วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2552

งานวิจัยนี้ทำการศึกษาการรวมกระบวนการเติมอากาศเข้ากับการกรองโดยตรง (Direct Filtration) เพื่อช่วยให้ชั้นกรองขยายตัว และช่วยให้เกิดการกรองได้ตลอดทั้งความหนาชั้นกรอง จากผลการทดลองพบว่าน้ำที่กรองผ่านถังกรองทรายแบบเติมอากาศมีคุณภาพได้มาตรฐานการผลิตน้ำประปา (ไม่เกิน 5 เอ็นทียู) โดยการเติมอากาศช่วยลดการสะสมของอนุภาคความขุ่นบริเวณผิวหน้าชั้นกรอง ทำให้มีระยะเวลาการทำงานยาวนานกว่าถังกรองทรายแบบกรองเร็ว (270 เปอร์เซ็นต์) แต่อัตราการกรองจะมีค่าลดลงเล็กน้อย (5 เปอร์เซ็นต์) นอกจากนี้การเติมอากาศยังช่วยทำให้เกิดการล้างย้อนด้วยน้ำและอากาศพร้อมกันทำให้เวลาในการล้างย้อนลดลงได้ การเติมอากาศที่เหมาะสมด้วยอุปกรณ์เติมอากาศรูปวงแหวนและแบบยืดหยุ่นที่ตำแหน่งด้านบนและตรงกลางของชั้นกรอง อัตราการเติมอากาศ 0.2 ลิตรต่อนาที มีระยะเวลาการทำงาน 570 และ 390 นาที ตามลำดับ ในขณะที่อุปกรณ์เติมอากาศแบบยืดหยุ่นช่วยให้ความขุ่นของน้ำที่กรองได้มีค่าค่อนข้างคงที่ ดังนั้นในการทดลองการเติมอากาศแบบกะจึงเลือกใช้อุปกรณ์เติมอากาศรูปวงแหวนที่ตำแหน่งด้านบนของชั้นกรอง โดยที่เวลาการเติมอากาศ 10 นาที อัตราการเติมอากาศ 0.75 ลิตรต่อนาที ทำให้ระยะเวลาการทำงานยาวนาน 720 นาที (มากกว่าถังกรองทรายแบบกรองเร็ว 4 เท่า) และช่วยประหยัดพลังงานไฟฟ้าในการเติมอากาศ แต่ระหว่างการกรองมีน้ำที่กรองได้บางส่วนไม่ผ่านมาตรฐานการผลิตน้ำประปา ในทางปฏิบัติควรมีระบบแยกน้ำดังกล่าวกลับไปทำการกรองอีกครั้ง เมื่อเปรียบเทียบค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานผลิตน้ำประปาปริมาตร 5,000 ลูกบาศก์เมตร ระบบประปาต้องเสียค่าใช้จ่าย (โดยเฉพาะอย่างยิ่งด้านสารเคมี) 1,630 บาทต่อวัน ระบบผลิตน้ำประปาโดยถังกรองทรายแบบเติมอากาศแบบกะ จะมีค่าใช้จ่ายเพียง 337 บาทต่อวัน