ในฐานะองค์กรควบคุมมลพิษ ภารกิจที่สำคัญที่สุดของโรงบำบัดน้ำเสียคือการตรวจสอบให้แน่ใจว่าน้ำทิ้งเป็นไปตามมาตรฐาน อย่างไรก็ตาม ด้วยมาตรฐานการปล่อยมลพิษที่เข้มงวดขึ้นเรื่อยๆ และความเข้มงวดของเจ้าหน้าที่ตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม ทำให้โรงบำบัดน้ำเสียต้องเผชิญกับแรงกดดันในการปฏิบัติงานอย่างหนัก การกำจัดน้ำออกจึงยิ่งยากขึ้นเรื่อยๆ
จากการสังเกตของผู้เขียน สาเหตุโดยตรงของความยากลำบากในการบรรลุมาตรฐานการปล่อยน้ำก็คือ โดยทั่วไปแล้วโรงบำบัดน้ำเสียของประเทศฉันมีวงจรอุบาทว์อยู่ 3 วงจร
ประการแรกคือวงจรอุบาทว์ของกิจกรรมของตะกอนต่ำ (MLVSS/MLSS) และความเข้มข้นของตะกอนสูง ประการที่สองคือวงจรอุบาทว์ของการใช้สารเคมีกำจัดฟอสฟอรัสมากขึ้นเท่าไร ตะกอนที่ปล่อยออกมาก็จะมากขึ้นเท่านั้น ประการที่สามคือโรงบำบัดน้ำเสียในระยะยาว การทำงานเกินกำลัง อุปกรณ์ไม่สามารถยกเครื่องได้ ทำให้เกิดโรคตลอดทั้งปี ทำให้เกิดวงจรอุบาทว์ของความสามารถในการบำบัดน้ำเสียที่ลดลง
#1
วงจรอุบาทว์ของกิจกรรมตะกอนต่ำและความเข้มข้นของตะกอนสูง
ศาสตราจารย์หวัง หงเฉิน ได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับโรงบำบัดน้ำเสีย 467 แห่ง มาดูข้อมูลกิจกรรมของตะกอนและความเข้มข้นของตะกอนกัน: ในบรรดาโรงบำบัดน้ำเสีย 467 แห่งเหล่านี้ โรงบำบัดน้ำเสีย 61% มีค่า MLVSS/MLSS ต่ำกว่า 0.5 และโรงบำบัดน้ำเสียประมาณ 30% มีค่า MLVSS/MLSS ต่ำกว่า 0.4
ความเข้มข้นของตะกอนจากโรงบำบัดน้ำเสีย 2 ใน 3 สูงเกิน 4,000 มก./ล. ความเข้มข้นของตะกอนจากโรงบำบัดน้ำเสีย 1 ใน 3 สูงเกิน 6,000 มก./ล. และความเข้มข้นของตะกอนจากโรงบำบัดน้ำเสีย 20 แห่งสูงเกิน 10,000 มก./ล.
