ระบบการหมุนเวียนน้ำ Recycle Water การนำน้ำเสียกลับมาใช้ใหม่ Reuse Water

ความสำคัญของทรัพยากรน้ำ กับความจำเป็นที่ต้อง Recycle Water & Reuse Water

น้ำเป็นปัจจัยสำคัญในการอยู่รอดของมนุษยชาติ เนื่องจากมีจำนวนไม่เพียงพอกับประชากรโลกในปัจจุบัน การรีไซเคิลน้ำ(Reclycle Water) และการรวบรวมน้ำที่ผ่านการใช้งานมาแล้วให้สามรถนำกลับมารียูสน้ำ(Reuse Water) ให้เป็นน้ำดี จึงมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง เพื่อที่จะสามารถมีน้ำในการอุปโภคและบริโภคที่เพียงพอ

ซึ่งโดยประมาณ 70% ของพื้นผิวโลกปกคลุมด้วยน้ำ และส่วนใหญ่เป็นน้ำทะเล จะมีน้ำจืดเพียง 2.5% ที่สามารถใช้ได้นั้นประมาณ 1% จากปริมาณน้ำจืดทั้งหมด จะเห็นได้ว่าเป็นอัตราส่วนที่น้อยมาก เป็นปริมาณซึ่งน้อยมาก เมื่อเทียบกับการเพิ่มขึ้นของประชากรในโลก และปัญหาซึ่งเกิดจากภัยธรรมชาติ ภาวะโลกร้อน เหล่านี้ยังเป็นปัญหาหลักของการใช้ทรัพยากรน้ำ ที่นับวันจะทวีความรุนแรงเพิ่มขึ้น

ด้วยเหตุนี้ทางบริษัทไทยยูเนี่ยนวอเตอร์ จึงตระหนักถึงความสำคัญของทรัพยากรน้ำ และเล็งเห็นความสำคัญในการนำน้ำที่ใช้แล้วมา Recycle และนำน้ำเข้าสู่กระบวนการบำบัดเพื่อให้ได้ที่มีคุณภาพดีดังเดิมในการนำกลับมาใช้ประโยชน์สูงสุด ซึ่งสอดคล้องกับการรณรงค์เกี่ยวกับการใช้น้ำของการประปานครหลวงคือนโยบาย 3R ที่สามารถใช้ทรัพยากรน้ำได้อย่างมีคุณค่า

  นโยบาย 3R ของการประปานครหลวงมีอะไรบ้าง

1.ระบบ Reduce Water คือการลดการใช้น้ำ ใช้นำเท่าที่จำเป็น ซึ่งโรงงานอุตสาหกรรม อาจมีการวางแผนการออกแบบระบบน้ำ แบบรอบครอบเพื่อลดการสูญเสียน้ำได้

2ระบบ Recycle Water หรือน้ำรีไซเคิล คือ การรวบรวมน้ำที่ผ่านการใช้งานมาแล้วด้วยกิจกรรมต่างๆ ทั้งในภาคอุตสาหกรรม เกษตรกรรม รวมถึงภาคชุมชน ที่ไม่สามารถใช้ซ้ำได้ สามารถนำน้ำมารีไซเคิล(Recycle Water)โดยผ่านกระบวนการบำบัดและปรับปรุงคุณภาพน้ำอย่างถูกต้อง เพื่อที่จะนำกลับมาใช้งานได้อีก ซึ่งโรงงานอุตสาหกรรมสามารถลดค่าใช้จ่ายในการใช้น้ำไปได้มากโดยวิธีนี้

3.ระบบ Reuse Water คือ การนำน้ำเสียที่ผ่านการรีไซเคิลหรือการบำบัดน้ำแล้วนำกลับมาใช้ใหม่ โดยการปรับปรุงคุณภาพเพื่อให้ได้คุณภาพที่ต้องการ ตัวอย่างเช่นการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ในระบบ Boiler Cooling ของโรงงาน

น้ำเสีย คือ?

