เทคโนโลยีน้ำเสีย

 

   

   


  



หนังสอื อเิ ลก็ ทรอนิกส์





เทคโนโลยีนําเสยี

เลขมาตรฐานสากลประจาํ หนงั สอื 974-537-974-3

ลิขสิทธิของ รศ. สเุ ทพ สิรวิ ิทยาปกรณ์ © พ.ศ.

เรียบเรยี งครงั ที 2 พ.ศ. พมิ พค์ รงั ที พ.ศ.
การผลิตและลอกเลียนหนงั สือเลม่ นีไม่วา่ รูปแบบใดทงั สินตอ้ งไดร้ บั
อนญุ าตเป็นลายลกั ษณอ์ กั ษรจาก รศ. สเุ ทพ สิรวิ ทิ ยาปกรณ์

ข้อมลู ทางบรรณานุกรม

เทคโนโลยีนาํ เสีย

สเุ ทพ สริ ิวิทยาปกรณ์

กรุงเทพ : ภาควชิ าวิศวกรรมสงิ แวดลอ้ ม คณะวิศวกรรมศาสตร์

มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร,์ .
หนา้ : ภาพประกอบ

. นาํ เสีย – การบาํ บดั . . นาํ เสีย – การบาํ บดั – วธิ ีทางชวี ภาพ.

. มลพิษทางนาํ .

ISBN 974-537-974-3

สเุ ทพ สริ วิ ิทยาปกรณ์

ภาควิชาวิศวกรรมสิงแวดลอ้ ม
คณะวศิ วกรรมศาสตร์
มหาวิทยาลยั เกษตรศาสตร์

โทร - - , - -

แดผ่ ้อู นุรักษท์ รัพยากรธรรมชาตแิ ละสิงแวดลอ้ มทดี ไี ว้ใหอ้ นุชนรุน่ หลงั



คาํ นํา

หนงั สือเลม่ นี ไดเ้ ขียนขึนโดยอาศยั ตาํ ราของต่างประเทศจนถงึ ปี ค.ศ. และขอ้ มลู ในวารสารและ
รายงานตา่ งๆ ทงั ในและตา่ งประเทศ ผนวกกบั ประสบการณข์ องผเู้ ขยี นเป็นเวลา ปี ในหนงั สอื เล่มนีเป็นการ
เรียบเรยี งความรู้ หลกั การ ทีมสี าระสาํ คญั เกยี วขอ้ งกนั เทคโนโลยีนาํ เสยี (Wastewater Technology) ไดแ้ ก่ วชิ า
เคมี ชีววิทยา จุลชวี วิทยา วิศวกรรมชลศาสตร์ และวิศวกรรมเคมี มาประยกุ ตใ์ นการบาํ บดั นาํ เสีย รวมทงั เกณฑ์
การออกแบบ และพารามเิ ตอร์ (Parameters) ทใี ชใ้ นการออกแบบระบบบาํ บดั นาํ เสยี ตลอกจนปัจจยั ตา่ งๆ ใน
การพิจารณาเลอื กหน่วยบาํ บัดตา่ งๆ ในระบบบาํ บดั นาํ เสีย

เพอื ใหเ้ กดิ ประโยชนม์ ากขึน เรียบเรียงครงั ที ไดเ้ พมิ รายละเอียดเกณฑก์ ารออกแบบ Parameter ทไี ด้
ใชง้ านไดใ้ นประเทศไทย เนืองจากอณุ หภมู เิ ฉลียทงั ปีมคี ่าประมาณ องศาเซลเซียส มีผลต่อการออกแบบของ
ระบบบาํ บดั นาํ เสยี ไดผ้ ลลพั ธค์ วามสามารถของระบบ (Performance) ใกลเ้ คยี ง ดีกว่าใชต้ ามเอกสาร
ต่างประเทศ ซงึ จะมอี ณุ หภมู ติ าํ กวา่ กอ่ ใหเ้ กดิ ขนาดของระบบบาํ บดั นาํ เสยี ทีมขี นาดเลก็ กวา่ และประหยดั
งบประมาณกวา่

ไดเ้ พมิ เนือหาการบาํ บดั นาํ เสียมผี ลกระทบต่อก๊าซเรอื นกระจก ซงึ จะมีผลต่อสภาวะโลกรอ้ น (Climate
Change) การบาํ บดั นาํ เสียดว้ ยระบบบงึ ประดษิ ฐ์ (Constructed Wetland Treatment) การควบคมุ ดแู ลระบบ
บาํ บดั นาํ เสยี