สภาวะข้างต้นส่งผลอย่างไร (กิจกรรมของตะกอนต่ำ ความเข้มข้นของตะกอนสูง)? ถึงแม้ว่าเราจะเห็นบทความทางเทคนิคมากมายที่วิเคราะห์ความจริง แต่หากพูดให้เข้าใจง่ายๆ ก็คือ ผลกระทบอย่างหนึ่งคือ ปริมาณน้ำที่ปล่อยออกมาเกินมาตรฐาน
เรื่องนี้สามารถอธิบายได้จากสองแง่มุม ประการหนึ่ง เมื่อความเข้มข้นของตะกอนสูง จำเป็นต้องเพิ่มการเติมอากาศเพื่อป้องกันการสะสมของตะกอน การเพิ่มปริมาณการเติมอากาศไม่เพียงแต่จะเพิ่มการใช้พลังงานเท่านั้น แต่ยังเพิ่มปริมาณทางชีวภาพอีกด้วย ปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำที่เพิ่มขึ้นจะแย่งชิงแหล่งคาร์บอนที่จำเป็นสำหรับกระบวนการดีไนตริฟิเคชัน ซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อกระบวนการดีไนตริฟิเคชันและการกำจัดฟอสฟอรัสของระบบชีวภาพ ส่งผลให้มีไนโตรเจนและฟอสฟอรัสมากเกินไป
ในทางกลับกัน ความเข้มข้นของตะกอนที่สูงทำให้ส่วนต่อประสานระหว่างโคลนและน้ำเพิ่มขึ้น และตะกอนจะสูญหายไปพร้อมกับน้ำทิ้งจากถังตกตะกอนรองได้ง่าย ซึ่งจะทำให้หน่วยบำบัดขั้นสูงอุดตัน หรือทำให้ค่า COD และ SS ของน้ำทิ้งสูงเกินมาตรฐาน
หลังจากพูดคุยเกี่ยวกับผลที่ตามมาแล้ว มาพูดถึงสาเหตุที่โรงบำบัดน้ำเสียส่วนใหญ่มักมีปัญหาเรื่องกิจกรรมของตะกอนต่ำและความเข้มข้นของตะกอนสูงกันดีกว่า
อันที่จริง สาเหตุที่ทำให้มีความเข้มข้นของตะกอนสูงคือกิจกรรมของตะกอนที่ต่ำ เนื่องจากกิจกรรมของตะกอนต่ำ จึงต้องเพิ่มความเข้มข้นของตะกอนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการบำบัด กิจกรรมของตะกอนที่ต่ำนี้เกิดจากน้ำที่ไหลเข้ามีทรายตะกรันจำนวนมาก ซึ่งไหลเข้าสู่หน่วยบำบัดทางชีวภาพและค่อยๆ สะสมตัว ส่งผลกระทบต่อกิจกรรมของจุลินทรีย์
มีตะกรันและทรายจำนวนมากในน้ำที่ไหลเข้ามา สาเหตุหนึ่งคือประสิทธิภาพการสกัดกั้นของตะแกรงไม่ดีพอ และอีกสาเหตุหนึ่งคือโรงบำบัดน้ำเสียกว่า 90% ในประเทศของฉันยังไม่ได้สร้างถังตกตะกอนปฐมภูมิ
บางคนอาจถามว่า ทำไมไม่สร้างถังตกตะกอนขั้นต้นล่ะ? เรื่องนี้เกี่ยวกับระบบท่อ ในประเทศของฉันมีปัญหาต่างๆ เช่น การเชื่อมต่อที่ผิดพลาด การเชื่อมต่อที่ปะปนกัน และการเชื่อมต่อที่ขาดหายในระบบท่อ ดังนั้น คุณภาพน้ำที่ไหลเข้าของโรงบำบัดน้ำเสียโดยทั่วไปจึงมีลักษณะ 3 ประการ ได้แก่ ความเข้มข้นของของแข็งอนินทรีย์ (ISS) สูง, COD ต่ำ และอัตราส่วนคาร์บอน/ไนโตรเจนต่ำ
