การศึกษาประสิทธิภาพการทำงานของถังกรองกรวดแบบไหลย้อนขึ้นในการกรองสารแขวนลอยประเภทตะกอนจุลินทรีย์ในน้ำทิ้งจากระบบบำบัดน้ำเสีย

The Study of the Performance ofUpflow Gravel Filters in Removing Biological Solids from Wastewater Effluent

Name: เด่นพงศ์ ภูเขาทอง

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. คณะพลังงานและวัสดุ. สาขาวิชาเทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม

Name: Denphong Phookhaothong

Organization : King Mongkut's University of Technology Thonburi. School of Energy and Materials. Environmental Technology

keyword: ถังกรองกรวดแบบไหลย้อนขึ้น

; แอคติเวดเต็ดสลัดจ์

; ระบบตะกอนเร่ง

; Upflow Gravel Filters

; Activated Sludge

; Activated Sludge System

Abstract: ได้ทำการการศึกษาประสิทธิภาพการทำงานของถังกรองกรวดแบบไหลย้อนขึ้นในการลดสารแขวนลอยประเภทตะกอนจุลินทรีย์ (activated sludge) ในน้ำเสียจากระบบบำบัดน้ำเสียน้ำเสียขั้นที่ 2 เพื่อใช้ในกรณีฉุกเฉิน เมื่อถังตกตะกอนขั้นที่ 2 ประสบปัญหา ได้ทำการทดลองใน ชุดเครื่องมือทดลอง ซึ่งประกอบด้วยลานกรองขนาดพื้นที่กรอง 25 เซนติเมตร x 25 เซนติเมตร จำนวน 6 ลานกรอง ได้ทำการทดลองจำนวนทั้งสิ้น 7 ชุดการทดลอง โดยที่การทดลองชุดที่ 1 ถึง 4 เป็นการทดลองเพื่อคัดเลือกรูปแบบลานกรองที่เหมาะสม และการทดลองชุดที่ 5 ถึง 7 เป็นการทดลอง รูปแบบลานกรองที่ได้คัดเลือกเพื่อพิสูจน์ซ้ำ ในการทดลองเพื่อคัดเลือกรูปแบบลานกรอง ได้แปรผันพารามิเตอร์สำคัญที่มีผลต่อการกรอง 4 ค่า คือ (1) ความเข้มข้นของสารแขวนลอยใน น้ำเสียขาเข้า โดยได้แปรผันระหว่าง 100 ถึง 300 มิลลิกรัมต่อลิตร ซึ่งเป็นช่วงที่พบว่าเป็นปัญหาในถังตกตะกอนขั้นที่ 2 ที่ได้จากการสำรวจโรงงาน (2) อัตราบรรทุกชลศาสตร์ (หรืออัตราการกรอง) ทดลองแปรผันระหว่าง 20 ถึง 40 ลูกบาศก์เมตรต่อตารางเมตรต่อวัน (3) ความหนาชั้นกรอง ได้ทดลองใน ช่วง 10 ถึง 40 เซ็นติเมตร และ (4) ขนาดกรวด ได้ใช้ขนาดกรวดระหว่าง 5 ถึง 20 มิลลิเมตร ทั้งนี้ได้กำหนดระยะเวลาใช้งานอย่างต่อเนื่องของลานกรองไว้ ประมาณ 20 วัน และค่าการสูญเสียเฮ็ดในลานกรอง ไม่เกิน 42 เซ็นติเมตร ในแต่ละลานกรองที่ทดลองได้ประเมินประสิทธิภาพของการกรอง โดยวัด ความเข้มข้นสารแขวนลอยที่ออกจากถัง เปรียบเทียบค่าความเข้มข้นสารแขวนลอยที่เข้าถังกรอง แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์การลดสารแขวนลอย โดยถือว่า การกรองได้ผล ถ้าความเข้มข้นสารแขวนลอยขาออกมีค่าต่ำกว่า 30 มิลลิกรัมต่อลิตร จากผลการทดลองเพื่อคัดเลือกรูปแบบลานกรอง (การทดลองชุดที่ 1 ถึง 4) พบว่าลานกรองแบบ (ก) ซึ่งใช้กรวดขนาด 5 มิลลิเมตร และความหนา ชั้นกรอง 30 เซ็นติเมตร มีความเหมาะสมสำหรับกรองน้ำเสียที่มีความเข้มข้นสารแขวนลอยไม่เกิน 300 มิลลิกรัมต่อลิตร โดยสามารถกรองน้ำเสียให้มีค่า ความเข้มข้นสารแขวนลอยขาออกเฉลี่ยต่ำกว่า 30 มิลลิกรัมต่อลิตร (เฉลี่ย 25 มิลลิกรัมต่อลิตร) ซึ่งอยู่ในช่วงยอมรับได้ตามมาตรฐานน้ำทิ้งของราชการ และให้ อัตราการกรองที่สูงกว่ารูปแบบลานกรองอื่นๆที่ทดลอง จากนั้นได้นำรูปแบบลานกรอง (ก) ที่เสนอแนะไปทดลองเพื่อพิสูจน์ซ้ำและยืนยันประสิทธิภาพ การกรองทางสถิติ (การทดลองชุดที่ 5 ถึง 7) โดยใช้ค่าความเข้มข้นสารแขวนลอยขาเข้าและอัตราการกรองเหมือนเดิม พบว่าการทำงานของลานกรองแบบ (ก) ได้ผลดีและสามารถพิสูจน์ซ้ำได้ โดยมีประสิทธิภาพการลดสารแขวนลอยเฉลี่ยอยู่ในช่วง 73 ถึง 91 เปอร์เซ็นต์ และค่าความเข้มข้นสารแขวนลอยขาออก เฉลี่ยประมาณ 25 มิลลิกรัมต่อลิตร นอกจากนั้นยังพบอีกว่า ลานกรองสามารถลดค่าบีโอดีในน้ำทิ้งได้บางส่วนด้วย คือ ประมาณ 45 เปอร์เซ็นต์ สำหรับด้านการใช้งานของลานกรองนั้น พบว่ารูปแบบลานกรองที่เสนอแนะโดยทั่วไปแล้วไม่มีปัญหาการใช้งานที่รุนแรง แต่มีข้อพึงระวัง ในการนำไปใช้งานจริงบางประการเกี่ยวกับการล้างกรวด การป้องกันการแตกหลุดของตะกอนและพัดพาไปกับน้ำขาออก และการเกิดพยาธิและหนอนแดง ในน้ำเหนือชั้นกรอง ได้เสนอแนะมาตรการป้องกันปัญหาดังกล่าวไว้ ซึ่งรวมถึงวิธีการใช้งาน การกำหนดความสูงของระดับน้ำเหนือชั้นกรอง และการ ออกแบบทางออกของถังกรองเป็นพิเศษ