ผเู้ ขยี นตงั ใจทจี ะใหห้ นงั สอื เล่มนเี ป็นประโยชนต์ อ่ วศิ วกร นกั วิทยาศาสตร์ และนกั ศกึ ษา ทีมคี วามสนใจ
ในปัญหาการแกไ้ ขปัญหานาํ เสยี ใหม้ ีความรูค้ วามเขา้ ใจในเรืองนดี ียิงขึน สามารถนาํ ไปออกแบบ ปรบั ปรุงระบบ
บาํ บดั นาํ เสยี ไดด้ ี

สเุ ทพ สริ วิ ิทยาปกรณ์

กติ ิกรรมประกาศ

ผเู้ ขยี นขอขอบพระคณุ คณุ ครู อาจารยท์ กุ ทา่ นทีใหค้ วามรู้ หนว่ ยงานทีไดท้ าํ งานดว้ ย ขอขอบคณุ ดร.
เสรมิ พล รตั สขุ ทีเป็นอาจารยใ์ หแ้ นวความรู้ แนวความคดิ มาตลอดกวา่ ปี ทาํ ใหเ้ กิดประสบการณใ์ นการนาํ
ความรูไ้ ปใชง้ านใหเ้ ป็นประโยชนต์ อ่ สงั คม รวมถึงนิสิต นกั ศกึ ษา ทีเรียนกบั ผูเ้ ขยี น เป็นสงิ ทที าํ ใหผ้ เู้ ขียนตอ้ ง
คน้ ควา้ ความรูเ้ ทคโนโลยใี หมต่ ลอดเวลา

ขอขอบพระคณุ ทกุ ทา่ นทมี สี ว่ นทาํ ใหห้ นงั สอื เลม่ นีไดเ้ สรจ็ สมบรู ณ์ โดยเฉพาะ ผศ. ดร. สญั ญา สริ วิ ทิ ยา
ปกรณ์ และ คณุ อนวชั ฉวสี ขุ ทีจดั เตรียมและตรวจทานตน้ ฉบบั

ขอขอบพระคณุ บิดา มารดา พีชาย พสี าว หลานทกุ คน และครอบครวั ทีเป็นกาํ ลงั ใจใหม้ าตลอด

รางวัลการประกวดการเรยี บเรียงตาํ ราดีเดน่ ทางด้านวศิ วกรรมศาสตร์
คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวทิ ยาลยั เกษตรศาสตร์

สารบัญ 1
1
บทที 1 ความเป็ นมา 2
1.1 ภาพรวมของปัญหาและความพยายามในการแกไ้ ขสิงแวดลอ้ ม 2
1.2 ความเป็นมาของงานดา้ นนาํ เสีย 3
6
1.2.1 ความเป็นมาของงานนาํ เสยี ในประเทศไทย 6
1.2.2 ความเป็นมาของงานบาํ บดั นาํ เสยี ในยคุ ตน้ และในประเทศสหรฐั อเมรกิ า 7
1.3 ระบบบาํ บดั นาํ เสียกบั ก๊าซเรือนกระจก 10
1.3.1 กลไกการควบคมุ การปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกในพธิ สี ารเกียวโต
1.3.2 ก๊าซเรอื นกระจกจากระบบบาํ บดั นาํ เสีย 11
คาํ ถามทา้ ยบท 11
15
บทที 2 เคมีพืนฐานของนําและนําเสีย 15
2.1 ความรูพ้ ืนฐานเคมีเรือง ธาตุ ไอออน อนมุ ลู อสิ ระ และสารประกอบ 17
2.2 ลกั ษณะสมบตั ิของนาํ 17
2.3 การวเิ คราะหล์ กั ษณะทางเคมขี องนาํ 17
2.4 สมดลุ เคมี พเี อช และปฏิกริ ยิ าเคมี 18
19
2.4.1 สมดลุ เคมี 20
2.4.2 พีเอช 20
2.4.3 ปฎิกิรยิ ากรด-เบส 21
2.4.4 การตกตะกอนผลึก 21
2.4.5 การเลือนสมดลุ เคมี 22
2.4.6 ปฏกิ ิรยิ าออกซิเดชนั และรดี กั ชนั 23
2.5 จลนศาสตรเ์ คมี 24
2.5.1 ปฏิกริ ยิ าอนั ดบั ศนู ย์ (Zero-order Reaction) 25
2.5.2 ปฏกิ ริ ยิ าอนั ดบั ทีหนงึ (First-order Reaction) 25
2.5.3 ปฏกิ ิรยิ าอนั ดบั ทีสอง (Second-order Reaction) 28
2.5.4 ปฏกิ ิรยิ าแบบอิมตวั (Saturation-type Reaction) 32
2.5.5 ผลของอุณหภมู ทิ ีมตี ่ออตั ราการเกิดปฏกิ ิรยิ า 34
2.6 ความสามารถในการละลายนาํ ของก๊าซ 35
2.7 การไทเทรท บฟั เฟอร์ สภาพดา่ งและสภาพกรด 36
2.8 คอลลอยดแ์ ละโคแอกกเู ลชนั 38
2.9 สารประกอบอินทรยี ์
2.9.1 ไฮโดรคารบ์ อน ๑
2.9.2 แอลกอฮอล์
2.9.3 อัลดีไฮดแ์ ละคีโตน