ความเข้มข้นของของแข็งอนินทรีย์ในน้ำที่ไหลเข้าค่อนข้างสูง กล่าวคือ มีปริมาณทรายค่อนข้างสูง เดิมทีถังตกตะกอนปฐมภูมิสามารถลดปริมาณสารอนินทรีย์บางชนิดได้ แต่เนื่องจาก COD ของน้ำที่ไหลเข้าค่อนข้างต่ำ โรงบำบัดน้ำเสียส่วนใหญ่จึงไม่สร้างถังตกตะกอนปฐมภูมิ
เมื่อวิเคราะห์ขั้นสุดท้าย กิจกรรมของตะกอนต่ำเป็นผลสืบเนื่องมาจาก “พืชหนักและตาข่ายเบา”
เราได้กล่าวไว้แล้วว่าความเข้มข้นของตะกอนที่สูงและกิจกรรมที่ต่ำจะนำไปสู่ปริมาณไนโตรเจนและฟอสฟอรัสที่มากเกินไปในน้ำทิ้ง ในขณะนี้ มาตรการตอบสนองของโรงบำบัดน้ำเสียส่วนใหญ่คือการเติมแหล่งคาร์บอนและสารตกตะกอนอนินทรีย์ อย่างไรก็ตาม การเติมแหล่งคาร์บอนภายนอกในปริมาณมากจะนำไปสู่การใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่การเติมสารตกตะกอนในปริมาณมากจะทำให้เกิดตะกอนเคมีจำนวนมาก ส่งผลให้ความเข้มข้นของตะกอนเพิ่มขึ้นและกิจกรรมของตะกอนลดลงอีก ก่อให้เกิดวงจรอุบาทว์
#2
วงจรอุบาทว์ที่ยิ่งใช้สารเคมีกำจัดฟอสฟอรัสมากขึ้นเท่าไร ผลผลิตตะกอนก็จะมากขึ้นเท่านั้น
การใช้สารเคมีกำจัดฟอสฟอรัสทำให้ปริมาณตะกอนเพิ่มขึ้น 20% ถึง 30% หรืออาจมากกว่านั้นด้วยซ้ำ
ปัญหาตะกอนเป็นปัญหาหลักของโรงบำบัดน้ำเสียมานานหลายปี เนื่องจากไม่มีทางออกสำหรับตะกอน หรือทางออกไม่เสถียร
ส่งผลให้เกิดการยืดอายุของตะกอน ส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์ตะกอนเสื่อมสภาพ และความผิดปกติที่ร้ายแรงกว่า เช่น ตะกอนรวมตัวกันเป็นจำนวนมาก
ตะกอนที่ขยายตัวมีการตกตะกอนที่ไม่ดี เมื่อน้ำทิ้งจากถังตกตะกอนรองหายไป ชุดบำบัดขั้นสูงจะถูกปิดกั้น ประสิทธิภาพในการบำบัดลดลง และปริมาณน้ำล้างย้อนกลับจะเพิ่มขึ้น
การเพิ่มปริมาณน้ำล้างย้อนกลับจะส่งผลสองประการ ประการแรกคือลดผลการบำบัดของส่วนชีวเคมีก่อนหน้านี้
น้ำล้างย้อนกลับจำนวนมากจะถูกส่งกลับไปยังถังเติมอากาศ ซึ่งจะช่วยลดเวลาการกักเก็บไฮดรอลิกที่แท้จริงของโครงสร้างและลดผลการบำบัดของการบำบัดรอง
ประการที่สองคือการลดเอฟเฟกต์การประมวลผลของหน่วยประมวลผลเชิงลึกลงอีก
เนื่องจากน้ำล้างย้อนกลับจำนวนมากจะต้องส่งกลับไปยังระบบกรองบำบัดขั้นสูง อัตราการกรองจึงเพิ่มขึ้น แต่ความสามารถในการกรองจริงจะลดลง
ประสิทธิภาพการบำบัดโดยรวมจะแย่ลง ซึ่งอาจทำให้ปริมาณฟอสฟอรัสและ COD ในน้ำทิ้งเกินมาตรฐาน เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เกินมาตรฐาน โรงบำบัดน้ำเสียจะเพิ่มการใช้สารกำจัดฟอสฟอรัส ซึ่งจะเพิ่มปริมาณตะกอนให้มากขึ้น
เข้าสู่วงจรอันเลวร้าย
#3
วงจรอุบาทว์ของการที่โรงบำบัดน้ำเสียทำงานหนักเกินไปในระยะยาวและความสามารถในการบำบัดน้ำเสียลดลง
