เทคโนโลยีการเติมอากาศในการบำบัดน้ำเสีย: ประเภท การออกแบบ และการประยุกต์ทางอุตสาหกรรม

โดย: เคท เฉิน
อีเมล์: [email protected]
Date: Feb 26th, 2026

เทคโนโลยีการเติมอากาศในการบำบัดน้ำเสียคืออะไร?

เทคโนโลยีการเติมอากาศเป็นกระบวนการทางวิศวกรรมในการถ่ายโอนออกซิเจนไปยังน้ำเสีย เพื่อรองรับการบำบัดทางชีวภาพและรักษาเสถียรภาพของกระบวนการ

ในระบบตะกอนเร่งจะมีการเติมอากาศ ออกซิเจนละลายน้ำ (ทำ) สำหรับจุลินทรีย์ที่กำจัด BOD, COD และแอมโมเนีย นอกจากนี้ยังรับประกันการผสมที่สมบูรณ์ ป้องกันการตกตะกอนของตะกอนและโซนไร้ออกซิเจน

ในโรงงานบำบัดน้ำเสียในเขตเทศบาลและอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ การเติมอากาศสิ้นเปลืองพลังงาน 40–60% ของการใช้พลังงานทั้งหมด ทำให้เป็นศูนย์กลางต้นทุนการดำเนินงานที่ใหญ่ที่สุดแห่งเดียว

การเติมอากาศทำอะไรได้จริง?

การเติมอากาศทำหน้าที่สามอย่างพร้อมกัน:

• การถ่ายโอนออกซิเจน – จ่าย DO (โดยทั่วไปจะคงไว้ที่ 1.5–3.0 มก./ลิตร)
• การผสม – ช่วยระงับชีวมวล (MLSS โดยทั่วไปคือ 2,000–4,000 มก./ลิตร)
• การรักษาเสถียรภาพของกระบวนการ – ป้องกันสภาวะบำบัดน้ำเสียและการเกิดกลิ่น

หากไม่มีออกซิเจนเพียงพอ แบคทีเรียแอโรบิกจะไม่สามารถออกซิไดซ์สารอินทรีย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ DO ต่ำกว่า 0.5 มก./ลิตร ประสิทธิภาพการทำงานของไนตริฟิเคชันจะลดลงอย่างรวดเร็ว

วิธีวัดการถ่ายโอนออกซิเจน

ในการออกแบบหรือเปรียบเทียบระบบ วิศวกรใช้พารามิเตอร์เชิงปริมาณ:

OTR (อัตราการถ่ายโอนออกซิเจน)
มวลของออกซิเจนที่ถูกถ่ายโอนต่อชั่วโมง (kg O₂/hr)

โซเต้ (ประสิทธิภาพการถ่ายเทออกซิเจนมาตรฐาน)
เปอร์เซ็นต์ของออกซิเจนที่ถูกถ่ายโอนภายใต้สภาวะมาตรฐาน (น้ำสะอาด 20°C)

อัลฟ่า แฟคเตอร์ (α)
ปัจจัยแก้ไขที่คำนึงถึงสภาพน้ำเสียเทียบกับน้ำสะอาด
ช่วงปกติ: 0.6–0.85

ช่วงประสิทธิภาพโดยทั่วไป:

พารามิเตอร์	เครื่องกระจายฟองละเอียด	ฟองหยาบ	เครื่องเติมอากาศพื้นผิว
SOTE	25–35%	8–15%	10–20%
ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน (กก.O₂/kWh)	2.5–6.5	1.2–2.5	1.5–3.0
ความลึกของถังโดยทั่วไป	4–8 ม	3–6 ม	2–4 ม

มอบระบบฟองละเอียด ประสิทธิภาพออกซิเจนสูงขึ้น 2–3 เท่า กว่าระบบฟองหยาบ

เหตุใดการออกแบบการเติมอากาศจึงกำหนดเศรษฐศาสตร์โรงงาน

เนื่องจากความต้องการออกซิเจนมีอย่างต่อเนื่อง ประสิทธิภาพแม้เพียงเล็กน้อยก็ยังเพิ่มทบต้นได้อย่างมีนัยสำคัญ

ตัวอย่าง:

โรงงานขนาด 10,000 ลบ.ม./วัน ต้องการ 1,800 กก.O₂/วัน
ปรับปรุงประสิทธิภาพ 15%
→ สามารถลดการใช้ไฟฟ้าต่อปีได้ 50,000–120,000 kWh

ในอัตราค่าไฟฟ้าทางอุตสาหกรรม ส่งผลโดยตรงต่อต้นทุนตลอดอายุการใช้งานมากกว่าต้นทุนค่าใช้จ่ายด้านอุปกรณ์

สรุป: การเติมอากาศไม่ได้เป็นเพียงขั้นตอนหนึ่งของกระบวนการเท่านั้น เป็นแกนหลักด้านพลังงานของการบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพ

เหตุใดการเติมอากาศจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพ

การเติมอากาศจะกำหนดความเร็วของปฏิกิริยาทางชีวภาพ ความคงตัวของตะกอน และการใช้พลังงานของพืช
ในระบบตะกอนเร่ง ความพร้อมของออกซิเจนจะควบคุมการกำจัด BOD และประสิทธิภาพการทำไนตริฟิเคชันโดยตรง

หากไม่มีการควบคุมการเติมอากาศ ความสามารถในการบำบัดจะลดลงและคุณภาพน้ำทิ้งจะไม่เสถียร

ออกซิเจนขับเคลื่อน BOD และกำจัดไนโตรเจนอย่างไร

จุลินทรีย์แอโรบิกใช้ออกซิเจนละลาย (DO) เพื่อออกซิไดซ์สารอินทรีย์

ความต้องการออกซิเจนโดยทั่วไป:

• กำจัด BOD 1 กก. → 1.1–1.5 กก. O₂
• NH₄⁺-N 1 กก. ที่ผ่านการไนตริไฟด์ → 4.57 กก. O₂

ในโรงงานขั้นสูง ไนตริฟิเคชั่นมักจะเป็นตัวแทน 60–70% ของความต้องการออกซิเจนทั้งหมด .

ถ้า DO ต่ำกว่า 1.0 มก./ลิตร:

ประสิทธิภาพการกำจัด BOD ลดลง
การกำจัดแอมโมเนียจะไม่เสถียร
การตกตะกอนของตะกอนแย่ลง

วิธีที่ออกซิเจนละลายน้ำควบคุมอัตราปฏิกิริยาของจุลินทรีย์

การเจริญเติบโตทางชีวภาพตามมา จลนพลศาสตร์แบบโมโนด ซึ่งอธิบายว่าซับสเตรตหรือความเข้มข้นของออกซิเจนจำกัดความเร็วของปฏิกิริยาได้อย่างไร

อัตราการเติบโต ∝ DO / (Ks DO)

ที่ไหน:

Ks = ค่าคงที่ของความอิ่มตัวครึ่งหนึ่ง (โดยทั่วไปคือ 0.2–0.5 มก./ลิตร)

เมื่อ DO เพิ่มขึ้น:

• ต่ำกว่า 0.5 มก./ลิตร → ออกซิเจนจำกัดความเร็วของปฏิกิริยา
• ระหว่าง 1.5–3.0 มก./ลิตร → ช่วงการทำงานที่เหมาะสมที่สุด
• มากกว่า 3.0 มก./ลิตร → ประสิทธิภาพการทำงานเพิ่มขึ้นเล็กน้อยแต่ต้นทุนพลังงานสูงขึ้น

สิ่งนี้อธิบายว่าทำไมโรงบำบัดส่วนใหญ่ถึงตั้งเป้าหมาย 1.5–3.0 มก./ลิตร DO .

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อการเติมอากาศไม่เพียงพอ?

ออกซิเจนต่ำสร้างความเสี่ยงในการปฏิบัติงานที่วัดได้:

• DO < 0.5 มก./ลิตร → ไนตริฟิเคชันยุบตัว
• ORP < –100 mV → สภาวะไร้ออกซิเจน
• ความน่าจะเป็นในการรวมตัวของตะกอนจะเพิ่มขึ้น
• การเพิ่มขึ้นของ NH₄-N ของน้ำทิ้ง

การหยุดชะงักของออกซิเจนแม้เพียง 1-2 ชั่วโมงก็อาจทำให้ระบบอุตสาหกรรมที่มีภาระงานสูงไม่เสถียร

