…สรป ENV 446 INDUSTIAL W/W CONTROL (สกดเดอน The O’lo)

pH

การปรบพเอช มความส าคญมาก โดยเฉพาะการบ าบดน าเสยดวยวธทางเคม เพอแยกมลสารออกจากน า คาพ

เอชตองอยในชวงทเหมาะสม

ปรบใหเปนเบส (ปรบ pH ใหสงขน) ขอด ขอเสย

1.ปนขาว (CaO) - ราคาถก - หาซองายตามทองตลาด - อนตรายนอย - TDS ต า

- ละลายน าไดนอยมาก ท าใหเกดปญหาการอดตน (แกโดย ใชปมแบบ non-clog) - ยงยากในการปอนสารเคม และตองกวนผสมอยางตอเนอง - เมอละลายน าจะเกดความรอนสง จงตองใชถงและใบพดททนความรอน -เปนสาเหตท าใหเกดตระกรน

2.โซดาไฟ (NaOH) - ละลายน าไดดมาก จงไมมปญหาเรองการตกผลกของเกลอ - ขายเปนสารละลายท 32-45% - งายตอการใชงานและปอนสารเคม - ไมมปญหาดานตะกอน

- ราคาแพง - สนเปลองcost - มปญหา TDS ตามมา เพราะ ยากตอการก าจด Na ตองใช Ion Exchange แยกออก

3.Soda Ash (Na2CO3) - เปนเบสแกมาก - ใชในกรณตองการ pH เปะ

- ราคาแพงมาก

ปรบใหเปนกรด (ปรบ pH ใหลดลง) ขอด ขอเสย

1. กรดก ามะถน (H2SO4) - ราคาถก - หาซองาย

-เกลอซลเฟตละลายน าไมด ท าใหน าขนและเกดตะกรน - ไมเหมาะทจะใชในระบบ anaerobic เพราะจะเกดกลนเหมน

2.กรดเกลอ (HCl) -ละลายน าไดด - ความสามารถในการละลายสง

- ราคาแพงเมอเทยบกบ H2SO4 - เกดปญหา TDS เพราะ Cl- เหลอในน า - มควนและกลนฉนมาก - เกดไอกรด

3. Carbon dioxide (CO2) - มน าเสยเยอะมาก แตตองการปรบคาพเอชเพยงเลกนอย ใหน ากาซ CO2 จากโรงงานมาเปาลงไปในน าเสย สวนมากใชในชนบท (เปนวธธรรมชาต)

2. FLOCCULATION ขนตอนการสรางตะกอน

- การรวมตะกอน คอ การท าใหตะกอนทถกท าลายเสถยรภาพแลว เคลอนทมาชนกน และเกดการรวมตวกนท า

ใหตะกอนมขนาดใหญขน ความหนาแนนเพมขน ท าใหตกตะกอนไดไวขน

2.1 PERKINATIC FLOCCULATION

- การท าใหColloids ทผานการท าลายเสถยรภาพ มาชนและจบตวกน โดยการเคลอนทแบบRandom

(BRONIAN MOTION)

- ใชเวลาในการรวมตวนาน เชน ลดตะกอนจาก 10000 อนภาค/ml ใหเหลอ 5000 อนภาค/ml ตองใชเวลา 200

วน ในดานวศวกรรมสงแวดลอมเรารอไมไหว (ไมนยม) การเตรยมตะกอนแบบนจงเหมาะสมกบใชในเขอน

มากกวา

- เปนกลไกลทเกดขนเองตามธรรมชาต จงท าใหไมสามารถควบคมได

- ไมเกยวของกบหลกวศวกรรม

2.2 ORTHOKINETIC FLOCCULATION

- ใชหลกการท าใหน าปนปวน ท าให Colloids เคลอนทมาชนกน ท าใหคอลลอยดสมผสกนมากขน

- ความเรวในการไหลของของเหลวกบ ขนกบ ระยะทาง(ต าแหนง) และ เวลา

ถาอนภาคไหลตามกนในน า อนภาคจะไมสามรถชนกนได ตองท าใหความเรวของอนภาคตางกน

ซงความเรวทเปลยนแปลงของอนภาคสามารถอธบายไดดวยคา G (1/s)

ค แตกตาง ค เรวของ อนภาค

ระยะหางของอนภาคทง ⁄

A = 1000 m/s B = 10 m/s

50 m

- คา G สามารถใชหลกการวศวกรรมในการ ออกแบบ และควบคมไดโดยวศวกรสงแวดลอม นยมใชงาน และ

สามารถ และใชในการค านวณปรมาณสารสมทตองใสลงในน าเสย

> กระบวนการ FLOCCULATION เกดในถงกวนชา *ทใส polymer ทถงนเพอปองกนการแตก

>กระบวนการ Destabilization เกดขนในถงกวนเรว

- ใชหลกการทางวศวกรรมศาสตรในการค านวณและควบคมมกใชงานในดานสงแวดลอม

สารเคมทใชในกระบวนการ

1. สารสม AL2 (SO4)3 นยมสด

2. FeCL3 เฟอรกคลอไรด

3. PAC

4. Polymer

*ก.ใชกระบวนการ Coagulation ควรท าให flowคงทกอน

*Settleable Solid – ตกไดเองจากแรงโนมถวงไมจ าเปนตองใช Coagulation เขามาชวย มกใชในการ

