ประเภทของน้ำเสียและกรรมวิธีที่ใช้ในการบำบัดโดยทั่วไป

ประเภทของน้ำเสียและกรรมวิธีที่ใช้ในการบำบัดโดยทั่วไป

๑.ประเภทของน้ำเสีย 
        น้ำเสียที่มาจากแหล่งต่าง ๆ นั้น มีสารที่อยู่ในน้ำเสียไม่เหมือนกัน สารเหล่านั้นจะเป็นสารประเภทใด ขึ้นอยู่กับแหล่งและกรรมวิธีการผลิตในอุตสาหกรรมนั้น ๆ จึงได้มีการรวบรวม และแบ่งประเภทตามสารหลัก ที่ให้ลักษณะเด่นของน้ำเสียนั้น ซึ่งพอสรุปเป็นประเภทใหญ่ ๆ ได้ ดังนี้ 

        ๑) น้ำเสียประเภทที่มีสารอินทรีย์ 
        ๒) น้ำเสียประเภทที่มีสารอนินทรีย์ 
        ๓) น้ำเสียประเภทที่แพร่กระจายเชื้อโรค 
        ๔) น้ำเสียที่มีความเป็นกรด-เบสสูง 
        ๕) น้ำเสียที่มีโลหะหนักที่เป็นพิษ 
        ๖) น้ำเสียที่มีสารกัมมันตภาพรังสี 
        ๗) น้ำเสียที่มีอิฐ หิน ดิน ทรายปนอยู่

การแบ่งประเภทน้ำเสียดังกล่าวข้างต้น ทำให้การเลือกระบบบำบัดน้ำเสียง่ายขึ้น แต่ก่อนที่จะเลือกระบบบำบัด จำเป็นที่จะต้องหาลักษณะสมบัติต่างๆ ของน้ำเสียเสียก่อน ลักษณะสมบัติของน้ำเสียนั้น หาได้โดยการวิเคราะห์ในห้องทดลอง 

๒. ลักษณะสมบัติที่วิเคราะห์ 
        แบ่งออกเป็น 
        ๑) ลักษณะสมบัติทางกายภาพ ได้แก่ สี กลิ่น อุณหภูมิ การนำไฟฟ้า และความขุ่น

        ๒) ลักษณะสมบัติทางเคมี ได้แก่ สภาพด่าง (alkalinity) สภาพกรด (acidity) ความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี หรือบีโอดี ความต้องการออกซิเจนทางเคมี หรือซีโอดี (chemical oxyegn demand; COD) ปริมาณโลหะหนัก สารอินทรีย์ สารอนินทรีย์ และสารต่างๆ ที่อาจมาจากแหล่งตะกอนที่มีอยู่ในน้ำ ซึ่งอาจเป็นตะกอนหนัก ตะกอนแขวนลอย ตะกอนคอลอยด์ และอื่น ๆ 

        ๓) ลักษณะสมบัติทางชีวภาพ ส่วนใหญ่มักไม่ได้วิเคราะห์ นอกจากกรณีพิเศษ 

เมื่อได้ลักษณะสมบัติต่าง ๆ ของน้ำเสียแล้ว จึงมาพิจารณาวิเคราะห์ข้อมูล ก็จะทำให้สามารถแยกประเภทน้ำเสียออกได้ ทำให้สามารถเลือกใช้ระบบบำบัดน้ำเสียได้อย่างเหมาะสม 

๓. กรรมวิธีที่ใช้ในการบำบัดน้ำเสีย
        ระบบบำบัดน้ำเสีย ประกอบด้วยกรรมวิธีต่าง ๆ ซึ่งมีวัตถุประสงค์ และการทำงาน
เพื่อขจัดมลพิษออกจากน้ำเสีย ก่อนที่จะปล่อยออกสู่ลำน้ำสาธารณะ ระบบบำบัดระบบใดระบบหนึ่ง
จะประกอบด้วยกรรมวิธีใดบ้าง ขึ้นอยู่กับสารมลพิษ ที่มีอยู่ในน้ำเสียนั้น ผู้เลือกและออกแบบคำนวณระบบบำบัดน้ำเสีย จะต้องเป็นผู้ที่มีความรู้ ความชำนาญ และประสบการณ์ จึงจะเลือกใช้ระบบบำบัด ที่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ประหยัด และสามารถควบคุมให้ระบบบำบัดนั้น ทำงานได้ตามวัตถุประสงค์ กรรมวิธีที่ใช้โดยทั่วไปได้แก่ 

        ๑) การทำสะเทิน (neutralization) กรรมวิธีนี้ใช้บำบัดน้ำเสียที่มีลักษณะสมบัติเป็นกรดเบส
อย่างแรง โดยใช้สารเคมี เช่น ใช้สารแคลเซียมไฮดรอกไซด์มาสะเทินน้ำเสีย ที่มีกรดกำมะถัน 

        ๒) การปรับสภาพ (equalization) กรรมวิธีนี้ เป็นการเก็บกักน้ำเสีย ที่มาจากแหล่งในเวลา และสถานที่ต่างกัน ไว้ในที่หนึ่ง ในระยะเวลาหนึ่ง การเก็บกักน้ำเสียรวมกันไว้นี้ จะทำให้น้ำเสียมีลักษณะสมบัติเดียว ทำให้ง่ายต่อการบำบัด 