เศรษฐศาสตร์การเติมอากาศและพลังงาน

โดยทั่วไปการเติมอากาศจะคำนึงถึง:

• 40–60% ของปริมาณการใช้ไฟฟ้าทั้งหมดของโรงงาน
• มากถึง 70% ในระบบที่ใช้ไนตริฟิเคชั่นเข้มข้น

สถานการณ์ตัวอย่าง:

กำลังการผลิตโรงงาน: 20,000 ลบ.ม./วัน
ความต้องการออกซิเจน: 2,500 กก./วัน

ปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายเทออกซิเจนจาก 2.0 เป็น 3.5 กก.O₂/kWh
→ ประหยัดรายปี: 200,000 kWh

ประสิทธิภาพเพียงเล็กน้อยจะเพิ่มขนาดไปสู่การลด OPEX ในระยะยาวอย่างมีนัยสำคัญ

วิศวกรรม Takeaway

การเติมอากาศไม่ใช่แค่ "การเติมอากาศ"

เป็นความสมดุลระหว่าง:

• ความต้องการออกซิเจน
• การใช้พลังงาน
• ข้อกำหนดการผสม
• ลักษณะของตะกอน

การออกแบบการเติมอากาศที่ถูกต้องทำให้มั่นใจถึงความเสถียรของการบำบัดและการปรับต้นทุนตลอดอายุการใช้งานให้เหมาะสม

เทคโนโลยีการเติมอากาศประเภทหลักคืออะไร?

เทคโนโลยีการเติมอากาศแบ่งตามวิธีการถ่ายโอนออกซิเจนลงน้ำ: ระบบกระจายอากาศ การเติมอากาศด้วยกลไก และการเติมอากาศด้วยเจ็ท

แต่ละเทคโนโลยีมีความแตกต่างกันในด้านประสิทธิภาพการถ่ายเทออกซิเจน ความเหมาะสมในเชิงลึก ต้นทุนเงินทุน และสมรรถนะด้านพลังงาน

การเลือกประเภทผิดอาจทำให้ต้นทุนตลอดอายุการใช้งานเพิ่มขึ้น 20–40%

1️⃣ ระบบเติมอากาศแบบกระจาย (ฟองละเอียด & หยาบ)

การเติมอากาศแบบกระจายใช้เครื่องเป่าลมและตัวกระจายอากาศที่จมอยู่ใต้น้ำเพื่อปล่อยอากาศออกเป็นฟอง

เป็นเทคโนโลยีที่โดดเด่นในโรงงานเทศบาลสมัยใหม่

มันทำงานอย่างไร

อากาศถูกบังคับผ่านเมมเบรนหรือตัวกระจายอากาศแบบเซรามิก ฟองอากาศที่เล็กลงจะสร้างพื้นที่ผิวที่ใหญ่ขึ้นและมีเวลาสัมผัสนานขึ้น

ลักษณะการทำงาน

• เส้นผ่านศูนย์กลางฟองละเอียด 1–3 มม
• เส้นผ่านศูนย์กลางฟองหยาบ: 4–10 มม
• ความลึกของถังที่เหมาะสมที่สุด: 4–8 ม
• SOTE (ฟองละเอียด): 25–35%
• ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: สูงถึง 6.5 กก.O₂/kWh

ระบบฟองละเอียดให้ ประสิทธิภาพออกซิเจนสูงขึ้น 2–3 เท่า กว่าระบบฟองหยาบ

ดีที่สุดสำหรับ

• ตะกอนเร่งของเทศบาล
• เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพทางอุตสาหกรรม
• ถังเติมอากาศทรงลึก
• พืชที่ใช้พลังงานอย่างเหมาะสม

2️⃣ การเติมอากาศด้วยกลไก (เครื่องเติมอากาศที่พื้นผิว)

เครื่องเติมอากาศแบบกลไกจะถ่ายเทออกซิเจนโดยการกวนผิวน้ำ

พวกเขาอาศัยความปั่นป่วนแทนการแพร่กระจายของฟองสบู่ละเอียด

มันทำงานอย่างไร

ใบพัดหรือโรเตอร์จะพ่นน้ำขึ้นไปในอากาศ ทำให้อากาศและน้ำสัมผัสกันมากขึ้น

ลักษณะการทำงาน

• ประสิทธิภาพออกซิเจน: 1.5–3.0 กก.O₂/kWh
• ความลึกที่มีประสิทธิภาพ: 2–4 ม
• ความแรงในการผสม : สูง
• การติดตั้ง: เรียบง่าย