ท าให suspended solid ตกตะกอน

**การดวาปรมาณสารนนเหมาะสมหรอไม

- ถงกวนเรว :ตงน าทงไวประมาณ 1 ชม.แลวสงเกตลกษณะของน า ถามน าสวนใสพอสมควร

แสดงวา does เหมาะสม

- ถงกวนชา :สงเกตลกษณะของ Floc วาเปนกอนไหม ถาเปนกอนใหญแสดงวา does นน

เหมาะสม

3. SEDIMENTATION

- เพอแยกตะกอนออกจากน า โดยอาศยแรงโนมถวงโลก

- การตกตะกอนแบงได 4 รปแบบ

3.1 DISCRETE PATICLE SETTLING

- เปนการตกตะกอนแบบอสระ ตางคนตางตก เปนการตกตะกอนของของแขงทไมสามารถรวมตวกนได

เชน กรวดทราย(จากนคมอตสาหกรรมซเมนตส าเรจรป) กระดก(จากอตสาหกรรมอาหาร เชน ปลากระปอง)

- ความเรวในการตก(VS) คงท ไมเปลยนแปลง (จงใชออกแบบถง GRIT CHAMBER ในการบ าบดการ

ตกตะกอนแบบนได)

- ความเรวในการตกตะกอนของอนภาค (VS) ค านวณโดย STOKES’ LAW หรอ วดจากหนางานจรงกได

8 ( )

เมอ ความหนาแนนของสาร

ความหนาแนนของน า

dP ขนาดเสนผานศนยกลสงของอนภาค

- อนภาคทม VS < V0 จะตกตะกอนไดบางสวน ตามสดสวน VS/V0 (ตก/ไมตก)

- ความลก (H) ของถงตกตะกอน ไมมผลตอประสทธภาพของการตกตะกอนโดยตรง แตอาจชวยแกปญหา

เรอง Shock Load and Turbulent Flow ได

- ประสทธภาพของการตกตะกอน แปรผนตรงกบ พนทผวน าของถง %Eff ∞ AS

แบบ 1 VS คงท ขนาด mass เปลยน VS กไมเปลยน

3.2 FLOCCULENT SETTLING

- เปนการตกตะกอนทอนภาคสามารถยบตวรวมกนได รวมตวกนได เกาะกนไดด ท าใหปรมาตรลดลง แต

ความหนาแนนเพมขน ซงการทตะกอนรวมตวกนท าใหความเรวในการตกตะกอน (VS )เพมขน

* ชนมาก – รวมตวกนมาก – ตกตะกอนไว (ใชก าจดความขน)

- การออกแบบไมสามารถค านวณได ตองวดคา VS เอาหนางาน

- อนภาคทมการตกแบบน เชน > FLOG ของ Coagulation เชน สารสม (ถาใสสารสมมากไปจะ

กลายเปนการตกตะกอนแบบท 3

> HEAVY METAL เชน การตกผลกของโลหะหนก

> PRIMARY CHARIFIER เชน น าเสยจากสวม

- วธนใชตกตะกอนเฉพาะน าเสยทม SS < 1000 mg/l

- ประสทธภาพการตกตะกอนแบบน ขนกบ ความลกของถง (H) และ พนทผวหนาตด (AS)

- หนวยทใชในการบ าบดคอ PRIMARY CHADIFIER ถงตกตะกอนขนแรก

** ตองมถงทงตะกอน เพอดงตะกอนออก เพราะถาไมดงตะกอนออกจะเกดการตกตะกอนเปนแบบท 3 แทน

แบบ 2 VS เพมขน ชนแลวเกดการยบตว > ปรมาตรเปลยน > พท. ผวลดลง

> FD ลดลง > DENSITY เพมขน > VS เพมขน

3.3. ZONG SETTLING

จะเปนการตกตะกอนเหมอนแบบท 2 แตจะเกดเมอในน าทมตะกอนหนาแนน (SS>1000 mg/l) ท าใหมองเหน

เปนการตกเปนแถวๆ เรยงเปนชนๆ เนองจากความเขมขนของตะกอน แตความเขมขนสง (เมดใหญๆ) กจะตก

ไมเรวเพราะตองตกตอจากความเขมขนต า (เมดเลกทตกชา) อยด สงผลใหเวลาทใชในการตกตะกอนนาน

เพราะถกบงคบจากชนทมความเขมขนต า (ความเรวในการตกตะกอน 4 ตกชาสด < 3< 2< 1 )

- การออกแบบ ตองวดเอาหนางานเพอหา CRITERIA เพอใชส าหรบออกแบบถงตกตะกอนขนท 2 ในระบบ

AS (SEDCONDARY SEDIMENTATION)

