วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.) --จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2555

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาประสิทธิภาพของระบบกรองไร้อากาศในการบำบัดน้ำเสียสังเคราะห์จากน้ำตาลทรายที่มีค่าซีโอดี 100 - 5,000 มก./ล. (เทียบเท่าเป็นอัตราภาระบรรทุกสารอินทรีย์ 0.1 – 5 กก.-ซีโอดี/ลบ.ม./วัน) ป้อนน้ำเสียโดยเดินระบบแบบต่อเนื่อง 36 ล./วัน เข้าสู่ถังกรองไร้อากาศขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.2 ม. สูง 1.5 ม. คิดเป็นเวลากักพักชลศาสตร์ 24 ชั่วโมง โดยใส่ตัวกลางพลาสติกรุ่น R-190 ที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะ 190 ตร.ม./ลบ.ม. เต็มถังกรองไร้อากาศ ควบคุมพีเอชอยู่ในช่วง 6.8-7.2 และใส่หัวเชื้อจากการหมักมูลสุกรที่ผ่านการเลี้ยงให้ชินกับน้ำเสียสังเคราะห์จากน้ำตาลทรายเป็นระยะเวลา 203 วันประมาณ 40 %ของปริมาตรถัง ผลการทดลองพบว่าที่อัตราภาระบรรทุกสารอินทรีย์ 0.1 0.2 0.5 1 2 และ 5 กก.-ซีโอดี/ลบ.ม./วัน มีประสิทธิภาพในการบำบัดซีโอดีร้อยละ 90±0.7 91.1±1.2 95.4±1 97±0.1 97.8±0.4 และ 97.7±0.3 ตามลำดับ และพบว่าค่าซีโอดีเกือบทั้งหมดลดลงที่ความสูงเพียง 0.25 ม.ของถังปฏิกิริยา การศึกษาผลของพื้นที่ผิวตัวกลางตั้งแต่ 0 – 56,000 ตร.ซม. ที่อัตราภาระบรรทุกสารอินทรีย์ 0.1 และ 1 กก.-ซีโอดี/ลบ.ม./วันมีประสิทธิภาพใกล้เคียงกันในการบำบัดซีโอดีคิดเป็นร้อยละ 83±1.7 ถึง 92.3±1.6 แสดงให้เห็นว่าการลดปริมาณตัวกลางลงไม่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของระบบ และพบว่าเวลากักพักทางชลศาสตร์ลดลงตามอัตราภาระบรรทุกสารอินทรีย์ โดยคิดเป็นร้อยละ 3.8 9.8 10.9 15.8 5.5 และ 18 ที่อัตราภาระบรรทุกสารอินทรีย์ 0.1 0.2 0.5 1 2 และ 5 กก.-ซีโอดี/ลบ.ม./วัน ตามลำดับ ซึ่งลักษณะการกระจายตัวของน้ำเกลือแสดงถึงลักษณะการไหลในถังปฏิกิริยาที่อาจอยู่ในสภาพระหว่างถังแบบกวนสมบูรณ์และถังแบบไหลตามกัน การวิเคราะห์หาค่าจลนพลศาสตร์พบว่าปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเป็นอันดับที่หนึ่งโดยมีค่าคงที่ k1 เท่ากับ 68.98 ต่อวัน เมื่อนำไปสร้างแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ด้วยโปรแกรม AQUASIM 2.1b พบว่าค่าซีโอดีออกที่ได้จากแบบจำลองกับการบำบัดได้จริงมีค่าใกล้เคียงกัน เมื่อทำการทดสอบความคลาดเคลื่อนค่าจลนพลศาสตร์พบว่าค่าที่ได้จากสมการส่วนใหญ่มีค่าน้อยกว่าร้อยละ 10 ของความเข้มข้นซีโอดีเริ่มต้น แสดงว่าสามารถนำค่าจลนพลศาสตร์ไปใช้ในการออกแบบระบบกรองไร้อากาศได้