การบำบัดน้ำเสีย เป็นกระบวนการที่ใช้ในการแปลงน้ำเสีย ที่เป็นน้ำทิ้ง สามารถคืนกลับสู่วัฏจักรของน้ำโดยมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด หรือนำกลับมาใช้ได้โดยตรง

การบำบัดน้ำเสีย

น้ำเสียคืออะไร น้ำเสียคือน้ำที่มีสิ่งเจือปนต่างๆในปริมาณที่สูง จนกระทั่งไม่เป็นที่ต้องการและเป็นที่รังเกียจของคนทั่วไป อีกทั้งยังทำให้เกิดปัญหาต่อแหล่งน้ำ โดยทำให้เกิดการเน่าเหม็นและเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตที่อาศัยในแหล่งน้ำ

น้ำเสีย มีแหล่งกำเนิดมาจาก 3 แหล่งใหญ่ๆอันได้แก่

1. น้ำเสียจากชุมชน
2. น้ำเสียจากอุตสาหกรรม
3. น้ำเสียจากเกษตรกรรม

1 ค่าน้ำเสียจากชุมชนเป็นน้ำเสียที่เกิดขึ้นจากกิจกรรมต่างๆในชีวิตประจำวัน การอาบน้ำการซักผ้าการล้างจาน ซึ่งน้ำส่วนใหญ่จะมีองค์ประกอบของสารอินทรีย์

อันได้แก่

• คาร์โบไฮเดรต
• โปรตีน
• ไขมัน

2 น้ำเสียจากอุตสาหกรรม เป็นน้ำเสียที่เกิดขึ้นจากกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม ส่วนใหญ่จะเป็นน้ำในกระบวนการล้างต่างๆ ซึ่งน้ำเสียอุตสาหกรรมอาจจะมีการปนเปื้อนโลหะหนัก หรือต้องอาศัยกระบวนการบำบัดที่ซับซ้อนกว่าน้ำเสียชุมชน

3 น้ำเสียจากเกษตรกรรม เป็นน้ำเสียที่เกิดขึ้นจากกิจกรรมทางการเกษตร โดยน้ำเสียส่วนใหญ่จะปนเปื้อนสารเคมี ยาฆ่าแมลง และปุ๋ยเคมี นอกจากนี้ น้ำเสียอาจจะรวมถึงน้ำฝนที่ตกลงมารวมกับน้ำเสีย ลักษณะของน้ำเสียประกอบด้วย 3 ลักษณะ

1 ลักษณะทางกายภาพได้แก่สีกลิ่นอุณหภูมิความขุ่นเป็นต้น  

2 ลักษณะทางเคมีได้แก่ความเป็นกรดด่างสารอินทรีย์ไขมันสารซักฟอกไนโตรเจนฟอสฟอรัสโลหะหนักเป็นต้น  

3 ลักษณะทางชีวภาพ

พืชจุลินทรีย์ที่มีความสำคัญต่อการบำบัดน้ำเสียได้แก่แบคทีเรีย ซึ่งเป็นตัวที่ช่วยย่อยสลายสิ่งสกปรกในน้ำเสียได้มากถึง 95 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนั้นก็จะประกอบด้วยแร่ สาหร่ายและโปรโตซัว

สำหรับระบบรวบรวมน้ำเสีย  ประกอบด้วย 2 ระบบด้วยกัน

อันได้แก่ระบบท่อรวมและระบบท่อแยก

ระบบท่อรวมระบบที่ใช้ระบายน้ำฝนและน้ำเสียในท่อเดียวกัน ซึ่งระบบนี้จะมีปริมาณน้ำเสียมากแต่น้ำเสียจะมีการเจือจางเนื่องจากมีการรวมกันของน้ำเสียและน้ำฝน

ระบบท่อแยกเป็นระบบที่แยกท่อน้ำเสียและท่อระบายน้ำฝนออกจากกันซึ่งน้ำเสียจะถูกส่งตรงไปยังระบบบำบัดน้ำเสียส่วนน้ำฝนระบายโดยตรงสู่แหล่งน้ำหรือทะเล เมื่อน้ำเสียถูกรวบตัวมาอย่างระบบบำบัดน้ำเสียต้องมีการบำบัดน้ำเสียซึ่งการบำบัดน้ำเสียหมายถึงการแยกหรือการทำลายสิ่งปนเปื้อนในน้ำเสียให้มีปริมาณลดลงจะไม่ก่อให้เกิดปัญหาน้ำเสียในแหล่งน้ำที่รองรับน้ำทิ้ง