- ลกษณะน าจะเหนเปนการแยกของชนน าใส และชนตะกอนอยางชดเจน

- กอนเขาถงตกตะกอนหามใชปมสบน า เพราะ จะท าใหตะกอนโดน

รปตกแบบ 3 รปตกแบบ 4

3.4. COMPRESSION SETTLING (ตกแบบบดอด)

เปนการตกตะกอนทอนภาคจะตกลงกนถง และเมออนภาคดานบนตกลงมาทบกนมากๆ อนภาคดานลางสดก

จะถกกดอดและยบตว แลวอนภาคชนตอๆไปกจะถกกดอดและยบตวลงมาเรอยๆตามอนภาคทตกลงมา ท าให

มพนทในการตกตะกอนอก เกดเมอในน าทมตะกอนหนาแนนมากๆ (SS>20,000 mg/l)

ขนตอนการตกตะกอน ชวงแรกจะเปนแบบ 1 หรอ 2 กอได และตามดวยแบบท 3 และ 4 จะเกดควบคกน

- ใชในการออกแบบถง THICKENER เพอลดความชนของสลดจกอนน าไปทง ชวยลดคาขนสง

* การออกแบบ แบบ 2,3,4 ค านวณโดยตรง ตองวดเอาหนางานเพอหา CRITERIA เพอใชส าหรบออกแบบถง

ตกตะกอน

* แบบ 2,3,4 จะเกดขนในถงเดยวกน แตขนกบลกษณะการตกวาเปนแบบใดมากสด จะใชแบบนนในการ

ออกแบบถงตกตะกอน

* ถงตกตะกอนถาไมสบ SLUDGE ออก จะตกแบบ ZONE S. ซงอาจท าใหตะกอนหลดออกไปกบน าใสได

* ถงตกตะกอนมกมหลงคาเพอปองกนลมพด เพราะจะท าใหตะกอนฟ งเนองจากน าปนปวน และปองกนการ

เกดตระไครขน

** ลกษณะของถงตกตะกอนแบบ สเหลยม VS ถงตกตะกอนแบบ วงกลม

- ถงสเหลยมประหยดพนทในการสรางกวาถงวงกลม ถาขนาดพนทเปนขอจ ากดในการออกแบบ

- ถงสเหลยมประหยดคากอสรางกวาถงวงกลม ในกรณทถงเลก เพราะสรางงายกวา

- ถงสเหลยมแพงกวาถงวงกลม ในกรณทถงใหญ เมอเทยบกบการใชซเมนตและจ านวนเหลกเพอรบแรงดนน า

ในการสราง วงกลมรบแรงไดดกวาดวย

- ถงสเหลยมมรปแบบการไหลคลาย Plug flow มากกวาถงวงกลม

- ถงวงกลมไมมปญหาในเรองความเรวของน าลนฝาย (Weir loading) เนองจาก Weir ยาว แตถงสเหลยมอาจ

ตองเพมความยาวของฝาย

- ถงวงกลมไมมปญหาเกยวกบระบบกวาดสลดจ/SCUM ในขณะทถงสเหลยมตองใชการกวาดแบบโซยดหด

ซงมปญหามากซงบรเวณมมของถงสเหลยมอาจมตะกอนไปตกคางอย

- ทศทางการหมนของใบพดจะมผลกบแบบวงกลม ดทศทางการไหลเขาของน า ตองการใหมนกวาดเขาไมใช

กวาดออก

4.GREASE & OIL REMOVAL

ผลกระทบของไขมนและน ามนทมผลตอสงแวดลอม

1.ลดปรมาตรแสงแดดทสองลงไปในน า สงผลใหพชน าไมสามารถสงเคราะหแสงไดตามปกต

2. กดขวางการถายเทออกซเจนระหวางน ากบอากาศ ท าใหล าน าไมสามารถเพมออกซเจนไดดเทาทควร

เกดผลกระทบตอสงมชวตในล าน าทใชอากาศ

3. ท าใหเกดปญหาเรองรส และกลน ท าใหมผลตอการน าน านนมาใชอปโภค และบรโภค

4. ท าลายทศนยภาพของแหลงน า

5. ในกรณทมมากๆ เชน กรณเรอบรรทกน ามนลม จะท าใหน ามนเหลานนไปตดอยบนตวของสตว ท าใหสตว

เหลานนตายได

6.น ามนเปนสารทยอยสลายยากและอยในสวล. ไดนาน ถาไปเคลอบอยบนดนจะท าใหจลนทรยบรเวณนนตาย

เปนการท าลายระบบนเวศนนๆ

7. ไขมนและน ามนทม นน. โมเลกลต าจะม ค.ดนไอสง ดงนนมนจะระเหยไปในบรรยากาศ กอใหเกดมลพษ

ทางอาศได

** คามาตรฐานน ามน 5-10 mg/l

** ไมควรเดนระบบทอไวใตดนเพองายตอการดแลรกษาและซอมแซม

ผลกระทบของไขมนและน ามนทมผลตอระบบบ าบดน าเสย

1.น ามนจะไปเคลอบผวของเซลลจลนทรย เปนการขดขวางการแพรของออกซเจนและสารอนทรยเขาสเซลล

สงผลใหจลนทรยตาย ท าใหระบบลมเหลว

2.ถาสะสมมากๆจะท าใหอดตนทอและปมได

3. รบกวนการท างานของ probe และ sensor ตางๆ ท าใหเสยคาใชจายเพมขนในการท าความสะอาดหรอซอ