ดีที่สุดสำหรับ

• คูน้ำออกซิเดชั่น
• ลากูน
• โครงการปรับปรุง
• สิ่งอำนวยความสะดวกที่ให้ความสำคัญกับความเรียบง่ายมากกว่าประสิทธิภาพ

โดยทั่วไประบบเครื่องกลจะประหยัดพลังงานน้อยกว่าระบบฟองละเอียด แต่บำรุงรักษาได้ง่ายกว่า

3️⃣ ระบบเติมอากาศแบบเจ็ท (Venturi / Ejector Systems)

การเติมอากาศด้วยไอพ่นใช้ไอพ่นเหลวความเร็วสูงเพื่อกักอากาศและผสมลงในน้ำ

มันทำงานอย่างไร

ปั๊มจะสร้างแรงดันลบ โดยดึงอากาศเข้าสู่กระแสน้ำผ่านหัวฉีดเวนทูรี

ลักษณะการทำงาน

• ความลึก: สูงสุด 10 ม
• ประสิทธิภาพออกซิเจน: 2.0–4.0 กก.O₂/kWh
• ผสมได้ดีเยี่ยม
• เหมาะสำหรับน้ำเสียที่มีภาระสูง

ดีที่สุดสำหรับ

• น้ำเสียอุตสาหกรรม
• การใช้งานที่มีของแข็งสูง
• ถังปรับสมดุล
• เครื่องปฏิกรณ์แบบลึก

ระบบเจ็ทสร้างสมดุลระหว่างกำลังผสมและประสิทธิภาพของออกซิเจน

ตารางเปรียบเทียบทางวิศวกรรม

เทคโนโลยี	ประสิทธิภาพออกซิเจน (กก.O₂/kWh)	ความลึกทั่วไป	อันดับพลังงาน	การผสม Strength	ระดับทุนจดทะเบียน
เครื่องกระจายฟองละเอียด	2.5–6.5	4–8 ม	สูง	ปานกลาง	ปานกลาง
ฟองหยาบ	1.2–2.5	3–6 ม	ต่ำ	สูง	ต่ำ
พื้นผิวเครื่องกล	1.5–3.0	2–4 ม	ปานกลาง	สูงมาก	ปานกลาง
การเติมอากาศด้วยเจ็ท	2.0–4.0	4–10 ม	ปานกลาง–High	สูง	ปานกลาง–High

ระบบฟองละเอียดมีอิทธิพลเหนือพืชที่ไวต่อพลังงาน
ระบบเครื่องกลมีอิทธิพลเหนือการติดตั้งที่ขับเคลื่อนด้วยความเรียบง่าย
ระบบเจ็ทมีอิทธิพลเหนือสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่มีการผสมเข้มข้น

วิธีการเลือกเทคโนโลยีการเติมอากาศที่เหมาะสม

การเลือกขึ้นอยู่กับ:

• อัตราการถ่ายโอนออกซิเจนที่ต้องการ (กก.O₂/ชม.)
• รูปทรงและความลึกของถัง
• ความเข้มข้นของ MLSS
• ต้นทุนพลังงานต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง
• การเข้าถึงการบำรุงรักษา

กฎง่ายๆ:
หากการปรับพลังงานให้เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญที่สุด → ตัวกระจายฟองละเอียด
หากความแรงในการผสมมีความสำคัญเป็นอันดับแรก → ระบบเครื่องกลหรือระบบเจ็ท
หากความลึกของถัง > 6 ม. → แนะนำให้ใช้ระบบกระจายหรือไอพ่น

ที่ Nihaowater วางตำแหน่งโซลูชั่นของตน

Nihaowater มุ่งเน้นไปที่ ระบบเติมอากาศแบบกระจายอากาศที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม ปรับให้เหมาะสมสำหรับ:

• กระจายลมสม่ำเสมอ
• ประสิทธิภาพ SOTE สูง
• วัสดุทนทานทางอุตสาหกรรม
• การออกแบบเค้าโครงการไหลของอากาศแบบกำหนดเอง