ก่อนที่จะบำบัดต้องรู้ก่อนว่าน้ำเสียมีลักษณะอย่างไร

น้ำสียคือน้ำ หรือของเหลว ที่เกิดจากการใช้งานแล้ว ทำให้มีสิ่งปนเปื้อน และปฏิกูลอันไม่พึงประสงค์ เป็นที่น่ารังเกียจในการนำมาใช้งานต่อ โดยแบ่งสิ่งที่เจือปนในน้ำเสีย ออกเป็น น้ำเสียที่เกิดจากอินทรีย์สาร เช่น ซากพืช ซากสัตว์ และน้ำเสียที่เกิดจากอนินทรีย์สาร เช่น สารเคมี โลหะหนักต่างๆ เป็นต้น

 ระบบบำบัดน้ำเสียคือ(Waste Water Treatment)?

การบำบัดน้ำเสีย หมายถึง การที่จะทำให้น้ำเน่าเสีย จากสิ่งปนเปื้อนในน้ำที่ทำให้น้ำเน่าเสียสกปรก หรือมีอันตราย จากสิ่งเจือปนประเภทอินทรีย์สารเช่นซากพืช ซากสัตว์ และอนินทรีย์สาร เช่น ยาฆ่าแมลง โลหะหนัก สารเคมีต่างๆ ลดความสกปรก และความอันตรายน้อยลง หรือหมดไปโดยใช้กระบวนการ ทางกายภาพ ทางเคมี หรือกระบวนการทางชีวภาพ

กระบวนการบำบัดน้ำเสียหรือประเภทของการบำบัดน้ำเสียมีกี่แบบอะไรบ้าง?

โดยประเภทของการบำบัดน้ำเสีย จะแบ่งตามลักษณะของการกำจัดสิ่งปนเปื้อนในน้ำ มีดังต่อไปนี้

1.การบำบัดทางกายภาพ(Phisical Treatment)

เป็นขั้นตอนแรก ในการแยกสิ่งปนเปื้อน ในน้ำเสียที่เป็นของแข็งขนาดใหญ่ เช่น กรวด ทราย ใบไม้ กิ่งไม้ เศษวัสดุต่างๆเช่นพลาสติก เศษอาหาร ซากพืช ซากสัตว์รวมถึงน้ำมัน และไขมันในน้ำ โดยใช้อุปกรณ์ เช่นตะแกรงดักขยะ ถังดักกรวดทราย ถังดักไขมัน และน้ำมัน ถังตกตะกอน โดยเป็นการลดปริมาณของแข็งทั้งหมดที่มีอยู่ในน้ำเสีย ก่อนที่เข้าสู่กระบวนการบำบัดต่อไป  

2.การบำบัดน้ำเสียทางเคมี(Chemical Treatment)

เป็นกระบวนการบำบัดน้ำเสีย โดยการใช้เคมีในการเร่งตกตะกอนในบ่อตกตะกอน เป็นการกำจัดน้ำเสียที่มีพวกแร่ธาตุ โลหะหนัก สารพิษประเภทเคมี รวมถึงอนุภาคของแข็งแขวนลอยที่ตกตะกอนยาก ไขมัน น้ำมันที่ละลายน้ำ มีไนโตรเจน ฟอสฟอรัสที่สูงเกินไป และเชื้อโรค โดยใช้ถังกวนเร็ว กวนช้า Static Mixer ปั๊มฟีดเคมี มอเตอร์กวน ถังตกตะกอน ถังกรองตะกอน และถังฆ่าเชื้อโรค

3.การบำบัดทางชีวภาพ(Biological Treatment)

