การบำบัดฟอสฟอรัสในน้ำทิ้งโดยการตกตะกอนทางเคมีของน้ำด้วยอลูมิเนียมซัลเฟต
Treatment of Phosphorus in Wastewater by Coagulation with Aluminum Sulfate
Abstract
งานวิจัยครั้งนี้เป็นงานวิจัยเชิงทดลอง (Experimental Research) มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการลดปริมาณฟอสฟอรัสในน้ำทิ้งของระบบบำบัดน้ำเสียมหาวิทยาลัยอุบลราชธานีโดยตกตะกอนทางเคมีของน้ำด้วยด้วยวิธีการจาร์เทสต์ (Jar Test) บรรจุน้ำจากบ่อบำบัดสุดท้ายของระบบบำบัดน้ำเสียแบบสระเติมอากาศที่มีค่าฟอสฟอรัสเริ่มต้น 0.8 ± 0.0 mg/L สารสร้างตะกอน คือ อลูมิเนียมซัลเฟต (สารส้ม) ความเข้มข้น 20, 40, 60, 80 และ 100 mg/L ในถังปฏิกิริยาปริมาตรใบละ 1 ลิตรต่อชุดการทดลอง กวนผสมสารเคมีด้วยเครื่องทดสอบการตกตะกอนแบบ 6 ใบกวน (ความเร็ว 100 rpm 1 นาที และ 30 rpm 15 นาที ตามลำดับ) ทดสอบหาความเข้มข้นของฟอสฟอรัสด้วยวิธี Aseorbic Acid Method ผลการศึกษาพบว่า ความเข้มข้นของสารละลายอลูมิเนียมซัลเฟต 80 mg/L สามารถทำให้ความเข้มข้นของฟอสฟอรัสเฉลี่ยหลังบำบัดเหลือ 0.002 ± 0.0 mg/L ประสิทธิภาพในการบำบัดฟอสฟอรัสเฉลี่ย 99.74 ± 0.0 % อาจพิจารณาใช้สารละลายอลูมิเนียมซัลเฟตที่ความเข้มเข้น 80 – 100 mg/L เพื่อนำไปบำบัดน้ำเสีย เนื่องจากมีแนวโน้มที่ทำให้ความเข้มข้นของฟอสฟอรัสในแหล่งน้ำต่ำกว่าค่าวิกฤตและมีคุณภาพน้ำด้านการปนเปื้อนธาตุอาหารฟอสฟอรัสในระดับปกติ
This experimental research aimed to evaluate the effectiveness of chemical coagulation using aluminum sulfate (alum) in reducing phosphorus levels in wastewater from final pond of the aeration lagoon at Ubon Ratchathani University's treatment system. The initial phosphorus concentration was 0.8 ± 0.0 mg/L. The jar test method was utilized, with a 1 liter reactor containing 20, 40, 60, 80, and 100 mg/L of alum in each set of experiments. The chemicals were mixed using a 6-bladed jar test apparatus at speeds of 100 rpm for 1 minute and 30 rpm for 15 minutes. The phosphorus concentration was measured using the ascorbic acid method. Statistical analysis of the data included frequency, percentage, mean, and standard deviation. The results showed that an alum concentration of 80 mg/L resulted in an average phosphorus concentration of 0.002 ± 0.0 mg/L after treatment, with an average phosphorus treatment efficiency of 99.74 ± 0.0%. Using an 80-100 mg/L solution of aluminum sulfate for wastewater treatment can reduce the phosphorus concentration to below critical levels, improving water quality by decreasing phosphorus nutrient contamination to normal levels.
Keywords: การบำบัดน้ำ; การตกตะกอนทางเคมี; ฟอสฟอรัส; ยูโทรฟิเคชัน; Wastewater treatment; Coagulation; Phosphorus; Eutrophication
[1] https://www.epa.gov/nps/agriculture. (Accessed on 7 January 2023)
[2] P.J. White and P.H. Brown, Plant nutrition for sustainable development and global health, Annals of Botany, 2010, 105, 1073-1080.
[3] https://www.epa.gov/agriculture/agriculture-nutrient-management-and-fertilizer#Biosolids. (Accessed on 9 January 2023)
[4] https://www.epa.gov/nutrientpollution/effects-dead-zones-and-harmful-algal-blooms. (Accessed on 9 January 2023)
[5] M. Zamparas and I. Zacharias, Restoration of eutrophic freshwater by managing internal nutrient loads A review, Science of the Total Environment, 2014, 496, 551-562.