ทำไมต้องมีการบำบัดน้ำเสีย

1 เพื่อทำลายตัวการที่ทำให้เกิดโรคหรือแหล่งแพร่ระบาดของโรค

2 เพื่อเปลี่ยนสภาพน้ำเสียให้อยู่ในสภาพที่สามารถนำกลับมาใช้ประโยชน์ได้

3 เพื่อไม่ก่อให้เกิดความเดือดร้อนรำคาญเช่นกลิ่นของน้ำเสียหรือสีที่เป็นที่น่ารังเกียจ และเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดภาวะมลพิษทางน้ำด้วยการจัดการน้ำที่ดี

นอกจากจะเป็นการบรรเทาปัญหาที่เกิดจากน้ำเสียแล้วเรายังสามารถนำน้ำทิ้งจากการบำบัดมาใช้ประโยชน์ได้อีกด้วย กระบวนการบำบัดน้ำเสียประกอบด้วย 4 กระบวนการ  

อันได้แก่

กระบวนการทางกายภาพ

กระบวนการทางเคมี

กระบวนการทางชีวภาพ

กระบวนการทางฟิสิกส์เคมี

แต่ละกระบวนการใช้กำจัดของเสียอะไรในน้ำเสียกันบ้าง

1 กระบวนการทางกายภาพเป็นกระบวนการในการกำจัดของแข็งแขวนลอยขนาดใหญ่ออกจากน้ำเสีย

2 กระบวนการทางเคมีเป็นกระบวนการในการกำจัดของแข็งแขวนลอยขนาดเล็กการกำจัดสารพิษรวมทั้งการปรับค่า PH ของน้ำเสีย

3 กระบวนการทางชีวภาพเป็นกระบวนการในการใช้จุลินทรีย์ในการย่อยสลายสารอินทรีย์

4 กระบวนการทางฟิสิกส์เคมี เป็นการกำจัดสารอินทรีย์และเกลืออนินทรีย์โดยเฉพาะในเฟสฟอสเฟตและโลหะต่างๆ ค่าต่อไป  

มาดูระบบบำบัดน้ำเสียในกระบวนการทางกายภาพตะแกรงเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ดักจับของแข็งแขวนลอยขนาดใหญ่ที่มากับน้ำเสียอันได้แก่ขยะเศษไม้หรือเศษวัสดุต่างๆ ทำหน้าที่ในการช่วยป้องกันการอุดตันของเครื่องสูบน้ำและความเสียหายที่จะมีต่อเครื่องเติมอากาศซึ่งวัสดุที่ติดหน้าตะแกรงจะนำไปเผาหรือกำจัดรวมกับขยะต่อไป ถังดักกรวดไส้ทำหน้าที่ดักจับขวดทรายที่มากับน้ำที่อาจจะไปอุดตันในระบบบำบัดน้ำเสียบ่อดักไขมันใช้ทำหน้าที่ในการดักจับไขมันที่มากับน้ำเสียโดยใช้หลักการที่ว่าไขมันและน้ำมันมีความถ่วงจำเพาะน้อยกว่าน้ำน้ำจะถูกกับไป 15 นาทีเพื่อให้ไขมันลอยขึ้นสู่ผิวน้ำแล้วจึงจะ ถังตกตะกอน ของแข็งหรือสารแขวนลอยในน้ำเสียซึ่งน้ำเสียจะไหลเข้าสู่ถังตกตะกอนและใช้เวลาในถังประมาณ 2-4 ชั่วโมงโดยน้ำที่ผ่านทางตะกอนแล้วจะหลงเหลือสารแขวนลอยอยู่น้อยมาก  โดยถังตกตะกอนมีอยู่ 2 รูปแบบ ได้แก่ถังตกตะกอนแบบกลมและถังตกตะกอนแบบเหลี่ยม

