การศึกษาระบบเยื่อกรองไมโครฟิลเตรชั่นร่วมกับถ่านกัมมันต์สำหรับเพิ่มศักยภาพในการนำน้ำเสียจากมหาวิทยาลัยหัวเฉียวเฉลิมพระเกียรติ กลับมาใช้ประโยชน์ใหม่

Abstract

รายงานการวิจัยเรื่อง การศึกษาระบบเยื่อกรองไมโครฟิลเตรชั่นร่วมกับถ่านกัมมันต์สำหรับเพิ่มศักยภาพในการนำน่ำเสียจากมหาวิทยาลัยหัวเฉียวเฉลิมพระเกียรติกลับมาใช้ประโยชน์ใหม่ เป็นการวิจัยเชิงทดลอง มุ่งศึกษาให้ทราบประสิทธิภาพของระบบเยื่อกรองไมโครฟิลเตรชั่นร่วมกับถ่านกัมมันต์ (AC-MF) ในการปรับปรุงคุณภาพน่ำทิ้งที่ผ่านการบำบัดแล้วของมหาวิทยาลัยหัวเฉียวเฉลิมพระเกียรติ และศักยภาพในการนำน้ำทิ้งที่ออกจากระบบบำบัดของมหาวิทยาลัย และน้ำทิ้งที่ออกจากระบบเยื่อกรองไมโครฟิลเตรชั่นร่วมกับถ่านกัมมันต์กลับไปใช้ประโยชน์ใหม่ โดยทำการทดลองในห้องปฏิบัติการเก็บตัวอย่างน้ำทิ้งที่ผ่านการบำบัดจากระบบบำบัดน้ำเสียของอาคารชิน โสภณพณิช จากผลการศึกษาพบว่า น้ำทิ้งที่ผ่านการบำบัดแล้วของอาคารชิน โสภณพณิช มีค่าอยู่ในเกณฑ์มาตรฐานน้ำทิ้ง และไม่มีความเป็นพิษ สามารถนำไปใช้ประโยชน์ใหม่ในกิจกรรมการเพิ่มต้นทุน น้ำธรรมชาติ และการปรับปรุงภูมิทัศน์ แต่ควรดำเนินการฆ่าเชื้อโรคก่อนนำกลับไปใช้จากผลการทดลองนำเยื่อกรองไมโครฟิลเตรชั่นมาใช้ในการปรับปรุงคุณภาพน้ำ พบว่า มีประสิทธิภาพในการบำบัดสารอนินทรีย์ต่ำ แต่มีประสิทธิภาพในการกำจัดความขุ่นและสารอินทรีย์แขวนลอยได้ดีน้ำที่ผ่านการปรับปรุงคุณภาพสามารถนำกลับไปใช้ในกิจกรรมการเพิ่มทุนน้ำธรรมชาติและการปรับปรุงภูมิทัศน์ การประยุกต์ใช้ระบบไมโคลฟิลเตรชั่นร่วมกับถ่านกัมมันต์ (AC-MF) ในการปรับปรุงคุณภาพน้ำพบว่า การเติมถ่านกัมมันต์ไม่ช่วยกำจัดสารอนินทรีย์ แต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัดสารอินทรีย์ละลาย ในกรณีเติมถ่านกัมมันต์ความเข้มข้น 0.5 และ 1.0 g/L พบว่า ต้องใช้เวลาเก็บกักตั้งแต่ 2 และ 1 ชั่วโมงขึ้นไป ตามลำดับ จึงสามารถปรับปรุงคุณภาพนำให้มีค่า BOD ต่ำกว่า 10 mg/L ซึ่งสามารถนำกลับไปใช้ในกิจกรรมที่สัมผัสกับมนุษย์ การเพิ่มต้นทุนแหล่งน้ำดิบ และการเก็บกักเพื่อพักผ่อนหย่อนใจได้ กลไกการอุดตันที่เกิดขึ้นบนเยื่อกรองไมโครฟิลเตรชั่นแบ่งออกเป็น 2 ระยะ โดยที่ในระยะแรกเป็นการแบบอุดตัน Complete pore blocking ซึ่งการเติมถ่านกัมมันต์จะช่วยลดปริมาณสารอินทรีย์ที่ก่อให้เกิดการอุดตัน (Organic foulant) จึงช่วยชะลอการอุดตันในระยะแรก ส่วนในระยะยาวเป็นการอุดตันแบบ Cake filtration ซึ่งการเติมถ่านกัมมันต์ที่ความเข้มข้นสูงกว่าจะทำให้เกิดการอุดตันแบบCake filtration ได้เร็วกว่า

This research is focusing on study of the post treatment efficiency of activated carbon-microfiltration (AC-MF) system treating the treated wastewater from Chin Sophonpanich Building. In addition, the reuse potential of the treated wastewater and post treated wastewater from Chin Sophonpanich Building was evaluated. The treated wastewater from Chin Sophonpanich Building was collected and examined in the laboratory. It was found that the treated wastewater meet the effluent standard and lack of toxicity. Hence, the treated wastewater could be used for a land scape development and an increase in natural water resource. However, disinfection system was required prio to utilization. The experimental results of MF treating the treated wastewater showed that MF gave low inorganic removal efficiency but performed high removal efficiency in turbidity and suspended organic matter. The post treated wastewater could be directly used for the land scape development and the increase in natural water resource. The results of post treatment by AC-MF system showed that AC could not improve inorganic removal efficiency but increased removal efficiency of soluble organic matter. In the case where AC was added 0.5 and 1.0 g/L, the hydraulic retention time of2 and 1 hour were required for removal of organic matter in terms of BOD lower than 10 mg/L. The post treated wastewater was appropriate for activity with human contact, an increase in raw water resource and storage for recreation activity. The fouling mechanism of MF membrane consisted of 2 stages, i.e., short term and long term fouling. In the case of short term fouling, MF membrane was fouled by complete pore blocking mechanism. The addition of AC lowered organic foulant hence the membrane fouling was decreased. In the case of long term fouling, MF membrane was fouled by cake filtration mechanism. The increase in AC promoted membrane fouling.