สิ่งสำคัญไม่ได้อยู่ที่การจัดหาตัวกระจายอากาศเท่านั้น แต่ยังเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพออกซิเจนในระดับระบบอีกด้วย

พารามิเตอร์การออกแบบที่สำคัญในระบบเติมอากาศ

การออกแบบระบบเติมอากาศควบคุมโดยพารามิเตอร์เชิงปริมาณเพื่อให้แน่ใจว่ามีการถ่ายเทออกซิเจนอย่างเพียงพอ การผสมที่เหมาะสมที่สุด และประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน

การออกแบบที่ไม่ดีจะเพิ่ม OPEX 20–40% และอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการรักษา

1️⃣ อัตราการถ่ายโอนออกซิเจน (OTR)

คำจำกัดความ: OTR คือมวลของออกซิเจนที่ถูกถ่ายโอนไปยังน้ำต่อหน่วยเวลา (kg O₂/ชม)

สูตร (ประยุกต์):

OTR = Q_อากาศ × C_sat × α × β

ที่ไหน:

คิว_แอร์ = อัตราการไหลของอากาศ (ลบ.ม./ชม.)
C_sat = ความเข้มข้นอิ่มตัวของ O₂ ที่อุณหภูมิน้ำ (มก./ลิตร)
α (อัลฟาแฟคเตอร์) = การแก้ไขน้ำเสียเทียบกับน้ำสะอาด (~0.6–0.85)
β (เบต้าแฟกเตอร์) = การแก้ไขอุณหภูมิ (~0.95–1.05)

เป้าหมายการออกแบบทั่วไป:

10,000–50,000 กก.O₂/วัน สำหรับโรงงานเทศบาลขนาดกลาง
รักษา DO = 1.5–3.0 มก./ลิตร

2️⃣ ประสิทธิภาพการถ่ายเทออกซิเจนมาตรฐาน (SOTE)

คำจำกัดความ: สัดส่วนของออกซิเจนจะถูกถ่ายโอนไปยังน้ำจริง ๆ ภายใต้สภาวะมาตรฐาน (น้ำสะอาด อุณหภูมิ 20°C)

ประเภทดิฟฟิวเซอร์	โซเต้ (%)
ฟองละเอียด	25–35
ฟองหยาบ	8–15
พื้นผิวเครื่องกล	10–20
การเติมอากาศด้วยเจ็ท	15–25

SOTE ใช้ร่วมกับ OTR ในการคำนวณ ความจุของพัดลมและการใช้พลังงาน .

3️⃣ อัตราการไหลของอากาศ

คำจำกัดความ: ปริมาตรอากาศที่จ่ายต่อหน่วยเวลา (Nm³/h)

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ:

ต้องตรงกับข้อกำหนด OTR
รักษาค่า DO สม่ำเสมอทั่วทั้งถัง
หลีกเลี่ยงการเติมอากาศมากเกินไปซึ่งจะทำให้สิ้นเปลืองพลังงาน

กฎง่ายๆ:

0.8–1.2 Nm³/m²·min สำหรับถังตะกอนเร่ง

4️⃣ความลึกของถังและเวลาสัมผัสฟอง

ถังที่ลึกขึ้น → การคงตัวของฟองอากาศนานขึ้น → การถ่ายเทออกซิเจนที่สูงขึ้น
เครื่องกระจายฟองอากาศละเอียด ความลึกที่เหมาะสมที่สุด: 4–8 ม
ฟองหยาบ: 3–6 ม
ถังน้ำตื้น (<2 ม.) → พิจารณาเครื่องเติมอากาศแบบกลไก

พารามิเตอร์ที่มองเห็นได้: เส้นทางการเพิ่มขึ้นของฟองเทียบกับประสิทธิภาพออกซิเจนละลายน้ำ

5️⃣ สารแขวนลอยสุราผสม (MLSS)

ช่วงปกติ: 2,000–4,500 มก./ลิตร
ส่งผลกระทบ ปัจจัยอัลฟา (α) และประสิทธิภาพการถ่ายเทออกซิเจน
MLSS สูง → ลด SOTE เล็กน้อย แต่เพิ่มความสามารถในการรักษา

6️⃣ ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน (กก.O₂/kWh)

