ่ออกไปก่อนที่จะนำน้ำเข้าสู่ระบบบำบัด เพื่อให้น่ำไหลเข้าสู่ระบบบำบัดได้สะดวกขึ้น และไม่ก่อให้เกิดความเสียหายกับเครื่องสูบน้ำ โดยมีขั้นตอนดังนี้
- ตะแกรงกรองน้ำเสีย เป็นการกำจัดของแข็งที่มีขนาดใหญ่ด้วยตะแกรง มักใช้ความถี่ของตะแกรง 2 ชนิดคือตระแกรงแบบหยาบ และตะแกรงแบบละเอียด
- การบด เพื่อลดขนาดหรือปริมาตรของแข็งในน้ำให้ลดลง มักมีลักษณะเป็นเครื่องบดตัด ซึ่งเมื่อของแข็งละเอียดขึ้นแล้วก็จะถูกแยกออกไปด้วยถังตกตะกอน
- การดักด้วยกรวยทราย เป็นการใช้กรวดทรายมาทำให้เกิดการตกตะกอนในรางดักกรวดทราย และช่วยลดความเร็วของน้ำได้
- การกำจัดไขมันและน้ำมัน โดยทั่วไปจะกักน้ำเสียเอาไว้ในบ่อดักไขมันเป็นระยะเวลาหนึ่ง เพื่อให้น้ำมันและไขมันที่เบากว่าน้ำลอยตัวขึ้นสู่ผิวน้ำ จากนั้นจะใช้เครื่องตักหรือกวาดไขมันและน้ำมันเหล่านั้นออกไป
- การบำบัดน้ำเสียขั้นที่สอง (Secondary Treatment) เป็นการจัดการสารอินทรีย์ที่อยู่ในน้ำเสีย ซึ่งมักอยู่ในรูปของสารละลาย หรืออนุภาคคอลลอยด์ เป็นขั้นตอนการจัดการน้ำเสียด้วยแบคทีเรีย โดยทั่วไประบบบำบัดน้ำเสียในขั้นตอนนี้จะต้องทำด้วยกัน 2 ขั้นตอน เพื่อให้น้ำที่ผ่านกระบวนการบำบัดจะมีคุณภาพตรงตามมาตรฐานที่ทางกฎหมายกำหนด แบ่งได้เป็น 2 ประเภทคือแบบที่ใช้อากาศและแบบที่ไม่ใช้อากาศ ซึ่งน้ำเสียที่ผ่านขั้นตอนนี้มักมีคุณภาพดีเพียงพอที่จะปลดปล่อยลงสู่แหล่งน้ำธรรมชาติได้ แต่ยังไม่สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำใหม่ได้
- การบำบัดน้ำเสียขั้นสูง (Advanced Treatment) เป็นระบบบำบัดน้ำเสียขั้นตอนสุดท้ายก่อนปล่อยลงสู่แหล่งน้ำธรรมชาติ ใช้เพื่อกำจัดสารปนเปื้อนที่ยังตกค้างอยู่ ไม่ว่าจะเป็นโลหะหนัก สารเคมี หรือเชื้อโรคบางชนิด ซึ่งในปัจจุบันระบบบำบัดน้ำเสียในขั้นตอนนี้ยังไม่แพร่หลายมากนักเพราะค่อนข้างยุ่งยาก และมีค่าใช้จ่ายสูง เป็นการบำบัดเพื่อให้สามารถนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ได้อีกครั้ง