เป็นการบำบัดน้ำเสียโดยใช้จุลินทรีย์ ทำลายสารคาร์บอนอินทรีย์ ไนโตรเจน และฟอสฟอรัส เช่นซากพืช ซากสัตว์ โดยที่กล่าวมานี้จะถูกจุลินทรีย์ย่อยสลาย ในขณะเดียวกันก็เป็นแหล่งอาหาร และพลังงานของจุลินทรีย์ ในถังเลี้ยงเชื้อทำให้จุลินทรีย์เจริญเติบโต เราแบ่งประเภทของจุลินทรีย์ออกเป็น แบบใช้ออกซิเจน(Aerobic Organisms)และแบบไม่ใช้ออกซิเจน(Anaerobic Organisms)ระบบบำบัดน้ำเสียที่อาศัยหลักการทางชีวภาพ ได้แก่ ระบบ แอกทิเวเต็ดสลัดจ์ (Activate Sludge, AS) ระบบแผ่นจานหมุนชีวภาพ (Rotating Biological Contactor, RBC) ระบบคลอง วนเวียน (Oxidation Ditch, OD) ระบบบ่อเติมอากาศ (Aerated Lagoon, AL) ระบบโปรยกรอง(Trickling Filter) ระบบบ่อบำบัดน้ำเสีย (Stabilization Pond) ระบบยูเอเอสบี (Upflow Anaerobic Sludge Blanket, UASB) และ ระบบกรองไร้อากาศ (Anaerobic Filter, AF) เป็นต้น

เทคโนโยี การนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ และนวัตกรรมการนำน้ำเสียกลับมา RECYCLE ใหม่

โดยขั้นตอนการออกแบบเลือกระบบจะขึ้นอยู่กับสภาพน้ำเสีย และจุดประสงค์ในการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่

1.ระบบ MBR MEMBRANE BIOREACTOR เป็นการใช้ Membrane ช่วยในการกรองตะกอนในระบบ น้ำเสียแบบชีวภาพ ส่งผลให้ลดการใช้ถังตกตะกอน ประหยัดค่าใช้จ่าย พื้นที่ การดูแล และยังสามารถนำน้ำที่กรองได้ด้วยระบบ MBR ซึ่งมีไส้กรองที่มีความละเอียดถึง 0.01 micron สามารถนำน้ำกลับไปใช้ให้ได้เลย

2.ระบบ MF MICRO FILTRATION ไส้กรองที่มีระดับความละเอียด 0.1 Micron ซึ่งสามารถกรองน้ำที่มีความขุ่นเกินกว่ามาตรฐานน้ำประเภท หรือความขุ่นเทียบเท่าน้ำ แม่น้ำ ลำคลอง ให้เป็นน้ำสะอาดเทียบเท่ากับน้ำประปาได้

3.ระบบ UF ULTRAFILTRATION ไส้กรองซึ่งมีความละเอียด 0.01 Micron นอกจากกรองตะกอน ความขุ่น อนุภาค คอลลอยด์ ในน้ำแล้ว สามารถกรองเชื้อโรคในน้ำเช่น ไวรัส แบคทีเรีย ได้อีกด้วย 

4.ระบบ NF NANO FILTRATION ไส้กรองของเมมเบรน NF มีความละเอียด 0.001 Micron สามารถกรองเชื้อโรค อนุภาค ไอออนบางส่วนได้ 

4.ระบบ RO REVERSE OSMOSIS เป็นไส้กรองประเภทเมมเบรนที่มีความละเอียดสูงสุง 0.0001 Micron สามารถแยกสารละลายในน้ำได้ถึง 95% เหมาะที่จะใช้ในกระบวนการ Water Recycling 

5.ระบบ DI DIONIZED SYSTEM เป็นการผลิตน้ำบริสุทธิ์ ที่มีความละเอียดของน้ำน้อยกว่า 1 Microcemens โดยใช้เม็ดเรซิ่น

6.ระบบ EDI ELECTRODEIONIZATION เป็นการทำน้ำบริสุทธิ์โดยการใช้ขั้วปะจุไฟฟ้าด้านบวกและลบ ในการแยกสารละลายในน้ำเหมือนระบบ DI แต่ไม่ได้ใช้เม็ดเรซิ่นดักจับไอออนเหมือน ระบบ DI

7.ระบบ OZONE ใช้ในกระบวนการบำบัดน้ำเสียเพื่อให้คุณภาพน้ำเสียดีขึ้น

8.ระบบ UV ULRAVIOLET การฆ่าเชื้อโรคในน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้ว