เทคโนโลยี	ประสิทธิภาพโดยทั่วไป
เครื่องกระจายฟองละเอียด	2.5–6.5
ฟองหยาบ	1.2–2.5
พื้นผิวเครื่องกล	1.5–3.0
การเติมอากาศด้วยเจ็ท	2.0–4.0

การเพิ่มประสิทธิภาพ:

การปรับปรุง 0.5 กก. O₂/kWh → ประหยัดได้นับหมื่น kWh ต่อปี

7️⃣การเลือกและการควบคุมโบลเวอร์

กำหนดกำลังการผลิตจาก OTR / SOTE
รวมไดรฟ์ความถี่ตัวแปร (VFD) สำหรับการควบคุมโหลดแบบไดนามิก
ควบคุมผ่านเซ็นเซอร์ DO ออนไลน์ → ลดพลังงานลง 15–35%

ประเด็นสำคัญ: ขนาดของโบลเวอร์จะเชื่อมโยงโดยตรงกับความต้องการออกซิเจน รูปทรงของถัง และประสิทธิภาพของตัวกระจายอากาศ

8️⃣บทสรุป - การออกแบบการพึ่งพาซึ่งกันและกัน

OTR → กำหนดปริมาณออกซิเจน
SOTE & α factor → กำหนดกระแสลมที่ต้องการ
MLSS → ส่งผลต่อประสิทธิภาพของออกซิเจน
ความลึกของถัง → ส่งผลต่อระยะเวลาสัมผัสฟอง
ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน → ปรับสมดุล OPEX กับ CAPEX

สรุป: ระบบเติมอากาศที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีผสานรวมพารามิเตอร์เหล่านี้ทั้งหมดเพื่อให้การบำบัดมีความเสถียร DO สม่ำเสมอ และใช้พลังงานน้อยที่สุด

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการเติมอากาศในอุตสาหกรรมต่างๆ

เทคโนโลยีการเติมอากาศถือเป็นสิ่งสำคัญในการบำบัดน้ำเสียชุมชนและอุตสาหกรรม การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ และการจัดการน้ำในกระบวนการ

โดยให้ออกซิเจนสำหรับการบำบัดทางชีวภาพ ป้องกันโซนไร้ออกซิเจน และรับประกันความเสถียรของกระบวนการในการใช้งานที่หลากหลาย

1️⃣ การบำบัดน้ำเสียชุมชน

ประเภทระบบ: ตะกอนเร่ง, คูออกซิเดชัน, SBR
ความต้องการออกซิเจน: 1,000–50,000 กก.O₂/วัน ขึ้นอยู่กับขนาดโรงงาน
ควรทำโดยทั่วไป: 1.5–3.0 มก./ลิตร
เทคโนโลยีทั่วไป: เครื่องกระจายฟองละเอียด เครื่องเติมอากาศที่พื้นผิวแบบกลไก
ข้อควรพิจารณาที่สำคัญ: ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน การกระจาย DO สม่ำเสมอ การเข้าถึงการบำรุงรักษา

ตัวอย่างกรณี:
โรงงานเทศบาลขนาดกลาง 20,000 ลบ.ม./วัน

เครื่องกระจายฟองละเอียด
เป้าหมาย SOTE: 30%
การประหยัดพลังงานต่อปี: ~200,000 kWh

2️⃣ การบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม

อุตสาหกรรม	น้ำเสียทั่วไป	เทคโนโลยีการเติมอากาศ	ความต้องการออกซิเจน (กก.O₂/วัน)	MLSS (มก./ลิตร)
อาหารและเครื่องดื่ม	สูง BOD, low solids	ฟองละเอียด/เจ็ท	2,000–10,000	3,000–4,000
สิ่งทอ	สี,ซีโอดี-หนัก	ฟองละเอียด/เจ็ท	1,500–8,000	2,500–3,500
เภสัชกรรม	สูง COD/NH₄⁺	เจ็ท/ฟองละเอียด	1,000–5,000	3,000–4,500
เยื่อกระดาษและกระดาษ	สูง solids & BOD	เจ็ต / เครื่องกล	5,000–20,000	4,000–5,000

การสังเกต:

ปริมาณของแข็งสูงหรือโหลดแบบแปรผัน → แนะนำให้ใช้การเติมอากาศแบบเจ็ท
ไวต่อพลังงาน → ตัวกระจายฟองละเอียดที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับ SOTE