2.9.4 กรดคารบ์ อกซลิ กิ 38
2.9.5 สารอนิ ทรียใ์ นนาํ เสีย 39
2.10 การตรวจวดั ปรมิ าณสารประกอบอนิ ทรยี ใ์ นนาํ 42
2.10.1 BOD (Biochemical Oxygen Demand) 42
2.10.2 COD (Chemical Oxygen Demand) 45
2.10.3 TOC (Total Organic Carbon) 47
2.11 สารประกอบไนโตรเจนในนาํ 47
2.12 สารประกอบฟอสฟอรสั ในนาํ 48
คาํ ถามทา้ ยบท 49

บทที 3 จุลชีววทิ ยาพนื ฐานของนาํ และนาํ เสยี 51
3.1 แบคทีเรยี 51
3.2 เชอื รา 55
3.3 ไวรสั 55
3.4 สาหรา่ ย 56
3.5 โปรโตซวั และสตั วห์ ลายเซลลข์ นาดเลก็ 56
3.6 ผลกระทบของยโู ทรฟิเคชนั ตอ่ ห่วงโซอ่ าหารในนาํ 57
3.7 การเจรญิ เติบโตของจลุ ชีพ 59
60
3.7.1 การเปลียนแปลงจาํ นวนประชากร 61
3.8 ชนิดของถงั ปฏิกริ ยิ า และลกั ษณะการไหล 62
3.9 จลนศาสตรข์ องจลุ ชวี วิทยาในถงั ปฏิกิรยิ าแบบแบตซ์
3.10 จลนศาสตรข์ องจลุ ชวี วทิ ยาในถงั ปฏิกิรยิ าไหลตอ่ เนืองกวนสมบรู ณ์ 65
68
ทไี ม่มีการหมนุ เวยี นของแบคทเี รยี
คาํ ถามทา้ ยบท 69
69
บทที 4 ชลศาสตรแ์ ละอทุ กศาสตร์
4.1 ความดนั นาํ 71
4.2 ความสมั พนั ธข์ อง ความดนั อตั ราการไหล และความดนั ในหนว่ ย 76
79
ความสงู ของนาํ 83
4.3 การไหลในท่อภายใตค้ วามดนั 86
4.4 ความดนั ทีเกียวขอ้ งกบั เครืองสบู นาํ 88
4.5 การไหลในท่อกลมภายใตแ้ รงโนม้ ถ่วง 91
4.6 เครอื งมือวดั อตั ราการไหลของนาํ ในรางเปิด 95
4.7 ปรมิ าณนาํ ฝนไหลนอง
4.8 แนวความคดิ ในการรวบรวมนาํ เสยี
4.9 รูปแบบของระบบรวบรวมนาํ เสยี

