โรงบำบัดน้ำเสียจะสร้างตะกอนจำนวนมากซึ่งเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการกรองน้ำให้บริสุทธิ์ กากตะกอนนี้ประกอบด้วยน้ำ อินทรียวัตถุ และของแข็งอนินทรีย์ และการจัดการอย่างมีประสิทธิภาพถือเป็นหนึ่งในความท้าทายที่สำคัญที่สุดในการจัดการน้ำเสีย ก่อนที่จะสามารถบำบัดเพิ่มเติมได้โดยการย่อย การแยกน้ำ หรือการกำจัด จะต้องทำให้ตะกอนมีความข้นขึ้นก่อน การทำให้ตะกอนหนาขึ้นเป็นกระบวนการลดปริมาณน้ำของตะกอนเพื่อเพิ่มความเข้มข้นของของแข็ง ขั้นตอนนี้จะช่วยลดปริมาณตะกอน ลดต้นทุนการดำเนินงานและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ประเภทต่างๆ อุปกรณ์ทำให้ตะกอนหนาขึ้น ถูกนำมาใช้ แต่ละประเภทใช้หลักการทางกลหรือแรงโน้มถ่วงที่แตกต่างกันเพื่อแยกน้ำออกจากของแข็ง การเลือกใช้อุปกรณ์ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ลักษณะของตะกอน ขนาดโรงงาน ข้อกำหนดในการปฏิบัติงาน และประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน บทความนี้จะสำรวจอุปกรณ์เพิ่มความเข้มข้นของตะกอนประเภทหลักที่ใช้ในการบำบัดน้ำเสีย หลักการทำงาน ข้อดี ข้อจำกัด และการใช้งาน
หลักการทำงาน
สารเพิ่มความข้นด้วยแรงโน้มถ่วงขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการตกตะกอนตามธรรมชาติของตะกอน กากตะกอนจะถูกนำเข้าไปในถังทรงกลมขนาดใหญ่ (คล้ายกับการออกแบบของถังตกตะกอน) โดยที่แรงโน้มถ่วงทำให้อนุภาคของแข็งตกลงที่ด้านล่าง และน้ำที่ใสสะอาดจะลอยขึ้นไปด้านบน
ข้อดี
ใช้พลังงานต่ำเนื่องจากทำงานโดยใช้แรงโน้มถ่วงเป็นหลัก
การออกแบบและการใช้งานที่เรียบง่าย ทำให้ง่ายต่อการบำรุงรักษา
คุ้มค่า สำหรับโรงงานขนาดใหญ่ที่มีพื้นที่เพียงพอ
ข้อจำกัด
ต้องใช้พื้นที่ขนาดใหญ่ในการติดตั้ง
ประสิทธิภาพในการตกตะกอนอาจช้าและขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของตะกอนเป็นอย่างมาก
อาจต้องมีการปรับสภาพทางเคมี (เช่น โพลีเมอร์) เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด
การใช้งาน
สารเพิ่มความข้นตามแรงโน้มถ่วงมักใช้ในโรงบำบัดน้ำเสียของเทศบาล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่ไม่มีปัญหาเรื่องที่ดิน เหมาะสำหรับตะกอนปฐมภูมิและทุติยภูมิที่มีลักษณะการตกตะกอนปานกลาง
หลักการทำงาน
การลอยตัวของอากาศที่ละลายน้ำจะใช้ไมโครบับเบิลเพื่อแยกของแข็งออกจากน้ำ ในกระบวนการนี้ อากาศจะละลายในน้ำภายใต้ความกดดัน แล้วปล่อยออกสู่ถังตะกอน เมื่อฟองอากาศเพิ่มขึ้น พวกมันจะเกาะติดกับอนุภาคของตะกอน ส่งผลให้พวกมันลอยขึ้นสู่พื้นผิวซึ่งก่อตัวเป็นชั้นขยะหนาที่สามารถกำจัดออกโดยกลไกได้
ข้อดี
มีประสิทธิภาพสำหรับตะกอนเบา น้ำมัน หรือกากตะกอนที่ไม่สามารถเกาะตัวได้ง่ายด้วยแรงโน้มถ่วง
สร้างตะกอนที่มีความเข้มข้นของของแข็งสูงกว่าสารทำให้ข้นตามแรงโน้มถ่วง
การออกแบบที่กะทัดรัดใช้พื้นที่น้อยกว่าเมื่อเทียบกับระบบแรงโน้มถ่วง
ข้อจำกัด
ต้นทุนพลังงานที่สูงขึ้นเนื่องจากระบบแรงดันและระบบสูบน้ำ
ต้องมีการดำเนินการและการบำรุงรักษาเฉพาะทาง
อาจต้องใช้สารเคมีตกตะกอนหรือตกตะกอนเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ
การใช้งาน