Abstract: The perfonnance of the upflow gravel filter, as an auxiliary unit, in removing biological suspended solids (activated sludge) from secondary wastewater effluent to conform with the Effluent Standards, when the secondary clarifier fails, was studied using a test apparatus consisting of six filter beds, each of 25 centimeters X 25 centimeters filtering area. Seven sets of experiments were conducted. Experimental sets 1 to 4 were taken to identify a successful design of filter bed and associated hydraulic loading or filtering rateS. Experimental sets 5 to 7 were carried out using the selected filter bed and operating parameters to confirm the test results and to determine the average removal efficiencies. In the filter selection experiments, four parameters affecting the filter performance were varied, namely, (1) the incoming concentration of suspended solids (between 100 to 300 milligrams per liter) corresponding to the observed concentrations in the failed secondary clarifiers' effluent of activated sludge wastewater treatment plants; (2) the hydraulic loading rate or the filter rate (between 20 to 40 cubic meters per square meter per day); (3) the thickness of filter bed (between 10 to 40 centimeters); and (4) the size of gravel (between 5 to 20 millimeters). The anticipated duration of continuous operation of filter beds was set at 20 days and the head loss through the filter bed was not to exceed 42 centimeters. The suspended solid removal efficiency of each of the test filter beds, expressed as percent removal, was evaluated by comparing the concentration in the incoming flow with that in the filter's effluent. A filter design was accepted if it could produce and effluent with suspended solid concentration less than 30 milligrams per liter. It was shown from the results of the filter selection experiments (sets 1 to 4) that Filter A (filter bed of 5 millimeters gravel and 30 centimeters thick) could filter wastewater effluent with suspended solid concentration not more than 300 milligrams per liter to produce a filtrate with suspended solid concentration below 30 milligrams per liter (25 milligrams per liter on the average) and gave the highest filtering rate among the other designs of filter beds tested, and hence was recommended. The repeatability of the performance of Filter A was confirmed by the results of experimental sets 5 to 7, from which the average of the suspended solid removal efficiencies of the filter were estimated, being between 73 to 91 percent with 25 milligrams per liter suspended solid concentration in the filtrate on the average. It was found that the selected filter could partially reduce BOD in the wastewater by approximately 45 percent. The selected filter was generally found to have no serious operational problems. However, some precautions should be exercised when using the filter as regard to washing and cleaning of gravel, prevention of dislodged sludge from the top of the gravel bed to be carried away with the effluent, and the growth of red worms in the water over the gravel bed. Preventive measures were suggested in the recommended operating procedures, the maintenance of minimum depth of water over the gravel bed, and the inclusion of special design features for the effluent outlets from the tank.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: ธวิช บูรณธนิต

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Name: Thavicha Buranathanitt

Role: Advisor

Created: 2540

Modified: 2554-06-02

Issued: 2551-12-08

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9746241923

CallNumber: EV159

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	EV159.pdf	4.03 MB	170	2026-05-26 18:16:01
2	EV159ab.pdf	43.91 KB	94	2026-05-26 18:16:01
3	EV159abth.txt	3.24 KB	98	2026-05-26 18:16:01
4	EV159aben.txt	3.74 KB	43	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.049325 วินาที