๒

4.10 ขนั ตอนการออกแบบระบบระบายนาํ 98
4.10.1 การสาํ รวจขอ้ มลู เพิมเตมิ 98
4.10.2 การทาํ แผนทีสภาพภมู ปิ ระเทศและการใชป้ ระโยชนท์ ีดิน 98
4.10.3 การวางโครงขา่ ยท่อระบายนาํ 98
4.10.4 การแบง่ เขตพืนทีระบายนาํ 99
4.10.5 การคาํ นวณปริมาณนาํ เขา้ ท่อระบายนาํ 99
4.10.6 การออกแบบดา้ นชลศาสตร์ 99
100
คาํ ถามทา้ ยบท
101
บทที 5 มลพษิ ทางนํา และนําเสยี 101
5.1 ความรูเ้ บืองตน้ เกียวกบั นาํ เสีย 102
5.2 อตั ราการไหล และปรมิ าณนาํ เสยี 105
5.3 ลกั ษณะสมบตั ิของนาํ เสีย 108
5.4 มาตรฐานนาํ ทงิ 113
คาํ ถามทา้ ยบท
114
บทที 6 ความรู้เบืองตน้ เกียวกับระบบบาํ บัดนําเสีย 114
6.1 ปัจจยั ตา่ งๆ ในการพจิ ารณาเพือเลอื กหน่วยบาํ บดั ตา่ งๆ ในระบบบาํ บดั นาํ เสยี 116
6.2 ทฤษฎีพืนฐานการบาํ บดั นาํ เสยี 117
6.3 กระบวนการบาํ บดั นาํ เสยี 118
6.4 ขนั ตอนการบาํ บดั นาํ เสยี 126
6.5 การออกแบบระบบบาํ บดั เสียเบืองตน้ 129
6.6 การนาํ นาํ เสยี ทีบาํ บดั แลว้ มาใชป้ ระโยชน์ (Wastewater Reclamation and Reuse) 129
คาํ ถามทา้ ยบท
131
บทที 7 การบาํ บดั นาํ เสยี ด้วยกระบวนการทางกายภาพ 131
7.1 ตะแกรงหยาบ 132
7.2 การตกตะกอน 133
137
7.2.1 การตกตะกอนแบบอสิ ระ (Discrete Particle Settling or Type I)
7.2.2 การตกตะกอนแบบฟลอ็ ก หรอื แบบที (Flocculation Settling or Type II) 139
7.2.3 การตกตะกอบแบบมีอปุ สรรคหรือแบบเป็นชนั หรือแบบที 3 142
142
(Hindered or Zone Settling or Type III) 143
7.2.4 การตกตะกอนแบบอดั หรอื แบบที 4 (Compression Settling or Type IV) 143
7.3 การทาํ ใหล้ อย
7.4 การตดั ย่อย ๓
คาํ ถามทา้ ยบท

บทที 8 การบําบัดนําเสียดว้ ยกระบวนการหน่วยทางชวี ภาพแบบใชอ้ อกซเิ จน 145
8.1 ระบบแอกทเิ วเตด็ สลดั จห์ รอื เอเอส 145
145
8.1.1 หลกั การทาํ งานของเอเอส 147
8.1.2 ระบบเอเอสแบบตา่ งๆ 147
148
ระบบเอเอสแบบธรรมดาในถงั ไหลตามกนั 149
ระบบเอเอสแบบธรรมดาในถงั กวนสมบรู ณ์ 149
ระบบยืดเวลาในถงั เติมอากาศ 150
ระบบคลองวนเวียน 152
ระบบเติมนาํ เสยี เป็นขนั ในถงั เติมอากาศ 152
ระบบเติมอากาศแบบลดหลนั 154
ระบบปรบั เสถียรสมั ผสั 154
ระบบ Deep Shaft Reactor 154
ระบบไนตรฟิ ิเคชนั ในขนั ตอนเดียว 156
ระบบไนตรฟิ ิเคชนั แยกขนั ตอน 160
8.1.3 การเติมออกซิเจน 162
8.1.4 ถงั ตกตะกอนขนั สอง 162
8.1.5 การคาํ นวณสาํ หรบั ระบบเอเอส 167
ระบบเอเอสทีใชถ้ งั ปฏิกิรยิ าแบบกวนสมบรู ณ์ 169
ระบบเอเอสทีใชถ้ งั ปฏกิ ิรยิ าแบบไหลตามกนั 172
ปรมิ าณออกซเิ จนทตี อ้ งการในระบบเอเอส 175
8.2 ระบบบอ่ ผึง 175
8.2.1 ขอ้ ดีและขอ้ เสยี ของบอ่ ผงึ 179
8.2.2 กลไกในการทาํ งานของบอ่ ผงึ 181
8.3 ระบบสระเตมิ อากาศ
8.4 ระบบปฏกิ ิรยิ าสลบั เป็นกะ 182
8.4.1 หลกั การทาํ งานของระบบเอสบอี าร์
8.5 ระบบทรคิ คลงิ ฟิลเตอร์ 184
8.5.1 องคป์ ระกอบของระบบทรคิ คลงิ ฟิลเตอร์
8.5.2 หลกั การทาํ งาน 185
8.5.3 ประเภทของระบบทริคคลิงฟิลเตอร์
8.6 ระบบแผ่นหมนุ ชวี ภาพ 185
8.7 ระบบบาํ บดั นาํ เสยี ดว้ ยกระบวนการทางชวี ภาพแบบแอนอ็ กซกิ
8.8 ระบบบาํ บดั นาํ เสยี ดว้ ยกระบวนการทางชวี ภาพทีใชอ้ อกซิเจนแบบผสม 187
คาํ ถามทา้ ยบท
191
๔
194

