พฤติกรรมของระบบเอบีอาร์ในการกำจัดไนเทรตและซัลเฟตในน้ำเสียสังเคราะห์

Behavior of anaerobic baffled reactor on the removal of nitrate and sulfate in the synthetic wastewater

Name: มนต์ชัย พุ่มแก้ว

ThaSH: น้ำเสีย -- การบำบัด

ThaSH: ไนโตรเจน

ThaSH: ดีไนตริฟิเคชัน

ThaSH: น้ำเสีย -- การบำบัด -- การกำจัดไนโตรเจน

Abstract: วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ทำเพื่อศึกษาพฤติกรรมแบคทีเรียกลุ่มไร้อากาศในระบบเอบีอาร์รวมถึงประสิทธิภาพของระบบฯ ในการบำบัดน้ำเสียสังเคราะห์ที่มีไนเทรตและซัลเฟตในน้ำเสียสังเคราะห์ การทดลองถูกแบ่งออกเป็นสองช่วงคือ ช่วงการทดลองที่ 1 ประกอบด้วย 3 ชุดการทดลองซึ่งเดินระบบด้วยถังปฏิกรณ์เอบีอาร์ 3 ชุดแยกกันและเดินระบบพร้อมกัน ทุกถังปฏิกรณ์เป็นแบบเปิดฝาบนและมีปริมาตรใช้งาน 16 ลิตรถูกแบ่งออกเป็น 4 ช่องถังขนาดเท่ากัน เวลากักน้ำ (HRT) ของถังเอบีอาร์แต่ละชุดนาน 2 วัน หัวเชื้อตะกอนเริ่มต้นที่ใช้ได้จากถังหมักเศษผักและผลไม้ น้ำเสียสังเคราะห์ที่จ่ายเข้าระบบเตรียมจากน้ำประปาโดยมีน้ำตาลทรายเป็นแหล่งสารอินทรีย์คาร์บอน แต่ละชุดการทดลองเดินระบบต่อเนื่องโดยมีอัตราส่วนซีโอดีต่อไนโตรเจน (ไนเทรตและไนไทรต์) (COD/NOx-N) ที่แตกต่างกันคือ 1.43±0.23 5.49±0.62 และ 10.37±0.74 มก.ซีโอดี/มก.ไนโตรเจน และมีอัตราส่วนซีโอดีต่อซัลเฟต (COD/Sulfate) เท่ากับ 0.65±0.11 2.52±0.23 และ 4.77±0.23 มก.ซีโอดี/มก.ซัลเฟตตามลำดับ ผลการทดลองพบว่าค่าอัตราส่วน COD/NOx-N ที่ให้ประสิทธิภาพการกำจัดไนเทรตและซัลเฟตดีที่สุดคือ 5.49±0.62 โดยไนเทรตสามารถถูกกำจัดจนเกือบ 100% ในช่องที่ 2 ของถังปฏิกรณ์ ส่วนซัลเฟตสามารถถูกกำจัดได้ประมาณ 48% ในช่องที่ 4 ของถังปฏิกรณ์ แต่ที่ค่าอัตราส่วน COD/NOx-N 1.43±0.23 พบการสะสมตัวของไนไทรต์จำนวนมากในระบบฯ แสดงถึงการเกิดกระบวนการดีไนทริฟิเคชันที่ไม่สมบูรณ์เนื่องจากปริมาณซีโอดีที่ไม่เพียงพอ แต่อย่างไรก็ตามที่ค่าอัตราส่วน COD/NOx-N 10.37±0.74 ซัลเฟตกลับถูกกำจัดได้ต่ำกว่า 10% ซึ่งอาจเป็นผลจากการยับยั้งกระบวนการซัลเฟตรีดักชัน ในช่วงการทดลองที่ 2 เป็นการศึกษาผลของปริมาณเฟอร์ริก-ไอออน (Fe3+) ที่เติมเป็นอัตราส่วนกับซีโอดีแตกต่างกัน 2 ค่า (Fe3+: COD) คือ 0.02 และ 0.10 มก.เหล็ก/กรัมซีโอดี ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการเติมเฟอร์ริกไอออนในปริมาณที่มากกว่า (Fe3+: COD เท่ากับ 0.10 มก.เหล็ก/กรัมซีโอดี) สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการกำจัดซัลเฟตอย่างเห็นได้ชัด นอกจากนี้ยังพบว่าการเติมเฟอร์ริกไอออนในปริมาณต่ำส่งผลให้ไนเทรตจำนวนมากถูกเปลี่ยนเป็นแอมโมเนียด้วยกระบวนการดีเอ็นอาร์เอ (Dissimilatory Nitrate Reduction to Ammonia ; DNRA) ในช่องที่ 1 ของถังปฏิกรณ์ ดังนั้นปริมาณการเติมเฟอร์ริกไอออนน่าจะส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงกระบวนการระหว่างดีไนทริฟิเคชันและดีเอ็นอาร์เอ

Abstract: The purpose of this thesis is to study the microbial behavior of anaerobic baffled reactor (ABR) and the removal efficiency of nitrate and sulfate from the synthetic wastewater. The experiments had been divided into two phases. In the first phase, three experimental runs had been performed at the same time using 3 separate reactors. There are no covers for all reactors and each reactor has 16 liters of working volume which divided into 4 equal-volume compartments and operated with 2 day-HRT. The reactors were initially seeded with anaerobic digested sludge and fed with the synthetic wastewater prepared from tap water using sugar as a carbon source. Three reactors were operated separately at varied COD/NOx-N (Nitrate + Nitrite) ratio of 1.43±0.23, 5.49±0.62 and 10.37±0.74 mgCOD/mgN respectively, and also at COD/Sulfate ratios of 0.65±0.11, 2.52±0.23 and 4.77±0.23 mgCOD/mgSO42-, respectively. It was found that the highest efficiency of nitrate and sulfate removal was obtained under the condition of COD/NOx-N ratio of 5.49±0.62. Nitrate was almost removed in the second compartment of reactor, while roughly 48% of sulfate could be removed in the forth compartment. On the contrast, under COD/NOx-N ratio about 1.43±0.23, significant concentration of nitrite was detected. This suggests the uncompleted denitrification due to insufficient COD. However, under COD/NOx-N ratio of 10.37±0.74, the sulfate removal efficiency could be less than 10%, it seemed to have inhibitory effect on sulfate reduction. In the second phase of work, effect of ferric iron addition was examined by varying two Fe3+: COD ratios of 0.02 and 0.10 mgFe/gCOD. The experimental results revealed that higher amount of ferric iron addition (Fe3+: COD = 0.10 mgFe/gCOD) could remarkably improve the efficiency of sulfate removal. In addition, under lower amount of ferric iron addition, the results suggested that significant amount of nitrate was reduced via the process of Dissimilatory Nitrate Reduction to Ammonia (DNRA) in the first compartment. Therefore, the amount of iron addition might affect on the shift between denitrification and DNRA.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: วิบูลย์ลักษณ์ พึ่งรัศมี

Role: ที่ปรึกษา

Name: มั่นสิน ตัณฑุลเวศม์

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2552

Modified: 2557-04-05

Issued: 2557-04-05

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Monchai_pu.pdf	3.14 MB	48	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.025959 วินาที