การลอยตัวด้วยอากาศ (Dissolved Air Flotation : DAF)
17/08/2023

การลอยตัวด้วยอากาศ (Dissolved Air Flotation : DAF)
17/08/2023

การลอยตัวด้วยอากาศ (Dissolved Air Flotation : DAF)
การทำให้ข้นแบบลอยตัว (Flotation) เป็นการทำให้ตะกอนลอยตัวขึ้นข้างบน การลอยตัวของตะกอนเกิดขึ้นโดยอาศัยลมช่วยทำให้เกิดฟองอากาศพาตะกอนลอยตัวขึ้นสู่บนผิวน้ำ การทำข้นตะกอนแบบลอยตัวเป็นที่นิยมใช้กันคือ การลอยตัวด้วยอากาศ (Dissolved Air Flotation : DAF) อากาศจะถูกอัดอยู่ภายในน้ำและถูกปล่อยผ่านหัวฉีดให้ผสมกับตะกอน เมื่อลดแรงดันอากาศจะกลายเป้นฟองขนาดเล็กเกาะจับกันเป็นฟล็อกแบคทีเรีย ทำให้ฟล็อกลอยตัวขึ้นบนผิวน้ำข้างบนซึ่งมีตะกอนเข้มข้นอยู่ถูกกวาดออกไป

นอกจากนี้ระบบ DAF เป็นระบบที่ใช้ในการแยกสถานะของสสารจากน้ำ ด้วยวิธีการละลายอากาศเข้าไปในน้ำ จึงได้มีการออกแบบและสร้างอุปกรณ์และเครื่องต้นแบบซึ่งมีชิ้นส่วนอยู่ 2 ส่วนหลักๆที่สำคัญได้แก่ถังความดัน และถังลอยตะกอน ปริมาตรน้ำเสียที่ใช้ในการทดสอบประมาณ 20 ลิตร อัตราการไหลของน้ำเสียที่ไหลเข้าสู่ถังลอยตะกอนอยู่ที่ประมาณ 2.85 ลิตรต่อนาที โดยใช้ความดันคงที่ที่ 4 , 5 และ 6 บาร์ ควบคุมการไหลด้วย Feed valve จากผลการทดลองฟองอากาศที่ได้มีขนาดเล็ก การเปลี่ยนความดันอากาศจึงมีส่วนเกี่ยวข้องกับการลอยของตะกอน แต่ไม่มากนัก การทดลองสามารถแยกน้ำมันและสีฝุ่นที่นำมาผสมรวมกันได้อย่างชัดเจน ซึ่งสังเกตได้จากตะกอนที่ลอยอยู่ที่ผิวน้ำ สีของน้ำที่ผ่านการบำบัดออกมามีความใสมากขึ้น ประสิทธิภาพของการบำบัดน้ำเสียประเภทไขมัน น้ำมัน ด้วยระบบนี้อยู่ที่ 80-90 เปอร์เซ็นต์

ในระบบบำบัดน้ำเสียในขั้นต้นนั้น การแยกไขมันจำเป็นอย่างยิ่งต่อ ระบบบำบัดน้ำเสีย เพราะไขมันนั้น เป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้ ค่า BOD ของน้ำเสีย เพิ่มปริมาณสูงขึ้น ไขมันส่วนใหญ่ที่มากับน้ำเสียประมาณ 70% นั้นจะอยู่ในรูปของ Emulsion หรือไขมันที่สามารถละลายในน้ำได้ แต่เมื่อผ่านไประยะหนึ่งจึงจะคืนสภาพกลับมาเป็นไขมันอีกครั้ง จึงจำที่จะต้องมีการกักเก็บน้ำเสียนั้นไว้ เพื่อให้ไขมันคืนสภาพแล้วจึงทำการแยกออกจากน้ำ ก่อนที่จะปล่อยน้ำเสียไปบำบัดอีกครั้ง