[6] W. Katasaenee, A. Limsakul, A. Kammuang and W. Paengkaew, Test kit development for freshwater eutrophication monitoring, Thai Environmental Engineering Journal, 2014, 28(2-3), 41-51. (in Thai)
[7] https://www.oceanservice.noaa.gov/facts/eutrophication.html. (Accessed on 9 January 2023)
[8] M. Scheffer, S. Rinaldi, A. Gragnani, L.R. Mur and E.H. Nes, On the dominance of filamentous cyanobacteria in shallow, turbid lakes, Ecology, 1997, 78, 272-282.
[9] P. Noophan and R. Chaichana, Effects of nitrogen and phosphorus on eutrophication in water bodies and nitrogen and phosphorus removal, Kasetsart Engineering Journal, 2014, 27(88), 57-67. (in Thai)
[10] R.W. Howarth, R. Marino, J. Lane and J.J. Cole, Nitrogen fixation in freshwater, estuarine, and marine ecosystems. 1. Rates and importance, Limnology, 1988, 27(88), 669-687.
[11] N. Sananawin and J. Toritthi, Eutrophication. Journal of Faculty of Physical Education, 2012, 15, 154-159. (in Thai)
[12] https://www4.fisheries.go.th/local/index.php/main/view_announce/9/8055. (Accessed on 23 March 2023)
[13] https://www.epa.gov/sites/default/files/2020-05/documents/draft-ambient-wqc-recommendations-lakes-2020.pdf. (Accessed on 23 March 2023)
[14] N. Suna and K. Tungkananuruk, Removal of various phosphorus forms by treatment ponds of stabilization system, The 11th KU-KPS National Conference, Proceeding, 2014, 222-230. (in Thai)
[15] A.Y.A. Mohamed, A. Siggins, M.G. Healy, D. ÓhUallacháin, O. Fenton and P. Tuohy, Appraisal and ranking of poly-aluminium chloride, ferric chloride and alum for the treatment of dairy soiled water, Journal of Environmental Management, 2020, 267, 110567.
[16] J.-Q. Jiang and N.J.D. Graham, Pre-polymerised inorganic coagulants and phosphorusremoval by coagulation - A review. Water SA, 1998, 24(3), 237-244.
[17] APHA, AWWA and WEF, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 23rd Ed., American Public Health Association, Washington DC, USA, 2017.
[18] G. Gibson, R. Carlson, J. Simpson, E. Smeltzer, J. Gerritson, S. Chapra, S. Heiskary, J. Jones and R. Kennedy, Nutrient criteria technical guidance manual lakes and reservoirs, United States Environmental Protection Agency, DC, USA, 2000.
[19] Department of Industrial Works Ministry of Industry, Standards for testing analytical methods for water pollution, 3rd Ed., Department of Industrial Works Ministry of Industry, Bangkok, Thailand, 2017. (in Thai)
[20] http://cac.pcd.go.th/images/ptechResource/Knowledge/EnvironmentLaw/CommunityTreatmentSystem/3_79_water_std.pdf. (Accessed on 10 January 2023). (in Thai)
[21] Florida Lake Watch, A beginner’s guide to water management - nutrients, University of Florida, Florida, USA, 2000.
[22] https://www.epa.gov/sites/production/files/2014-08/documents/criteria-nutrient-ecoregions-sumtable.pdf. (Accessed on 9 January 2023)
[23] E. Khonkhaysap, Nitrogen and phosphorus removal from aerated lagoon effluent by chemical precititation, Thesis, Kasetsart University, Thailand, 1998. (in Thai)
[24] R. Satetaboon, P. Tantriratna and R. Junggoth, Factors and efficiency of removal phosphorus from washing wastewater by coagulation using alum, KKU Journal for Public Health Research, 2020, 13(4), 23-30. (in Thai)
[25] D. Arrisujaya, N. Ariesta and M. Maslahat, Removal of chromium (VI) from aqueous solutions using Diospyros discolor seed activated with nitric acid: Isotherm and kinetic studies, Water Science and Technology, 2019, 79(6), 1214–1221.
DOI: 10.14416/j.ind.tech.2023.08.004
Refbacks
- There are currently no refbacks.