ใหม (น ามนสวนใหญจะไมเนาไมเสย แตเหมนหน ยอยสลายยาก อยนาน)

ประเภทของ FOG ในน าเสย

1. น ามนละลายน า

2. น ามนไมมสารลดแรงตงผว

3. น ามนมสารลดแรงตงผว

4. น ามนทแยกออกเปนชนกบน าลอยเปนฟลมบางๆอยทผวน า

1. DISSOLVED HYDROCARBONS น ามนละลายน า

- ความสามารถในการละลายน าไดของน ามน – หลายๆคนคดวาน ากบน ามนเขากนไมได จรงๆแลวมนไมใช

อยางนนเลย เพราะมน ามนบางตวละลายน าไดด ซงน ามนประเภทนจะไมเกดปญหาตอสวล. เชน ไมเปนฟลม

ไมเคลอบหวProbe เปนตน ความสามารถในการละลายน าไดของน ามนในกรณน จะขนอยกบธรรมชาตของ

น ามน

- ความสามารถในการละลายน า ขนกบ ความมขว เมอความเปนขวมากขน จะละลายน าไดด

ขนกบ MW. เมอ MW. นอย จะละลายน าไดด

เชน แบบวง > สปก.ไมอมตว > สปก.อมตว (โซตรง) (เอกสารเพมเตม 32)

- น ามนสวนใหญจะระเหยไดด

REMARK:

** ไมสามารถมองเหนการปนเปอนของน ามนไดดวยตา ตองดมกลน หรอ ชมรสชาต

** น ามนละลายน า สวนใหญจะเปนวง ท าใหมความเปนพษมาก และกอใหเกดโรคมะเรง

** HYDROCARBON ในเนอหานหมายถง FOG

2. HYDROCARBON IN THE FROM OF EMULSION IN THE ABSENCE OF SURFACTANTS

(น ามนทไมละลายน าและไมมสารลดแรงตงผว)

- สวนใหญน ามนทพบในน าเสยจะอยในรป Emulsion

- Emulsion คอ การน าเอาของเหลวตงแต 2 ชนดขนไปซงปกตไมละลายซงกนและกน มาผสมกนโดยปนอยาง

รนแรงหรอใชสารลดแรงตงผว ท าใหของเหลวผสมเขาดวยกน (บางทอาจเกดการปนผสมแบบไมไดตงใจ

เชน ถกปมผานวาลว ...ไมดน ามนอยในรป Emulsion บ าบดยาก) (กรณน การแตกตวน ามนเปนอนภาคเลกๆ

แตจะไมผสมกบน า)

- Emulsion สามารถเกดไดโดย

1. PHYSICAL METHOD: ใชแรงกลในการตน าท าใหเกดการแขวนลอยของน ามนในน า โดยอาศย ปม

เครองกวนผสม เครองกวน (ใชกบน าเสยทมแรงตงผวต า)

2. CHEMICAL METHOD: โดยการเตมสารลดแรงตงผวเปนประเภทท 3

- Emulsion สามารถแบงตามขนาดไดเปน 2 แบบ

1. Primary Emulsion: หยดน ามนมขนาด > 100 μ สามารถมองเหนไดดวยตาเปลา เปนเมดๆ

2. Secondary Emulsion: หยดน ามนมขนาด < 20 μ ไมสามารถมองเหนไดดวยตาเปลา ลกษณะเหมอนน านม

** คาทอยในชวง 20-100 μ จะเปนชวง TRANSITIONS ZONE

- ถาใชพลงงานในการตน า และ ม FOG เทากน

1. สาร ISOOCTANE มแรงตงผว 5*10-2 N.m/m2 จะไดหยดน ามนทมขนาด 100 μ ในขณะท

2. สาร ISOBUTANOL มแรงตงผว 2.1*10-3 N.m/m2 จะไดหยดน ามนทมขนาด 4.2 μ (ก าจดยากกวา)

3. HC IN THE FROM OF EMULSION IN THE PRESENCE OF SURFACTANT

(น ามนทไมละลายน าทมสารลดแรงตงผว)

- เจอมากสดใน INDUSTRIAL W/W.

- CHEMICAL METHOD: โดยการเตมสารลดแรงตงผวเพอใหแยกชนชดเจน

- Emulsion ในน าเสยสวนมาก เกดจากการเตมสารลดแรงตงผว

- สารลดแรงตงผวมคณสมบตอย 2 ประการ > LYPOPHILIC ชอบน ามน

> POLAR มขวชอบน า

เตมสารลดแรงตงผวเพยงนดเดยว กสามารถลด Interfacial tension ลงไดมาก เตมลงไปไมนานกจะเกด

Emulsion ไดโดยไมตองกวน

- การเกด Emulsion จากการเตมสารลดแรงตงผว จะเกดไดอยางรวดเรวและมเสถยรภาพ

- หยดน ามนจะมขนาดเลกกวา 5 μ (มองไมเหนดวยตาเปลา) ซงเรยกวา “STABILIZES Emulsion” และ