3️⃣ การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำและระบบหมุนเวียน

วัตถุประสงค์: รักษา DO เพื่อความอยู่รอดของปลา/กุ้ง
ควรทำโดยทั่วไป: 5–8 มก./ลิตร (สูงกว่าน้ำเสีย)
เทคโนโลยี: การเติมอากาศแบบฟองละเอียด, เครื่องเติมอากาศบนพื้นผิว, ระบบฟองนาโน
สิทธิประโยชน์เพิ่มเติม: ออกซิเจนแบบไมโครบับเบิลช่วยเพิ่มการเติบโตและลดความเครียด

4️⃣ น้ำชะขยะฝังกลบและน้ำเสียที่มีภาระสูง

ความท้าทาย: ค่าซีโอดีสูง แอมโมเนีย อัตราการไหลแปรผัน
การเลือกเทคโนโลยี: เครื่องกระจายฟองอากาศแบบเจ็ทเติมอากาศ
การพิจารณาการออกแบบ: ความต้องการออกซิเจนสูง การเติมอากาศในถังลึก (6–10 ม.)
ตัวอย่างประสิทธิภาพ: กำจัด BOD 80–90%, DO คงไว้ 2–3 มก./ลิตร

ปัญหาทั่วไปในระบบเติมอากาศและวิธีการแก้ไข

ระบบเติมอากาศใช้พลังงานมากและมีความสำคัญทางเทคนิค ปัญหาการปฏิบัติงานทั่วไปสามารถลดประสิทธิภาพการถ่ายเทออกซิเจน เพิ่มต้นทุนพลังงาน และลดคุณภาพน้ำทิ้ง

การระบุและแก้ไขปัญหาเหล่านี้ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาทางชีววิทยาที่มีความเสถียร

ประเด็นการดำเนินงานที่สำคัญ

ปัญหา	ตัวชี้วัด / เกณฑ์	สาเหตุน่าจะ	โซลูชั่นที่แนะนำ
ต่ำ Dissolved Oxygen	DO < 1.0 มก./ลิตร ในถังเติมอากาศ	ดิฟฟิวเซอร์อุดตัน ประสิทธิภาพของโบลเวอร์ต่ำกว่าปกติ การไหลเวียนของอากาศไม่สม่ำเสมอ	ทำความสะอาดดิฟฟิวเซอร์ ตรวจสอบเอาท์พุตของโบลเวอร์ ปรับสมดุลการกระจายลม
ดิฟฟิวเซอร์เปรอะเปื้อน	ความดันลดลง >10–15% หรือเกิดการอุดตันที่มองเห็นได้	ไบโอฟิล์ม ตะกรัน เศษซาก	การล้างย้อนเป็นประจำ การทำความสะอาดด้วยสารเคมี ติดตั้งตัวกรอง
การผสมที่ไม่สม่ำเสมอ	การไล่ระดับ MLSS >10–15% ทั่วทั้งถัง	รูปแบบตัวกระจายอากาศไม่ดี ถังน้ำตื้น การไหลเวียนของอากาศต่ำ	ปรับเค้าโครงตัวกระจายลม เพิ่มการไหลเวียนของอากาศ พิจารณาเครื่องผสมแบบกลไก
การใช้พลังงานมากเกินไป	kWh/kg O₂ > เป้าหมายการออกแบบ	การเติมอากาศมากเกินไป ความเร็วโบลเวอร์สูง ตัวกระจายแสงที่ไม่มีประสิทธิภาพ	ปรับการไหลเวียนของอากาศให้เหมาะสม ติดตั้งตัวควบคุม VFD อัพเกรดตัวกระจายอากาศ
ความล้มเหลวของไนตริฟิเคชั่น	NH₄⁺-N > 2 มก./ลิตร น้ำทิ้ง	DO < 1.5 มก./ลิตร, ลัดวงจร, โหลดสูง	เพิ่ม DO, เพิ่มประสิทธิภาพการผสม, ปรับสมดุลโหลดไฮดรอลิก
ตะกอนพะรุงพะรัง	SVI > 150 มล./กรัม	การเจริญเติบโตของเส้นใย DO ต่ำ	รักษา DO ≥ 1.5 มก./ลิตร ตรวจสอบความสมดุลของสารอาหาร พิจารณาโซนตัวเลือก
เสียงรบกวน / การสั่นสะเทือน	>80 dB ใกล้อุปกรณ์เติมอากาศ	ความไม่สมดุลทางกล การเกิดโพรงอากาศ	ตรวจสอบชิ้นส่วนที่หมุนได้ บำรุงรักษาตลับลูกปืน การติดตั้งที่เหมาะสม

