ว่าด้วยเรื่อง สิ่งที่บ่งบอกคุณภาพน้ำ

เพื่อนๆเคยสงสัยกันไหมว่า การวัดประดับคุณภาพน้ำแล้วตัดสินว่า มีคุณภาพดีที่เหมาะสมต่อการนำไปใช้งานต่อ หรือเป็นน้ำแย่ ที่สกปรก จนต้องการการบำบัดไม่ว่าจะเป็นการบำบัดน้ำเสียแบบใช้สารเคมี หรือการบำบัดโดยใช้ออกซิเจน นั้นสามารถวัดค่ากันได้อย่างไร จึงจะได้ค่าที่ถูกต้องและตรงตามมารตราฐานสากล

ค่า DO (Dissolve oxygen) วัดได้หลักๆที่นิยมใช้มีอยู่ 2 วิธี ได้แก่
1. การวัดด้วย DO probe ซึ่งใช้เซลล์อิเลกโตรไลท์เป็นเมมเบรน คอยตรวจสอบปริมาณของ oxygen ที่ละลาย วิธีใช้ก็จะคล้ายๆการวัดด้วย pH meter น่ะครับ
2. การไทเทรชัน เป็นวิธีที่นิยมมาก เนื่องจากง่ายและไม่ต้องใช้เครื่องมือราคาแพง สามารถวัดได้โดยการทำปฏิกิริยากับสารละลาย Alkalide - iodide กับ Manganese sulphate สังเกต Floc ที่เกิดขึ้น ถ้ามีออกซิเจนละลายอิ่มตัวหรือมากพอ (ปกติอิ่มตัวที่ 8 ppm) จะเห็น flock สีส้ม แยกตัวอยู่ชั้นล่างอย่างชัดเจน ถ้าไม่มีหรือมี flock สีขาวครีม แสดงว่ามี oxygen ละลายอยู่ในน้ำน้อยมาก จากนั้นเติม Conc.sulfuric เพื่อทำการย่อย flock ดังกล่าว จะได้สารละลายสีเหลืองเข้ม แล้วนำสารละลายดังกล่าวไปไทเทรตเพื่อหาปริมาณ oxygen ที่ละลายกับสารละลายมาตรฐาน Sodium thiosulphate ปริมาณในการไทเทรตจะเท่ากับค่าการละลายของ oxygen ครับ

การใช้จุลินทรีมาช่วยในการบำบัดน้ำเสียนั้นมีอยู่หลายชนิดนะครับ ยกตัวอย่างบางชนิดที่มีส่วนร่วมในกระบวนการได้เป็นดังนี้

พวกที่ไม่ใช้ออกซิเจน (Aerobic)เช่น

Azotobacter sp., Xanthomonas sp.

พวกที่ไม่ใช้ออกซิเจน (Anaerobic)เช่น

Veillonela sp.

พวกที่ใช้หรือไม่ใช้ออกซิเจนก็ได้ (Facaltative aerobic)เช่น

Proteus sp., Serratia sp.


อ้อๆ ที่ว่าไม่ใช้ออกซิเจน หมายถึง ไม่ใช้ออกซิเจนโมเลกุลอะครับ(ในอากาศทั่วไป) แต่ก็ต้องใช้อะตอมออกซิเจนจากสารประกอบอื่นๆนะครับ ทีนี้ สำหรับPathwayของพวกนี้ ส่วนกระบวนการหมักเราไม่นับเป็นการหายใจเพราะไม่มีการถ่ายทอดอิเล็กตรอน อย่าเข้าใจผิดว่ากระบวนการ Fermenyation เป็นการหายใจโดยไม่ใช้ออกซิเจนล่ะ

รวบรวมความหมายของตัวชี้วัดคุณภาพน้ำ หลังการบำบัดน้ำเสียโดยใช่สารเคมี

DO = Dissolved Oxygen
ค่าร้อยละของออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำ หรือของเหลว

BOD = Bilogical Oxygen Demand
ค่าปริมาณออกซิเจนที่ต้องการเพื่อใช้ไปในกระบวนการต่างๆของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

COD = Chemical Oxygen Demand
ค่าปริมาณออกซิเจนที่ต้องการเพื่อใช้ในปฏิกริยาทุกๆอย่าง ไม่ว่าจะเกิดในสิ่งมีชีวิตหรือไม่ก็ตาม

เมื่อน้ำเสียสามารถวัดได้จากตัวเลข ดังต่อไปนี้
ค่า DO น้อยกว่า 3 มิลลิกรัมต่อลิตร จัดเป็นน้ำเสีย
ค่า BOD สูงกว่า 60 มิลลิกรัมต่อลิตร จัดเป็นน้ำเสีย

ค่า BOD ไม่ควรเกิน 1oo mg/dm3 แต่ถ้าเปรียบเทียบค่า BOD กับค่า COD ของแหล่งน้ำเดียวกัน ค่า COD จะสูงกว่า เพราะ COD คิดในรูปปริมาณ Oxygen ที่ต้องการใช้ย่อยอินทรีย์สารทั้งหมด ทั้งที่แบคทีเรีย ย่อยสลายได้ และย่อยสลายไม่ได้ แต่ BOD คิดเฉพาะสารอิทรย์ที่แบคทีเรียย่อยสลายได้อย่างเดียวอ่ะคะ