เคลอนตวแบบ BROWNIAN(ทกทศทกทาง) มากกวาจะลอยขนไปบนผวน าเพอรวมตวกน

- การเตมสารลดแรงตงผวท าใหผวของอนภาคน ามนมประจเดยวกน และเกดการผลกกนเมอเขาใกลกน จง

รวมตวกนไดยาก

- ในหลายๆกรณ จะใสสาร (COSURFURFACTANT) ลดแรงตงผวมากกวา 1 ชนด (คลายๆ

SURFURFACTANT แตตางกนท POLAR ไมมประจ) เมอเตมสาร COSURFURFACTANT ยงชวยให

Emulsion มเสถยรภาพมากยงขน ท าใหอนภาคของน ามนลดลงเหลอ 0.01 -0.06 μm. และท าใหน าใส, แสง

ผานได (ชทเสรม หนา 33)

4. HC IN THE FROM OF LAYER OR FILM

(น ามนทแยกเปนคนละชนกบน า หรอเปนแผนฟลมบางๆทผวน า)

- สวนใหญน ามนจะม ค.หนาแนนนอยกวาน า และสะสมบนผวน าจนเปนชนหรอแผนฟลมบางๆ

- ถงแมจะมปรมาณนอยแตสามารถปกคลม พท.ผวน าไดกวาง เชน น ามนปรมาณ 150-200 กก. จะสามารถปก

คลม พท.ผวน าเปนพนท 1 กม.2 อยางเชนกรณของ เรอน ามนลม หรอแทนขดเจาะน ามนรว

** แบบ 4 จะสามารถบ าบดไดโดยแยก Oil Emulsion ออกจากน าใหเปนชน(Layer) แลวคอยท าการแยกน ามน

ออก และน าไปก าจดตอไป

* ตวอยางอตสาหกรรมทมปญหาเรองFOG

- แทนขดเจาะน ามน - ชอปเครองกล นน าน ามนผสมน าในการเชอมโลหะ

- โรงกลนน ามน - โรงงานผลตอาหารและขนม

- โรงงานผลตยา - หองครว

- โรงงานผลตน าหอม - โรงงานผลตเครองส าอาง

TECHNIQUES APPLICABLE TO DIDDOLVED FOG (แบบ 1)

1. STRIPPING

2. ADSORPTION

3. BIOLOGICAL TREATMENT

- TECHNIQUES APPLICABLE TO DIDDOLVED FOG (แบบ 1)

1. STRIPPING (*ชทเสรม หนา 35 รปท 4)

- ถาเปนสารทสามารถระเหยไดจะเลอกใชวธน (Volatile FOG หรอ MW ต า)

- เปนกระบวนการทเคลอนยายมวลสารทมอยในของเหลวไปยงอากาศ และแกสจากการ STRIPPING ตองม

กระบวนการบ าบดอากาศทออกไปดวย เชน เผา หรอ AC

- จะมอตราการระเหยเรวขน เมออณหภมสงและความดนลดลง จนกระทงความเขมขนน ามนในน าและอากาศ

มคาสมดลกน(เทากน) (สามารถอธบายไดดวย Henrys’ law)

P= Partial Pressure ของสารพษนน ทสมดล ในรปแกส

C = ความเขมขนของน ามนในน าทสมดล

2. ADSORPTION (*ชทเสรม หนา 35 รปท 5)

- การถายเทมลพษจากของเหลวหรอแกสเขาไปสผวของของแขง

- เหมาะทจะใชกบกรณทม FOG ต าๆ หรอใชเปนสาร Polishing Unit ตอจาก Stripping เพราะ

ราคาในการบ าบดมลพษคอนขางสง คาสารregent และมคาฟนฟสภาพถาน

- Asorption ดดซบสาร Organic ทงหมด ไมเลอกเฉพาะ FOG ท าใหประสทธภาพในการบ าบด

FOG นอย เพราะมนไปก าจด BOD สวนอนๆแทน

- อณหภมเพมขน การดดซบยงด

3. BIOLOGICAL TREATMENT

- ใหจลนทรยยอยสลายน ามนทละลายน าเพราะน ามนเปนสาร Organics

- ถาใชกบระบบทมถงเตมอากาศ จะเกด Air Stripping ขน ใชอากาศทเกดขนไปบ าบด และควรใหมคา SRT &

HPT ในระบบมากๆ เพราะจะท าใหจลนทรยสามารถยอยสลายน ามนไดทน และมความหลากหลายทาง

ชวภาพมากขน

- ตองเตม N P Fe ใหเหมาะสม

- TECHNIQUES APPLICABLE FOR FOG IN EMULSION IN THE ADSENCE

OF SURTACTANT (เทคนคการบ าบดน ามนทไมละลายน าในกรณทไมมสารลดแรงตงผว)

1. GREASE TRAP: ถงดกไขมน

2. COALESENCE PROCESS

3. FLOTATION การท าใหลอย

เปนกระบวนการท2 ทใชแยกน ามนออกจากน า(เหมาะกบสารแขวนลอยทมความหนาแนนนอยกวาน า)

สมการของ STOKES’ LAW

- เรงความเรวการตกตะกอนของน ามนโดยการปรบทคา ρ ( ) ρ เพราะวา

ความหนาแนนของน ามนนอยกวาน าท าใหน ามนลอยน า จงแยกออกจากน าแบบลอยตวไดเรวกวาแบบ

ตกตะกอน แต Coalescence (การรวมตว) dE จะเพมขนาดเสนผานศนยกลางของน ามน

- หลกการ สรางฟองอากาศขนมา และใหมนไปลอยไปถกน ามนท าใหน ามนลอยขนสผวน าและจะถกกวาดทง