เป้าหมายการติดตามผลเชิงปริมาณทั่วไป

พารามิเตอร์	ช่วงที่เหมาะสมที่สุด	หมายเหตุ
DO	1.5–3.0 มก./ลิตร	รักษากิจกรรมทางชีวภาพโดยไม่สิ้นเปลืองพลังงาน
MLSS	2,000–4,500 มก./ลิตร	รับประกันความเข้มข้นของชีวมวลที่เพียงพอ
SVI (ดัชนีปริมาณตะกอน)	80–120 มล./กรัม	คาดการณ์คุณภาพการตกตะกอน
แรงดันโบลเวอร์	ตามสเปกดิฟฟิวเซอร์	ป้องกันการเติมอากาศมากเกินไป/น้อยเกินไป
การกระจายลม	ความสม่ำเสมอ ±10%	สำคัญอย่างยิ่งต่อการส่งออกซิเจนทั่วทั้งถัง

หมายเหตุการปฏิบัติ

การตรวจสอบเป็นประจำ: เซ็นเซอร์ DO ออนไลน์, หัววัด MLSS และเกจวัดความดันมีความสำคัญอย่างยิ่ง
การบำรุงรักษาเชิงป้องกัน: การทำความสะอาดตัวกระจายลม การตรวจสอบโบลเวอร์ และการปรับสมดุลการไหลของอากาศช่วยลดเวลาหยุดทำงาน
การเพิ่มประสิทธิภาพพลังงาน: โบลเวอร์ที่ควบคุมด้วย VFD และระบบอัตโนมัติของกระบวนการสามารถลดการใช้พลังงานได้ 15–35%
การปรับกระบวนการ: ปรับการไหลเวียนของอากาศตามน้ำหนักบรรทุก ความลึกของถัง และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิตามฤดูกาล

บทสรุปและประเด็นสำคัญ

เทคโนโลยีการเติมอากาศเป็นหัวใจสำคัญของการบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพที่มีประสิทธิผล

โดยจะควบคุมการจัดหาออกซิเจน การผสม และการใช้พลังงาน ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการกำจัด BOD/COD การเกิดไนตริฟิเคชั่น และความเสถียรของตะกอน

ข้อมูลเชิงลึกหลัก

การถ่ายโอนออกซิเจน: เครื่องกระจายฟองละเอียด achieve 25–35% SOTE; oxygen demand must match biological load.
ทำการควบคุม: รักษาระดับ 1.5–3.0 มก./ลิตร เพื่อให้ได้จลนศาสตร์ของจุลินทรีย์ที่เหมาะสมที่สุด ต่ำกว่า 0.5 มก./ลิตร เสี่ยงต่อการล่มสลายของไนตริฟิเคชั่น
ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: การเติมอากาศคิดเป็น 40–60% ของไฟฟ้าในโรงงาน การเพิ่มประสิทธิภาพรูปแบบ OTR และตัวกระจายสัญญาณสามารถลดการบริโภคลงได้ 15–35%
การเลือกระบบ:
- เครื่องกระจายฟองละเอียด → energy-sensitive, deep tanks
- เครื่องเติมอากาศพื้นผิวเชิงกล → ถังตื้น การผสมเข้มข้น
- เครื่องเติมอากาศแบบเจ็ท → น้ำเสียที่มีปริมาณของแข็งสูง น้ำเสียที่มีภาระหนักทางอุตสาหกรรม
พารามิเตอร์การออกแบบ: ความลึกของถัง, MLSS, การไหลเวียนของอากาศ, OTR, SOTE, แฟกเตอร์อัลฟ่า และการควบคุมโบลเวอร์นั้นขึ้นอยู่กับกันและกันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน
การตรวจสอบการปฏิบัติงาน: ความสม่ำเสมอของ DO, MLSS, SVI และการไหลของอากาศเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการตรวจจับปัญหาตั้งแต่เนิ่นๆ