สารเพิ่มความหนา DAF ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การแปรรูปอาหาร โรงกลั่นน้ำมัน และโรงงานบำบัดน้ำเสียชุมชน ซึ่งตะกอนประกอบด้วยไขมัน น้ำมัน หรือของแข็งเบาที่ต้านทานการตกตะกอนของแรงโน้มถ่วง
หลักการทำงาน
เครื่องเพิ่มความหนาถังหมุนใช้ถังหมุนช้าๆ ที่ปิดด้วยตัวกรอง กากตะกอนจะถูกใส่เข้าไปในถัง และน้ำจะไหลผ่านตะแกรงในขณะที่ของแข็งยังคงอยู่และค่อยๆ ข้นขึ้น การกลิ้งอย่างอ่อนโยนช่วยเพิ่มการระบายน้ำโดยไม่ทำลายฝูงตะกอน
ข้อดี
ดีไซน์กะทัดรัด ประหยัดพื้นที่ เหมาะสำหรับพืชที่มีพื้นที่จำกัด
สามารถบรรลุประสิทธิภาพการทำให้หนาขึ้นสม่ำเสมอ
ทำงานอย่างต่อเนื่องโดยมีความต้องการแรงงานต่ำ
ข้อจำกัด
หน้าจออาจอุดตันและต้องทำความสะอาดเป็นประจำ
ไม่เหมาะสำหรับตะกอนที่มีอนุภาคละเอียดมากหรือมีองค์ประกอบที่แปรผันสูง
การใช้พลังงานปานกลางเมื่อเทียบกับสารเพิ่มความข้นตามแรงโน้มถ่วง
การใช้งาน
สารเพิ่มความหนาถังโรตารีมักใช้ในโรงงานเทศบาลขนาดกลางและงานอุตสาหกรรม มีประสิทธิภาพสำหรับตะกอนเร่งของเสีย (WAS) ซึ่งมีแนวโน้มที่จะทำให้ข้นได้ยากด้วยแรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียว
หลักการทำงาน
สารเพิ่มความข้นของตัวกรองสายพานใช้สายพานที่มีรูพรุนเคลื่อนที่ได้ซึ่งช่วยให้น้ำไหลผ่านได้ในขณะที่ของแข็งยังคงอยู่และข้นขึ้น กากตะกอนที่ผ่านการปรับสภาพแล้วจะถูกกระจายไปยังสายพาน และน้ำจะถูกกำจัดออกไปด้วยการผสมผสานระหว่างการระบายน้ำตามแรงโน้มถ่วงและแรงดันเบา ๆ
ข้อดี
สามารถให้ความเข้มข้นของของแข็งสูงเมื่อเทียบกับวิธีแรงโน้มถ่วง
การดำเนินงานต่อเนื่องโดยมีความต้องการกำลังคนค่อนข้างต่ำ
มีความยืดหยุ่นและสามารถจัดการกับตะกอนได้หลากหลายประเภทด้วยการปรับสภาพทางเคมี
ข้อจำกัด
การใช้สารเคมี (โพลีเมอร์) มักจำเป็นสำหรับการทำให้ข้นขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพ
ชิ้นส่วนและสายพานที่เคลื่อนไหวต้องมีการบำรุงรักษาและการเปลี่ยนเป็นประจำ
ต้นทุนการดำเนินงานที่สูงขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับสารเพิ่มความหนาตามแรงโน้มถ่วง
การใช้งาน
สารเพิ่มความหนาตัวกรองแบบสายพานถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงงานขนาดกลางถึงขนาดใหญ่สำหรับกากตะกอนเร่งของเสีย ซึ่งได้ประโยชน์จากการทำให้ข้นเชิงกล มักใช้เป็นขั้นตอนการทำให้ข้นก่อนที่จะแยกน้ำออกด้วยการกดสายพานหรือการหมุนเหวี่ยง
หลักการทำงาน
สารเพิ่มความเข้มข้นแบบแรงเหวี่ยงใช้การหมุนด้วยความเร็วสูงเพื่อสร้างแรงเหวี่ยง ซึ่งแยกน้ำออกจากของแข็งตามความแตกต่างของความหนาแน่น กากตะกอนจะถูกใส่ลงในชามหมุน โดยที่ของแข็งจะถูกดันออกไปด้านนอก และน้ำจะถูกไล่ออกเข้าไปด้านในและกำจัดออก
ข้อดี
มีประสิทธิภาพสูงในการทำให้ตะกอนหลายชนิดมีความหนาขึ้น
ฐานอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัด เหมาะสำหรับโรงงานที่มีพื้นที่จำกัด
ผลิตตะกอนที่มีความเข้มข้นของของแข็งสูง
การประมวลผลค่อนข้างรวดเร็วเมื่อเทียบกับวิธีแรงโน้มถ่วง
ข้อจำกัด
ใช้พลังงานสูงเนื่องจากการหมุนอย่างต่อเนื่อง
ต้องใช้ผู้ปฏิบัติงานที่มีทักษะและการบำรุงรักษาเป็นประจำ
ต้นทุนเงินทุนเริ่มต้นสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับสารเพิ่มความข้นตามแรงโน้มถ่วง