ตอไป ขนาดฟองอากาศยงเลกยงด

- แบงเปน 2 แบบ

2.1 IAF : Induced Air Flotation (รปถง ชทเสรม 42)

ไมคอยใช เพราะตองใชกบน ามนทเปนเมดๆ อดตนงาย

ขอด ราคาถก ควบคมงาย และ การท างานไมซบซอน

ขอเสย ประสทธภาพต าถาน ามาใชงานในการแยกน ามน เพราะฟองอากาศทผลตไดมขนาดใหญ

2.2 DAF : Dissolved Air Flotation (รปถง ชทเสรม 43)

สรางฟองอากาศ โดยใชหลกการของอากาศละลายน า โดยอดอากาศลงไปในน าทความดน มากกวาหรอ

เทากบ 3-4 bar จนถงจดอมตวซงขณะนจะมสภาพเปนสญญากาศ และปลอยน าอดอากาศเขาทถงปฏกรณ(ถง

เปด) เมอออกสบรรยากาศปกตอากาศทถกอดจะเปลยนเปนฟองอากาศขนาดเลกๆ และพาน ามนลอยขนไปยง

ผวหนาของน าเสย (ฟองอากาศขนาดเลกจะจบน ามนทมขนาดเลกๆไดด ท าใหพาน ามนลอยขนไปได)

สมการของ Henry

⁄ เมอ KH คอ คาคงทของ Henry

P ≥ 3-4 bar CS คอ คาการละลายน าของอากาศ

ขอด : ประสทธภาพสง และใชเวลาไมนาน

: ถงมขนาดเลกเมอเทยบกบถงตกตะกอน ใชพนทนอย

ขอเสย : ราคาแพง(ทงอปกรณและคาใชจายทเกดขน) และระบบซบซอนยงยาก

** ถาใช DAF กบน าเสยทวไป จะไดSludge ทมลกษณะแหง(SCUM)กวาการตกตะกอน

** จดปลอยน าอดอากาศควรอยใกลกบถงปฏกรณมากทสดเพอไมใหอากาศรวมตวกนท าใหมขนาดใหญขน

3. CENTRIFUGAL SEPARATERS ใชแรงเหวยงในการแยก (รปถง ชทเสรม 44)

สมการของ STOKES’ LAW

ขนาดของ Coalescence (การรวมตว) ขนกบ dE

-เพมความเรวในการลอยของน ามน โดยการเพมคา g จาก 9.81 m/s2 ใหเปนหลายๆเทาของ g โดยใชแรงหน

ศนยกลาง ท าใหเกดความแตกตางของ มผลชดเจนมมากขน ท าให W สงขน

-เพมคา g ไดโดยใชแรงเหวยงหนศนยกลาง อาจหมนหลายๆพนรอบ หรอหมนรอบตอนาท (1000-900 )

ขอด : ประสทธภาพสง ขอเสย : ราคาแพง

: ใชงานงาย : คาใชจายในการเดนระบบ และดแลสง

: ประหยดเนอท

** มกใชในกระบวนการผลต เพราะใชแยกน ามนทออกมา แลวน ากลบไปใชใหมได

7. BIOLOGICAL PROCESS (กระบวนการทางชวภาพ)

- ใชในกรณทมน ามนนอยมากๆ (10 mg/l) โดยจลนทรยจะดดซบไวกอนและจงยอยสลาย แตถาจลนทรยยอย

สลายไมได กจะท าใหเซลลตายได

- แตตองเพมอายตะกอนใหมากขน SRT&HRT เพอใหเกดความหลากหลายของจลนทรย ท าใหยอยสลายได

4. THERMAL PROCESS (การเพมอณหภมใหสงขน)

-เปนกระบวนการสดทายทใชกฎ STOKES’ LAW

- เมอเพมอณหภมใหสงขน (80-90 องศาเซลเซยส) จะท าใหความหนด μ ของน าลดลง สงผลให W สงขน

(กรณนท าไดแตเสยเงนมาก)

- วธนไมเหมาะสมทจะน ามาใชงานจรง เพราะ ใชพลงงานสงท าใหคาใชจายในการเพมความรอนคอนขางมาก

และทเพมอณหภมขนมามากๆ การลอยตวของน ามนกอเปลยนแปลงไมมาก อยางไรกตาม ถาน าเสยดบม

อณหภมสงอยแลว กควรแยก Oil & Grease ออกกอนดวยวธอน แลวคอยท าใหเยนตวลง cooling

5. COAGULATION (อาศยการรวมตวกน) (ไมนาออกสอบ เพราะเปนวธใหมเสรมจาก ป.โท)

ใชกระบวนการ Coagulation แบบท 3 โดยกรณนจะใชกบน าเสยทมน ามนนอย ซงอาจจะใชกบน ามนทมความ