        ๓) การตกตะกอน (sedimentaiton) กรรมวิธีนี้ใช้ในการขจัดพวกตะกอนหนักของสารต่าง ๆ ให้ออกจากน้ำเสีย โดยลดความเร็วของการไหลของน้ำเสียลง จนถึงค่าหนึ่ง ที่ตะกอนหนักทั้งหลาย สามารถแยกตัวออกจากน้ำเสีย จมลงสู่ก้นถังแยกตะกอน 

        ๔) การรวมตัวและการสมานตะกอน (coagulation and flocculation) เป็นกรรมวิธีที่ใช้สารเคมีบางชนิดใส่ลงไปในน้ำเสีย แล้วเกิดสารที่มีลักษณะเหนียวอยู่ เรียกว่า "ฟล็อก" (floc) ฟล็อกนี้มีคุณสมบัติพิเศษคือ เมื่อถูกพัดพาไปสัมผัสกับตะกอนแขวนลอยทั้งหลาย จะดูดตะกอนเหล่านั้นติดผิวไว้ เมื่อตะกอนเข้ามารวมตัวกับฟล็อกมาก ๆ ก็จะมีน้ำหนัก สามารถแยกตัวออกจากน้ำ จมลงสู่ก้นถังแยกตะกอนได้

        ๕) การทำให้เป็นตะกอน (precipitation) กรรมวิธีนี้ใช้ในการขจัดสารละลายที่มีอยู่ในน้ำ เช่น
สารอนินทรีย์ โลหะหนัก โดยใส่สารเคมีบางชนิดลงไปในน้ำเสีย สารเคมีจะทำปฏิกิริยากับสารที่ต้องการขจัดออก กลายเป็นตะกอน ถ้าตะกอนนั้นหนักพอ ก็จะแยกออกจากน้ำได้ด้วยน้ำหนักของตะกอนเอง แต่ถ้าตะกอนที่เกิดขึ้นมีขนาดเล็ก ก็จะต้องผ่านการรวม และการสมานตะกอนก่อน 

        ๖) กรรมวิธีทางชีววิทยา (biological treatment) เมื่อปล่อยน้ำเสีย ซึ่งมีความเข้มข้นของ
สารอินทรีย์สูง ลงในลำน้ำธรรมชาติ จะทำให้ปริมาณของออกซิเจนที่ละลายน้ำของลำน้ำนั้นลดต่ำลง และถ้ามีปริมาณสารอินทรีย์มาก อาจทำให้เกิดสภาวะขาดออกซิเจน จนเกิดการเน่าขึ้นได้ หากไม่มีการทิ้งน้ำเสียลงไปเพิ่มขึ้น จะพบว่า ทางน้ำนั้น สามารถปรับสภาพตัวเอง โดยจะมีการทำความสะอาดมวลสาร (pollutants) ต่าง ๆ ให้มีความเข้มข้นน้อยลง และกลับมีออกซิเจนละลายน้ำ
เพิ่มมากขึ้น ลักษณะที่เกิดขึ้นนี้ เป็นการทำความสะอาดตัวเองของลำน้ำธรรมชาติ (self-purification of natural waters) ตัวการหลักที่ช่วยในการทำความสะอาดของเสียเหล่านี้ได้แก่ สิ่งมีชีวิตทั้งหลาย
ที่อาศัยอยู่ในน้ำ โดยเฉพาะจุลินทรีย์ชนิดต่าง ๆ ซึ่งจะนำของเสียที่มีอยู่ในน้ำเสียมาใช้เป็นอาหาร
ถ้าลำน้ำยังมีออกซิเจนละลายอยู่ ก็จะเป็นจุลินทรีย์ ที่ใช้ออกซิเจนอิสระ เพราะเจริญเติบโตได้รวดเร็ว แต่ถ้าไม่มีออกซิเจนละลายน้ำ ก็จะมีจุลินทรีย์ ชนิดที่ไม่ต้องใช้ออกซิเจนอิสระเจริญเติบโตต่อไป กระบวนการย่อยสลายทางชีววิทยานี้ จะดำเนินต่อไป จนอาหาร หรือของเสียที่ทิ้งลงมานั้นหมดลง จุลินทรีย์ก็จะขาดอาหารและตาย ส่วนลำน้ำนั้นก็จะสะอาดขึ้นมาอีกครั้งหนึ่ง

        กระบวนการบำบัดน้ำเสียทางชีววิทยาแบบต่าง ๆ ได้อาศัยหลักการทำงานคล้ายกับปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ เพียงแต่นำมาออกแบบ และสร้างขึ้นให้เป็นกระบวนการทางเทคนิค ที่เข้าใจ และควบคุมได้ง่าย รวมทั้งเพื่อลดระยะเวลาในการบำบัดน้ำเสียให้สั้นลง และใช้พื้นที่น้อยกว่าที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ กระบวนการเหล่านี้สามารถแยกออกได้เป็นสองแบบใหญ่ ๆ คือ กระบวนการบำบัดน้ำเสียแบบใช้ออกซิเจนอิสระ ได้แก่ กระบวนการที่จุลินทรีย์นำเอาออกซิเจนอิสระมาใช้ในการดำรงชีพ กับอีกแบบหนึ่งคือ กระบวนการบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้ออกซิเจนอิสระ ได้แก่ กระบวนการที่จุลินทรีย์เจริญเติบโต และย่อยสลายสารอินทรีย์ต่าง ๆ ในสภาพที่ไม่มีออกซิเจนอิสระ