ระบบ Dissolved air floatation system หรือระบบ DAF คือ ระบบแยกไขมันออกจากน้ำ โดยใช้สารเคมี จำพวก พอลิเมอร์ โซเดียมไฮดรอกไซด์ ร่วมกับ อากาศ เพื่อเร่งไขมันให้จับตัวเป็นก้อนและลอยอยู่เหนือน้ำ แล้วจึงทำการ กักเก็บไขมันเหล่านั้น ซึ่งระบบ DAF นั้นมีข้อดีในเรื่องของประสิทธิภาพในการดักจับไขมันได้ในปริมาณมาก แต่ค่าใช้จ่ายในการทำงานของระบบค่อนข้างสูงในเรื่องของสารเคมี ถ้าปริมาณไขมันที่มาจากน้ำไม่มาก ควรใช้ เวลาในการกักเก็บน้ำเสียในเวลาที่มากขึ้นแทนการใช้ระบบนี้ ระบบ DAF นี้ เหมาะสำหรับบำบัดน้ำเสียที่มีปริมาณไขมันสูง เช่น โรงงานปิโตรเคมี โรงงานผลิตแก๊สธรรมชาติ โรงกลั่นน้ำมัน หรือ โรงงานกระดาษ เป็นต้น

ความก้าวหน้าและประโยชน์ของการละลายด้วยอากาศให้ลอยตัวก่อนการบำบัด
DAF มีประโยชน์อย่างกว้างขวางสำหรับการขจัดสิ่งเจือปนออกและการนำกลับมาใช้ใหม่ โดยผลิตภัณฑ์จากน้ำเสียและกระบวนการอุตสาหกรรมไหลเวียนอื่นๆ และถูกใช้ เพื่อเตรียมก่อนการบำบัดน้ำทิ้ง-การคืนสู่สภาพเดิมของวัตถุและให้ความเข้ม ข้นของของแข็งที่อัดแน่นทางชีวะในรูปอุตสาหกรรมจากกระบวนการผลิตอาหารให้ กลายเป็นของ เหลวมากไปเป็นไขมันชนิดหนึ่งคือ petrochemical ความสำคัญคือเทคโนโลยีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเหลวประเภทน้ำมัน-ไขมัน,ทำ ให้เกิดฟองน้ำขุ่นขาว(เป็นฟองคล้ายฟองจากน้ำทะเล) และมีระบบแปลงกวาดแบบอัตโนมัต จึงมำให้การกำจัดไขมันมีประสิทธิภาพสูงได้ถึง 90%

ข้อดีในเรื่องของประสิทธิภาพในการดักจับไขมันได้ในปริมาณมาก แต่ค่าใช้จ่ายในการทำงานของระบบค่อนข้างสูงในเรื่องของสารเคมี ถ้าปริมาณไขมันที่มาจากน้ำไม่มาก ควรใช้เวลาในการกักเก็บน้ำเสียในเวลาที่มากขึ้นแทนการใช้ระบบนี้ ระบบ DAF นี้ เหมาะสำหรับบำบัดน้ำเสียที่มีปริมาณไขมันสูง เช่น โรงงานปิโตรเคมี โรงงานผลิตแก๊สธรรมชาติ โรงกลั่นน้ำมัน หรือ โรงงานกระดาษ เป็นต้น

ระบบ DAF เหมาะสำหรับบำบัดน้ำเสียที่มีการมีการปนเปื้อนน้ำมันและไขมัน เช่นโรงงานปิโตรเคมี โรงงานผลิตก๊าซธรรมชาติ โรงงานกลั่นน้ำมัน หรือโรงงานกระดาษ เป็นต้น

ที่มา :
มงคล ดำรงค์ศรี และสุธา ขาวเธียร, ตำราระบบบำบัดมลพิษน้ำ, พิมพ์ครั้งที่ 9, กรมโรงงานอุตสาหกรรม, ปี 2562, หน้า 5-70.
Green Water Treat Co.,Ltd. 2023 . D.A.F. (Dissolved Air Flotation). Source: https://www.greenwatertreat.com/15414333/daf-dissolve-air-flotation.com/,August 5,2023