ถังตกตะกอนน้ำเสีย Waste Water Sedimentation Tank

 ความสำคัญของถังตกตะกอนน้ำเสีย และขั้นตอนการออกแบบ

ถังตกตะกอนน้ำเสียแต่ละชนิด เช่น Pulsator Clarifier, Jet Clarifier, และ Lamella Clarifier มีการใช้งานที่แตกต่างกันตามลักษณะของน้ำเสีย ปริมาณ และข้อจำกัดของพื้นที่ ซึ่งทั้งหมดสามารถใช้ในระบบบำบัดน้ำเสียได้ โดยเฉพาะในขั้นตอน Primary Sedimentation หรือ Secondary Clarification สำหรับระบบชีวภาพ

 1. Pulsator Clarifier

คุณสมบัติ:

• เป็นถังตกตะกอนที่ใช้หลักการ “พัลส์” หรือการสั่นคลื่นแรงดันน้ำสร้างการไหลแบบเป็นชั้น (zone settling)

• มี sludge blanket ด้านล่างที่ช่วยในการดักจับตะกอนละเอียด

• ใช้พื้นที่น้อยกว่าถังตกตะกอนธรรมดา

การใช้งาน:

• เหมาะสำหรับน้ำดิบในระบบประปาหรือน้ำเสียที่มี suspended solids สูง

• มักใช้ร่วมกับการเติมสารเคมี (coagulant/flocculant) เพื่อเร่งการตกตะกอน

วิธีการออกแบบ (หลักๆ):

1. Flow rate (Q): คำนวณตามปริมาณน้ำเข้า

2. Surface Loading Rate (SLR): 1–3 m³/m²·hr

3. Detention Time: ประมาณ 2–3 ชั่วโมง

4. ความลึก: 4–6 เมตร

5. ระบบ Pulse: ใช้ถัง chamber แยก ที่มี diaphragm หรือ air pulse ช่วยสร้างแรงกระเพื่อม

6. Sludge Zone: ด้านล่างต้องมีการออกแบบให้สามารถเก็บและระบายตะกอนได้สะดวก

✅ 2. Jet Clarifier

คุณสมบัติ:

• ใช้หัวฉีดน้ำความเร็วสูง (Jet Nozzle) ยิงน้ำเสียเข้าถังในแนวหมุนวน เพื่อช่วยให้เกิดแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ (centrifugal force)

• ตะกอนจะตกลงสู่ก้นถังในขณะที่น้ำใสไหลออกทางผิว

การใช้งาน:

• เหมาะกับระบบที่มีน้ำเสียที่มีตะกอนหนัก และต้องการตกตะกอนเร็ว เช่น โรงงานอุตสาหกรรมบางประเภท

• บางระบบใช้ร่วมกับการเติมสารเคมี และมีการปรับ pH

วิธีการออกแบบ:

1. Inlet Jet Velocity: ประมาณ 1.5–2.5 m/s

2. HRT: สั้นกว่า clarifier ปกติ (ประมาณ 30–60 นาที)

3. เส้นผ่านศูนย์กลาง: ประมาณ 5–15 เมตร

4. Sludge Hopper: ออกแบบก้นถังให้สามารถไหลตะกอนลงมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

5. ต้องมีการควบคุมการหมุนเวียนของน้ำในถังให้เหมาะสม

✅ 3. Lamella Clarifier (หรือ Inclined Plate Settler)

คุณสมบัติ:

• ใช้แผ่นเอียงหลายชั้น (มักเป็นแผ่น PVC หรือ FRP) เพิ่มพื้นที่ผิวตกตะกอนโดยไม่เพิ่มพื้นที่ฐาน

• ตะกอนตกลงบนแผ่นแล้วไหลลงด้านล่าง ส่วนที่ใสไหลขึ้นด้านบน

การใช้งาน:

• ใช้ในระบบที่มีข้อจำกัดเรื่องพื้นที่

• นิยมใช้ทั้งในระบบน้ำประปาและระบบบำบัดน้ำเสีย (Pre-treatment/Secondary clarification)