เขมขนมาก และน าไป Dilute กบน าเสยทวไป หลกการคอ ใหน ามนดดซมบน Floc

6. ULTRAFILTRATION (การกรอง ขนาดรพรนประมาณ 0.001 mm.)

- UF คอ กระบวนการแยกโดยการกรอง ใชเทคโนโลยเมมเบรน

- ขนาดรบนเยอกรอง ตองเลกกวาขนาดของหยดน ามนทจะแยก

- Membrane ตองเปนแบบวสดประเภทชอบน า หลกการคอ สราง Bio Film บนแผนกรอง เพอปองกนการ

หลดผานของน ามนบนชนฟลม

- Operating pressure ตองนอยกวา Capillary pressure ของน ามน เพอปองกนการแทรกผานของน ามนโดยการ

บบตวของน ามน ซงเกดจากแรงดนน าทใชมากเกนไป

(วาดรป membrane and Biofilm)

Techniques applicable to FOG in emulsions in the presence of surfactant (Stabilized

emulsion)

เทคนคการบ าบดน ามนไมละลายน าในกรณทมสารลดแรงตงผว (แบบ 3)

ถาม surfactant จะใหเทคนคการบ าบดแบบไมม surfactant(สารลดแรงตงผว) ไมได เพราะจะไมเกดการ

บ าบด

หยดน ามนมขนาดเลกมากๆ (< 5µ)

Surfactant จะไปรบกวนการรวมตวกนของหยดน ามน เพราะเกดแรงผลกดนทางไฟฟาจากขวของ

surfactant

การบ าบดขนตนตองการ การท าลายเสถยรภาพ/ท าใหเปนกลาง หลงจาก surfactant ไมท างาน จะท าให

เปลยนเปน emulsion ทเหมอนไมม surfactant และถกก าจดโดยเทคนคแบบไมม surfactant ในการก าจด

วธการท าลายเสถยรภาพ/การท าใหเปนกลาง (Destabilization/Neutralization)

การเตมเกลอ (Salt addition) เพอเพมความแรงของ ionic และการน าไฟฟา เพอลด diffused layer ท า

ใหเกดการรวมตว

สวนใหญมกใชเกลอ NaCl, MgCl2, CaCl2, AlCl3, Al2(SO4)3, FeCl2, FeSO4,

ปรมาณเกลอทเตม ขนอยกบประเภทและความเขมขนของน ามนและสารลด surfactant (ตวอยาง

น ามนหลอเยนจะใชเกลอ 10-20 g/l เพอท าลายเสถยรภาพโดยใชเวลา 6 ชวโมง)

ขอด ราคาถกและใชงานไดงาย

ขอเสย ถาเปน surfactant ทไมมประจจะบ าบดไมได และคา TDS ในน าออกจะมคาสง

เตมกรดอนทรย (Mineral acid addition) ใชกบ surfactant ทเปน anionic type โดยทตว RCOO-Na

จะโดน H+ แทนทกลายเปน RCOO-H+ ซงเปนกรดออนอนทรยและท าให surfactant เสยเสถยรภาพ

ขอด ใชงานงาย, ราคาถก, ไมมปญหาในคา TDS

ขอเสย ถงปฏกรณและอปกรณอนๆภายในถงตองมความทนทานตอกรด หลงจากการแยกน ามน

แลวตองน าไปปรบเปนกลางกอนสงไปขนตอไป

เปน polymer ซงเปนสารอนทรยทมโมเลกลใหญและมประจ (Polyelectrolyte addition) เตม

polyelectrolyte ทมประจตรงขามกบ surfactant ท าใหเกดความเปนกลาง ตวอยาง น ามนหลอเยนม

ประจลบ จะใช polyelectrolyte ทมประจบวก ถาเตม polyelectrolyte เกนจะท าใหเกดการเสถยรภาพ

อกคร ง จงตองเตมในปรมาณทเหมาะสม โดยการท า Jar Test และหาปรมาณทเหมาะสม

Techniques applicable to FOG in the form of layer and film

เทคนคการบ าบดน ามนไมละลายน าในกรณเปนแผนฟลมหรอชน (แบบ 4)

Dispersion process ใชกรณน ามนเปนชนบางๆ โดยใหจลนทรยยอยสลาย มกเปนวธ clean up ในกรณ

น ามนรวไหลลงทะเล โดยก าจดน ามนสวนใหญออกกอนจนเหลอเปนชนบางๆ จงใชวธน

Pumping process ใชปมดดชนน ามนออกในขณะทมน ามนมากๆ เพอลดปรมาณน ามนลง

Adsorption process เคลอนยายน ามนไปดดซบบนผวของแขงทเปน adsorbent ทอปกรณ material ทมน

ชอบน ามน (lipophilic) และดดซบไว เพอเอาไปรวมในททไวรวบรวมน ามน ตวอยาง disc หนา 45 ,belt

และ drum หนา 46 ในชทเสรม

Aeration & Mass Transfer

การเตมอากาศเปนการถายเทมวลระหวางแกสออกซเจนในบรรยากาศและในน า, คา DO

ในสถานะแกสขนกบความดนทแตกตางกน, (แรงดนมากไปแรงดนนอย)

ในสถานะของเหลวขนอยกบความเขมขนทตางกน, (ความเขมขนมากไปความเขมขนนอย)