9.ระบบ CHLORINE

10.ระบบ การกรองบำบัดน้ำทะเลเป็นน้ำจืด DESALINATION น้ำทะเลเป็นทรัพยากรน้ำที่มีมากที่สุดในพื้นผิวโลก หากสามารถแยกสารละลายจากน้ำทะเลมาใช้งานได้ในราคาที่ประหยัด ระบบนี้เป็นการ Recycling ระบบน้ำวงจรของน้ำได้คุ้มค่าที่สุด

10.เครื่องกรองน้ำต่างๆ เช่น SAND FILTER CARBON FILTER DE-IRON FILTER SOFTENER เป็นต้น

ตัวอย่างโรงงาน หน่วยงาน ที่นำน้ำเสียที่ใช้แล้วกลับมาใช้ใหม่ RECYCLE & REUSE WATER

1.การนำน้ำเสียกลับมาใช้ใหม่ของประเทศสิงคโปร์ Water Recycling

เนื่องจากสิงคโปร์เป็นเกาะขนาดเล็ก จึงประสบปัญหาเรื่องการใช้ทรัพยากรน้ำอย่างรุ่นแรง โดยเมื่อเทียบกับเกาะภูเก็ต ของประเทศไทยแล้วมีขนาดใหญ่กว่าเพียงเล็กน้อย ประชากรประมาณ 5 ล้านกว่าคน มีการประสบปัญหาการขาดแคลนน้ำมายาวนาน การพยายยามอย่างแรกในการรีไซเคิลน้ำ(Recycle Water) คือการนำน้ำเสียจากโรงงานกลับไปใช้ใหม่(Reuse Water)ปัจจุบัน น้ำเสียจากโรงงานถูกน้ำกลับไปใช้ใหม่ถึง84% ในขณะที่น้ำเสียจากครัวเรือนก็ได้ดำเนินการโดยโรงงานรีไซเคิลน้ำ ที่ดำเนินการตั้งแต่ปี 2000 โดยการใช้นวัตกรรมในการกรองที่เรียกว่า Micro filter น้ำที่ผ่านการกรองจะเป็นน้ำสะอาดดื่มได้ โดยสามารถกรองเชื้อโรคไวรัสและแบคทีเรีย ในน้ำ ซึ่งความสำเร็จของการนำน้ำเสียกลับมาใช้ใหม่ของสิงคโปร์ ควรเป็นแบบอย่างกับประเทศอื่นซึ่งนับวันจะขาดทรัพยากรน้ำที่เป็นต่อการดำรงชีวิตมากขึ้นทุกวัน

2.การรีไซเคิลน้ำ ของโรงงาน yatala ซึ่งเป็นโรงงานที่ผลิตเบียร์ที่ใหญ่สุดของประเทศออสเตรเลีย โดยช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมรอบๆโรงงานเป็นผลสำเร็จ

มีการก่อสร้างโรงงานน้ำรีไซเคิล ที่สามารถนำน้ำเสียกลับมาใช้ได้ถึง 100ลบ.ม.ต่อชั่วโมง โรงงานแห่งนี้ใช้ระบบบำบัดชีวภาพเพื่อกำจัดอินทรีย์วัตถุ ตัวกรองเพื่อกำจัดของแข็ง และเทคนิคต่างๆเช่นการกรองระดับ ไมโคร รีเวอร์สออสโมซิส การฆ่าเชื้อเพื่อผลิตน้ำรีไซเคิล

3.การ Recycling น้ำปัสสาวะที่สถานีอวกาศ ให้กลายเป็นน้ำดื่ม โดยใช้ระบบ Water Recovery System หรือ WRS

กระบวนการบำบัดคือ การให้ความร้อนปัสสาวะ ในUPA เปลี่ยนให้เป็นไอน้ำ จะถูกส่งไปยัง WPA พร้อมกับน้ำควบแน่นที่เกิดจากเครื่องปรับอากาศ หลังจากนั้นจะถูกกรอง และบำบัดด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่น ที่อุณหภูมิสูง อินทรีย์วัตถุจะถูกย่อยสลายส่งผ่านเมมเบรนแลกเปลี่ยนไอออนเพื่อสร้างน้ำสะอาดและฆ่าเชื้อต่อไป