การใช้งาน
สารเพิ่มความหนาแบบแรงเหวี่ยงใช้ในโรงงานเทศบาลและโรงงานอุตสาหกรรมที่ต้องการเพิ่มความหนาที่มีประสิทธิภาพสูง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับโรงงานที่มีพื้นที่จำกัดแต่มีปริมาณตะกอนสูง
หลักการทำงาน
เครื่องเพิ่มความหนาสายพานแรงโน้มถ่วงผสมผสานความเรียบง่ายของการระบายน้ำด้วยแรงโน้มถ่วงเข้ากับประสิทธิภาพของระบบสายพาน ตะกอนจะถูกปรับสภาพและกระจายไปยังสายพานที่มีรูพรุน แรงโน้มถ่วงช่วยให้น้ำระบายผ่านสายพานได้ และลูกกลิ้งที่ใช้แรงกดอย่างอ่อนโยนอาจเพิ่มประสิทธิภาพการแยกน้ำ
ข้อดี
สร้างตะกอนที่มีความหนาสม่ำเสมอซึ่งเหมาะสำหรับการแปรรูปขั้นปลายน้ำ
ใช้พลังงานต่ำเมื่อเทียบกับเครื่องหมุนเหวี่ยง
สามารถจัดการกับตะกอนเร่งของเสียได้ปริมาณมาก
ข้อจำกัด
ประสิทธิภาพอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับลักษณะของตะกอน
สายพานจำเป็นต้องทำความสะอาดบ่อยครั้งเพื่อป้องกันการอุดตัน
ต้องมีการปรับสภาพด้วยโพลีเมอร์เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด
สารเพิ่มความข้นของสายพานแรงโน้มถ่วงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงบำบัดน้ำเสียชุมชน โดยเป็นวิธีการที่คุ้มต้นทุนในการเพิ่มความหนาแน่นของตะกอนเร่ง
| ประเภทของสารเพิ่มความหนา | การใช้พลังงาน | ความเข้มข้นของของแข็ง | รอยเท้า | การใช้งานทั่วไป |
| สารเพิ่มความข้นของแรงโน้มถ่วง | ต่ำ | ต่ำ–Medium | ใหญ่ | เทศบาลตะกอนหลัก |
| สารเพิ่มความหนา DAF | ปานกลาง-สูง | ปานกลาง-สูง | กะทัดรัด | น้ำมันกากตะกอนอุตสาหกรรม |
| เครื่องข้นถังโรตารี | ปานกลาง | ปานกลาง | กะทัดรัด | กากตะกอนที่เปิดใช้งานแล้ว |
| สายพานกรองข้น | ปานกลาง | ปานกลาง-สูง | ปานกลาง | WAS โรงงานเทศบาล |
| เครื่องข้นแบบแรงเหวี่ยง | สูง | สูง | กะทัดรัด | โรงงานอุตสาหกรรม/พื้นที่จำกัด |
| เครื่องข้นสายพานแรงโน้มถ่วง | ต่ำ–Medium | ปานกลาง | ปานกลาง | WAS ตะกอนเทศบาล |
การทำให้ตะกอนหนาขึ้นมีบทบาทสำคัญในการบำบัดน้ำเสียโดยการลดปริมาณตะกอน ปรับปรุงการจัดการ และลดต้นทุนการบำบัดและการกำจัด อุปกรณ์เพิ่มความหนาตะกอนประเภทหลักๆ ได้แก่ สารเพิ่มความหนาด้วยแรงโน้มถ่วง หน่วยลอยตัวของอากาศละลาย สารเพิ่มความเข้มข้นของถังหมุน สารเพิ่มความหนาตัวกรองสายพาน สารเพิ่มความหนาแบบแรงเหวี่ยง และสารเพิ่มความหนาของสายพานด้วยแรงโน้มถ่วง ต่างก็มีข้อดีและข้อจำกัดที่แตกต่างกัน
การเลือกใช้อุปกรณ์ขึ้นอยู่กับลักษณะของตะกอน ที่ดินที่มีอยู่ ข้อควรพิจารณาด้านพลังงาน และขนาดของโรงงาน ตัวอย่างเช่น สารเพิ่มความหนาด้วยแรงโน้มถ่วง เหมาะที่สุดสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกในเขตเทศบาลขนาดใหญ่ที่มีพื้นที่ว่าง ในขณะที่สารเพิ่มความหนาแบบแรงเหวี่ยง เหมาะสำหรับการใช้งานขนาดกะทัดรัดและมีประสิทธิภาพสูง สารเพิ่มความหนา DAF เป็นเลิศในการจัดการตะกอนน้ำมัน ในขณะที่ระบบแบบสายพาน เหมาะอย่างยิ่งสำหรับตะกอนเร่งของเสีย
ด้วยการเลือกเทคโนโลยีการทำให้ข้นที่เหมาะสม โรงงานบำบัดน้ำเสียสามารถเพิ่มประสิทธิภาพ ลดต้นทุนการดำเนินงาน และรับประกันแนวทางปฏิบัติในการจัดการตะกอนอย่างยั่งยืน