บัดน้ําเสียทางเคมีจะใช้บำบัดน้ำที่มีความเป็นกรดหรือด่างโดยจะใช้วิธีปรับให้เป็นกลางน้ำที่มีสารแขวนลอยที่ตกตะกอนได้ยากจะใช้กระบวนการ coagulation ในการกำจัดสารแขวนลอยน้ำที่มีโลหะหนักจะใช้กระบวนการทำปฏิกิริยากับสารเคมีเพื่อให้ตกตะกอนน้ำที่มีสารเคมีหรือสารพิษจะใช้กระบวนการออกซิเดชั่นรีดักชั่นหรือการดูดติดผิวเพื่อกำจัดสารพิษในน้ำเสีย น้ำที่มีไขมันและน้ำมันใช้กระบวนการ coagulation ระบบบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพระบบบำบัดน้ำเสียแบบบ่อปรับเสถียรเป็นระบบบำบัดน้ำเสียที่อาศัยธรรมชาติในการบำบัดสารอินทรีย์ในน้ำเสียแบ่งตามลักษณะการทำงานได้ 3 รูปแบบคือบ่แอนแอโรบิกบอกแฟนเขาจะจีบบ่แอโรบิคลดแรกกอดสุดท้ายจะเป็นเบาะบนซึ่งทำหน้าที่ในการตกตะกอนและปรับปรุงคุณภาพน้ำทิ้งก่อนระบายออกสู่สิ่งแวดล้อมระบบบำบัดน้ำเสียแบบเติมอากาศเป็นระบบบำบัดน้ำเสียที่อาศัยการเติมออกซิเจนจากเครื่องเติมอากาศเพื่อเพิ่มออกซิเจนในน้ําให้มีปริมาณเพียงพอสำหรับจุลินทรีย์ที่จุลินทรีย์จะสามารถนำไปย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสียได้เร็วขึ้นระบบ activated สลัดเป็นวิธีการบำบัดน้ำเสียด้วยวิธีการทางชีววิทยาโดยใช้แบคทีเรียพวกที่ใช้ออกซิเจนเป็นตัวหลักในการย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสียระบบบำบัดน้ำเสียแบบแผ่นจานหมุนชีวภาพเป็นระบบที่อาศัยจุลินทรีย์เกาะบนตัวกลางที่สามารถเคลื่อนที่หรือหมุนรอบแกนหมุนขึ้นลงทำให้สัมผัสกับน้ำเสียและอากาศสลับกันไปซึ่งก่อให้เกิดการบำบัดสิ่งสกปรกเกิดขึ้นบนการหมุนระบบคลองวนเวียนน้ำเสียจะไหลเข้าสู่ของวงเวียนอย่างช้าๆมีการเติมอากาศเพื่อช่วยให้วิธีเรียนสามารถทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพโดยจะมีการควบคุมอุณหภูมิและค่า pH เพื่อให้แบคทีเรียทำงานได้ดีขึ้นระบบโปรยกรองใช้แบคทีเรียก่อบนตัวกลางเป็นเมือกแล้วให้น้ำทิ้งตัวลงบนผิวหน้าของตัวกลางแต่ซีเรียสจะทำหน้าที่กำจัดสาร a c และเจริญเติบโตเมื่อมีปริมาณมากขึ้นและหลุดออกและเมื่อหลุดออกจะนำไปตกตะกอนต่อไป ระบบบำบัดน้ำเสียแบบบึงประดิษฐ์เป็นระบบที่สร้างเลียนแบบเสียงธรรมชาติภายในบ่อจะปลูกพืชเช่นต้นธูปฤาษีกกต่อโดยสารอินทรีย์จะถูกกำจัดโดยจุลินทรีย์ที่เกาะติดอยู่กับพืชน้ำที่แขวนลอยอยู่พืชได้รับออกซิเจนจากการสัมผัสอากาศที่ผิวน้ำมีการตกตะกอนและมีการดูดทรัพย์โดยดินและพืช กระบวนการทางฟิสิกส์เคมีเข้าเป็นกระบวนการในการกำจัดสารอินทรีย์และเกลืออินทรีย์โดยเฉพาะไนเตรทฟอสเฟตและโลหะหนักต่างๆในน้ำเสียที่เวิร์ค osmosis จะอาศัยหลักการ osmosis คือความสามารถในการออสโมซิสของสารละลายจะขึ้นอยู่กับสมบัติของสารละลายได้แก่ความดันออสโมติกโดยสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงจะมีความดันออสโมติกสูงกว่าสารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำข้อดีของระบบรีเวอร์สออสโมซิส  น้ำที่ผ่านระบบจะมีความสะอาดและบริสุทธิ์มากข้อเสียค่าใช้จ่ายในการดำเนินการและเครื่องมือมีราคาสูงการแลกเปลี่ยนไอออนใช้กำจัดไอออนประจุบวกหรือไอออนประจุลบที่ไม่ต้องการออกจากน้ำเสียโดยใช้เรซิ่นและยังสามารถใช้ในการกำจัดโลหะหนักได้ ถ่านกัมมันต์การแพทย์หาประจำมันโดยการเผาไหม้ถ่านหินเช่นอัลมอนด์ coconut ในที่จำกัดอากาศเพื่อไล่ไฮโดรคาร์บอนซึ่งถ่านกัมมันต์จะใช้ในรถบบ activities เพื่อกำจัดสารอินทรีย์ที่ละลายในน้ำค่าสำหรับกระบวนการบำบัดน้ำเสียก็จบลงเพียงเท่า