การวิเคราะห์หาค่า BOD

การวิเคราะห์หาค่า BOD ที่ใช้กันโดยทั่วไปเรียกว่า Dilution BOD ซึ่งเป็นวิธีมาตรฐานของ EPA ซึ่งมีวิธีการทำดังนี้

1. นำตัวอย่างน้ำที่เตรียมพร้อมสำหรับการนำมาวิเคราะห์แล้วมาปรับอุณหภูมิให้ได้ประมาณ 20 องศาเซลเซียส

2. เติมอากาศให้มีออกซิเจนอิ่มตัว (ใช้เวลาประมาณ 5 - 10 นาที)

3. รินตัวอย่างน้ำลงในขวด BOD จนเต็มอย่างน้อย 3 ขวด โดยจะต้องระวังไม่ให้มีฟองอากาศภายในขวด จากนั้น ปิดจุกให้สนิทแล้วนำขวดหนึ่งมาหาปริมาณออกซิเจนละลาย (Dissolved Oxygen) ก่อน ส่วนอีกสองขวดนำไปบ่มที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 5 วัน

4. หลังจาก 5 วันแล้ว นำตัวอย่างน้ำที่บ่มมาหาปริมาณออกซิเจนละลายที่เหลืออยู่

5. การคำนวณ

BOD = D1 - D2

เมื่อ BOD = ค่าบีโอดี (มิลลิกรัม/ลิตร)

D1 = ปริมาณออกซิเจนละลายที่วัดได้ในวันแรก (มิลลิกรัม/ลิตร)

D2 = ปริมาณออกซิเจนละลายที่วัดได้ในวันที่ 5 (มิลลิกรัม/ลิตร)

วิธีการวัดข้างต้นนี้จะใช้ในกรณีที่คาดว่าตัวอย่างน้ำมีค่า BOD น้อยกว่า 7 มิลลิกรัม/ลิตร ซึ่งถือเป็นน้ำที่มีความสกปรกไม่มาก แต่หากในกรณีที่คาดว่าตัวอย่างน้ำมีความสกปรกสูง หรือมีค่าบีโอดี มากกว่า 7 มิลลิกรัม/ลิตร จะต้องนำตัวอย่างน้ำมาเจือจางก่อน เพราะออกซิเจนในน้ำมีไม่เพียงพอสำหรับจุลินทรีย์เพื่อใช้ในการย่อยสลาย จึงจำเป็นต้องทำให้ตัวอย่างน้ำที่สกปรกเจือจางลงโดยใช้น้ำผสมลงไปเพื่อเจือจาง ซึ่งจะต้องเจือจาง

จนทำให้น้ำมีค่า BOD ต่ำกว่า 7 มิลลิกรัม/ลิตร และควรทำหลายๆ ความเข้มข้น (โดยทั่วไปไม่น้อยกว่า 3 ความเข้มข้น) สำหรับอัตราส่วนในการผสมเจือจางอาจจะประมาณการได้จากชนิดของตัวอย่างลักษณะของตัวอย่าง หรือข้อมูลของแหล่งน้ำ จากนั้น ทำการวัด โดยวิธีเดียวกัน แต่เวลาคำนวณจะต้องนำค่าการเจือจางมาร่วม

การวัดคุณภาพน้ำโดย BOD สามารถบ่งบอกได้ถึง ความสกปรกหรือการปนเปื้อนของน้ำได้ โดยค่า BOD ยิ่งสูง ยิ่งแสดงว่าแหล่งน้ำนั้นมีคุณภาพต่ำ เพราะ BOD คือการวัดปริมาณออกซิเจนในน้ำก่อนและหลังการบ่ม การที่ค่า BOD มากก็ย่อมหมายถึงปริมาณออกซิเจนในน้ำถูกใช้ไปมากหรือมีจุลชีพอยู่ในน้ำมาก ซึ่งจะเป็นสาเหตุให้น้ำเน่าเสีย ในทางกลับกัน หากค่า BOD น้อย ก็สามารถบ่งบอกได้ว่าน้ำมีความสกปรกน้อย ค่า BOD จึงมักจะถูกใช้ในการออกแบบระบบบำบัดน้ำ เพราะสามารถใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงถึงประสิทธิภาพของระบบบำบัดได้ ซึ่งหากโรงงานอุตสาหกรรมหรือแม้กระทั่งบ้านเรือน คำนึงถึงคุณภาพของน้ำ ไม่ทำให้น้ำเน่าเสียโดยความมักง่ายของตนแล้ว สภาพแวดล้อมก็จะไม่ถูกทำลายและคงความสวยงามได้อยู่ตลอดไป

บอยเลอร์ สารเคมีสำหรับกำจัดน้ำเสีย นั้นหาได้โดยทั่วไป ไม่ว่าจะเป็นร้านค้าที่ขายสารเคมี หรือร้านค้าที่รับกำจัดโดยเฉพาะ ซึ่งสามารถกำจัดน้ำเสีย ได้คุณสมบัติที่เเตกต่างกัน เเล้วเเต่คุณภาพของสาร เเละประสิทธิภาพหลังจากบำบัดที่วัดค่าได้