วิธีการออกแบบ:

1. Inclined Plate Angle: 55–60 องศา

2. Spacing ระหว่างแผ่น: 50–75 มม.

3. Surface Loading Rate: สูงได้ถึง 5–10 m³/m²·hr

4. Retention Time: 20–30 นาที

5. Flow Distribution: ต้องมีการออกแบบระบบให้น้ำไหลกระจายทั่วทั้งถังเท่าๆ กัน

6. วัสดุ: PVC, FRP หรือ SS316L แล้วแต่สภาพน้ำ

ถังตกตะกอนน้ำเสียแบบปูนและมีใบกวาดตะกอน

 

ถังตกตะกอนน้ำเสียแบบปูนและมีใบกวาดตะกอน เป็นระบบบำบัดเบื้องต้นที่ใช้ในโรงบำบัดน้ำเสียทั้งภาคอุตสาหกรรมและชุมชน โดยมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อแยกของแข็งออกจากน้ำเสียผ่านกระบวนการตกตะกอน (Sedimentation) และการกวาดตะกอน (Sludge Scraping) ให้สะดวกต่อการสูบหรือกำจัดภายหลัง

องค์ประกอบหลักของถังตกตะกอนแบบปูนที่มีใบกวาด

1. ถังตกตะกอน (Concrete Sedimentation Tank)

   • ทำจากคอนกรีตเสริมเหล็ก

   • รูปทรงมักเป็นวงกลมหรือสี่เหลี่ยมผืนผ้า

   • มีท่อรับน้ำเข้าสม่ำเสมอ (Inlet)

   • มีท่อรวมน้ำใสด้านบน (Effluent Launder)

2. ใบกวาดตะกอน (Sludge Scraper)

   • มีลักษณะเป็นใบพัดหรือแขนเหล็กหมุนรอบถัง

   • ใช้มอเตอร์หมุนช้า ๆ (ประมาณ 1 รอบต่อ 20-30 นาที)

   • กวาดตะกอนไปสู่จุดรวมตรงกลาง (สำหรับถังวงกลม) หรือปลายถัง (ถังสี่เหลี่ยม)

3. Sludge Hopper หรือ Sump

   • จุดรับตะกอนจากใบกวาด เพื่อรอสูบไปกำจัดหรือบำบัดต่อ

4. ระบบระบายน้ำใส (Effluent System)

   • รางรับน้ำด้านบน มี weir ควบคุมระดับน้ำ

---

️ หลักการทำงาน

1. น้ำเสียไหลเข้าสู่ถังตกตะกอนด้วยความเร็วต่ำ

2. ของแข็งจะตกลงก้นถังด้วยแรงโน้มถ่วง

3. ใบกวาดจะหมุนช้า ๆ เพื่อดันตะกอนไปยังจุดรวมกลางถัง

4. น้ำใสจะไหลล้นออกทางรางรอบบน

---

แนวทางการออกแบบเบื้องต้น

• เวลาในการตกตะกอน (Detention Time): 2–3 ชั่วโมง

• ความเร็วการไหล (Overflow Rate): 15–30 m³/m²·day

• อัตราการหมุนใบกวาด: 1 รอบ/20–30 นาที

• ความลึกถัง: 3–5 เมตร

• วัสดุใบกวาด: เหล็กเคลือบกันสนิม หรือสแตนเลส

---

✅ ข้อดี

• แยกตะกอนได้ดีสำหรับของแข็งหยาบหรือฟลอค

• สามารถควบคุมปริมาณตะกอนสะสมได้ดี

• มีความคงทน ใช้งานได้นาน

⚠️ ข้อควรระวัง

 

• ต้องมีระบบควบคุมการสะสมตะกอนอย่างสม่ำเสมอ

• ต้องบำรุงรักษาระบบใบกวาดและมอเตอร์

• ไม่เหมาะกับตะกอนขนาดเล็กหรือเบา (ต้องใช้ร่วมกับเคมีช่วยตกตะกอน)