การบำบัดน้ำเสียไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับคนเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ด้วย
อุปกรณ์บำบัดน้ำเสียเป็นคู่แข่งสำคัญในการบำบัดน้ำมายาวนาน หากไม่ได้รับการซ่อมแซมอย่างสม่ำเสมอ ปัญหาย่อมเกิดขึ้นไม่ช้าก็เร็ว อย่างไรก็ตาม ในกรณีส่วนใหญ่ อุปกรณ์บำบัดน้ำเสียไม่สามารถซ่อมแซมได้ เนื่องจากหากอุปกรณ์ใดหยุดทำงาน ปริมาณน้ำที่ปล่อยออกมาอาจเกินมาตรฐาน ภายใต้ระบบค่าปรับรายวัน ทุกคนไม่สามารถจ่ายได้
ในบรรดาโรงบำบัดน้ำเสียในเขตเมือง 467 แห่งที่ศาสตราจารย์ Wang Hongchen สำรวจ พบว่าประมาณสองในสามมีอัตราการรับน้ำหนักไฮดรอลิกมากกว่า 80% ประมาณหนึ่งในสามมากกว่า 120% และโรงบำบัดน้ำเสีย 5 แห่งมีมากกว่า 150%
เมื่ออัตราโหลดไฮดรอลิกสูงกว่า 80% ยกเว้นโรงบำบัดน้ำเสียขนาดใหญ่พิเศษบางแห่ง โรงบำบัดน้ำเสียทั่วไปจะไม่สามารถปิดน้ำเพื่อบำรุงรักษาได้ หากน้ำทิ้งเป็นไปตามมาตรฐาน และไม่มีน้ำสำรองสำหรับเครื่องเติมอากาศ เครื่องดูดตะกอนรอง และเครื่องขูด อุปกรณ์ส่วนล่างสามารถยกเครื่องหรือเปลี่ยนใหม่ได้อย่างสมบูรณ์ก็ต่อเมื่อระบายน้ำออกแล้วเท่านั้น
กล่าวคือ โรงบำบัดน้ำเสียประมาณ 2 ใน 3 ไม่สามารถซ่อมแซมอุปกรณ์ได้ โดยต้องมั่นใจว่าน้ำทิ้งเป็นไปตามมาตรฐาน
จากการวิจัยของศาสตราจารย์หวัง หงเฉิน พบว่าเครื่องเติมอากาศมีอายุการใช้งานประมาณ 4-6 ปี แต่โรงบำบัดน้ำเสีย 1 ใน 4 ไม่ได้บำรุงรักษาระบบระบายอากาศของเครื่องเติมอากาศนานถึง 6 ปี โดยทั่วไปแล้ว เครื่องขูดโคลนซึ่งจำเป็นต้องได้รับการกำจัดและซ่อมแซม มักไม่ได้รับการซ่อมแซมตลอดทั้งปี
อุปกรณ์ทำงานด้วยปัญหามานาน ความสามารถในการบำบัดน้ำก็แย่ลงเรื่อยๆ เพื่อที่จะทนต่อแรงดันน้ำที่ทางออก ไม่มีทางหยุดการบำรุงรักษาได้ ในวงจรอุบาทว์เช่นนี้ ระบบบำบัดน้ำเสียย่อมมีโอกาสพังทลายได้เสมอ
#4
เขียนไว้ตอนท้าย
หลังจากที่ประเทศของผมได้กำหนดนโยบายคุ้มครองสิ่งแวดล้อมให้เป็นนโยบายพื้นฐานของประเทศ สาขาต่างๆ เช่น น้ำ ก๊าซ ของแข็ง ดิน และการควบคุมมลพิษอื่นๆ ก็ได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว ซึ่งหนึ่งในนั้นก็คือสาขาการบำบัดน้ำเสีย การดำเนินงานของโรงบำบัดน้ำเสียที่ด้อยประสิทธิภาพลง กลายเป็นปัญหาที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออก ปัญหาเครือข่ายท่อส่งน้ำและตะกอน กลายเป็นสองข้อบกพร่องสำคัญของอุตสาหกรรมบำบัดน้ำเสียของประเทศผม
และตอนนี้ก็ถึงเวลาที่จะต้องชดเชยข้อบกพร่องแล้ว
เวลาโพสต์: 23 ก.พ. 2565