ทสภาวะสมดล อตราสวนระหวางความดนและความเขมขนจะใชหลกการของ Henry

p = partial pressure

H= Henry constant (ขนอยกบอณหภมและสวนประกอบของเหลว)

Cs= Saturated concentration or equilibrium concentration (ความเขมขนอมตวในน า)

(ใชเตม O2) Aeration Stripping (ใชก าจดพวกทระเหยงาย เชน NH3, H2, S, VOCs)

***REPAIRED***

กระบวนการการแพรกระจาย

ของสารอธบายไดจาก Fick 's

First law

Aqueous phase

O 769 𝑎𝑡𝑚/𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟

a t m = อากาศ m o l a r = น า

N = mass transfer per unit time (dm/dt)

A = cross sectional area through which diffusion occurs

dC/dy = concentration gradient perpendicular to cross sectional

area (ความเขมขนทตงฉากกบ A)

DL = diffusion coefficient [L2/T]

**Aeration เตมอากาศลงในน า สวน Air stripping จะไลอากาศจากน าไปเปนฟองอากาศ

**เครองหมาย – หนา dC/dy มาจาก (C2-C1)/y โดยท C2 คอคานอย C1 คอคามาก คาทไดตดลบแนนอน จงตอง

มเครองหมายเปนตวปรบแก

Gas phase **ตวแปรเหมอนกบ Aqueous phase แตเปลยน gas phase**

จากทฤษฎของ Whitman ในสภาวะคงท (ในชทเสรม)

(

) (

) (

) (

)

De,g = eddy diffusion coefficient of the substance in the body of gas (สมประสทธการแพรของสารในสถานะ

แกส)

De,L = eddy diffusion coefficient of the substance in the body of liquid (สมประสทธการแพรของสารใน

สถานะของเหลว)

สารทชอบละลายในน า เชน NH3, H2S จะขนกบคา gas film limit (การกลายเปนแผนฟลมในสถานะแกส)

สารทไมละลายน า เชน O2,O3 จะขนกบคา liquid film limit (การกลายเปนแผนฟลมในสถานะของเหลว)

Aeration (O2 transfer) → liquid film limit (สารเตมอากาศ จะขนกบคา liquid film limit)

คา Cs ขนกบอณหภมและสวนประกอบของน า โดยคา Cs หาไดจาก Henry 's law หรอเปดตาราง 5.1 ใน text

หนา 160) หรอใชสตร

9 7 7

6 6 8

8

8 6 9 9

ท 1 atm & ไมม TDS **T หนวย เคลวน (°C+273)

5 0 3 0 2 0 5 0

3 0

2 0

5 0

แบบอนกรม 20 เปนคา

l i m i t ของ ≡ น

แบบขนานเปน 50คา l i m i t ของ ≡ น

D i f f u s e d S u r f a c e

Whitman‘s two film theory

เมอสารทสถานะตางกนมาสมผสกนจะเกดการสรางแผนฟลมบางๆ ขนมา เมอจะเกดการถายเทของสารใดๆ

จะตองผานชนฟลมและเกดการเปลยนแปลงกอนจะกลายเปนอกสถานะหนง

ในชทเสรม (รปบน gas → liquid) (รปลาง liquid → gas) จากรปบน gas เคลอนทไปใน bulk เมอไปถงผวหนา

ชน film จะเกดการแพร

การเคลอนทใน film จะชาเพราะ มแรง molecular diffusion เพยงแรงเดยว

ถาการเปลยนแปลงเปนแบบอนกรม (ท steady state ของทฤษฎน)

คา limit จะขนกบ คาทชาทสดหรอตวทถายเทไดนอยทสดของปฏกรยานน

ถาการเปลยนแปลงเปนแบบขนาน (เกดพรอมกนหลายอน)

คา limit จะขนกบ คาทมากทสดหรอตวทถายเทไดมากทสดของปฏกรยานน

คาปรบแกของตวแปรอนๆ

; Cs wastewater < Cs clean water (คา β ≈ 0.9)

คา KLa ขนกบอณหภม

KL(T) = KL (20°C) ; θ = 1.02 for diffused aeration θ =1.012 for surface aeration

คา a ขนกบอณหภมเชนกน โดยแบบ diffused มผลมากกวาแบบ surface

อณหภมจะสงผลตอขนาดของฟองอากาศมากกวาขนาดหยดน า ท าใหแบบ diffused คาอณหภมมความส าคญ

มากกวา

การกวนผสมจะสามารถลดความหนาของ liquid film และ gas film ไดโดยจะเพมคา Kg และ KL

- ความลกของน าสงผลตอเครองเตมอากาศแบบ Diffuser เพราะถาน ามความลกมาก จะท าใหสมผสกบ

ฟองอากาศไดนาน (ความลกของระดบน าสงผลตอเครองเตมอากาศ)

- ทระดบความลกตางกน คา KLa จะตางกนโดยหาไดจาก

ท ท

( )

7

- แบบ surface : ความสงของหยดน าทกระจายไปบนอากาศจะมคาก าจดอยคาหนงและจะไมม

เปลยนแปลงไปจากคาน

- ลกษณะของน าเสยทสงผลกระทบตอคา KLa ไหน text book หนา 166