198

200

บทที การบาํ บดั นาํ เสยี ด้วยกระบวนการหน่วยทางชวี ภาพแบบไมใ่ ชอ้ อกซเิ จน 201
9.1 ชีววทิ ยาและปฏกิ ิรยิ าชวี เคมขี องระบบบาํ บดั นาํ เสยี แบบไม่ใชอ้ อกซิเจน 202
9.2 ระบบบาํ บดั แอนแอโรบิกแบบเตบิ โตแขวนลอย 204
9.3 ระบบบาํ บดั แอนแอโรบกิ แบบมตี วั กลางยึดเกาะ 210
9.4 สภาวะแวดลอ้ มทีเหมาะสมของระบบบาํ บดั นาํ เสยี แบบไมใ่ ชอ้ อกซิเจน 211
คาํ ถามทา้ ยบท 212

บทที การบาํ บดั นาํ เสียด้วยบึงประดษิ ฐ์ 213
10.1 กลไกการบาํ บดั 215
216
10.1.1 กลไกการบาํ บดั ไนโตรเจนในบงึ ประดิษฐ์ 218
10.1.2 กลไกการบาํ บดั ฟอสฟอรสั ในบงึ ประดิษฐ์ 220
10.1.3 กลไกการบาํ บดั โลหะหนกั ในบงึ ประดิษฐ์ 221
10.2 ประเภทและการทาํ งานของบึงประดิษฐ์
10.2.1 บงึ ประดิษฐ์ทีนาํ ไหลท วมผิวชนั กรอง 223
222 223
10.2.2 บึงประดิษฐ์ทีนาํ ไหลผา่ นใตช้ นั กรอง 229
10.3 เกณฑก์ ารออกแบบบงึ ประดษิ ฐ์ 234
10.3.1 การคาํ นวณทางชลศาสตรส์ าํ หรบั บงึ ประดิษฐท์ ีนาํ ไหลท วมผิวชนั กรอง 243
10.3.2 การคาํ นวณทางชลศาสตรส์ าํ หรบั บงึ ประดิษฐ์ทีนาํ ไหลผา่ นใตช้ นั กรอง 246
10.3.3 การคาํ นวณประสทิ ธิภาพของบงึ ประดิษฐ์ 247
10.4 บงึ ประดิษฐแ์ ละสภาวะโลกรอ้ น
คาํ ถามทา้ ยบท 249
249
บทที 11 การควบคมุ ระบบบาํ บัดนําเสยี 249
11.1 วตั ถปุ ระสงค์ 249
11.2 การควบคมุ กระบวนการของระบบบาํ บดั นาํ เสยี 249
249
11.2.1 ตะแกรงดกั ขยะชนิดหยาบและเครอื งกวาดอตั โนมตั ิ 250
11.2.2 ตะแกรงดกั ขยะชนดิ ละเอียดและเครืองกวาดอตั โนมตั ิ 250
11.2.3 สถานสี บู นาํ 250
11.2.4 ถงั แยกกรวดทรายแบบเติมอากาศ 250
11.2.5 ถงั กระจายการไหล หมายเลข 1 250
11.2.6 ถังตกตะกอนขนั แรก 250
11.2.7 ถงั ผนั นาํ ทงิ
11.2.8 ถงั กระจายการไหล หมายเลข 2 ๕
11.2.9 การวดั การไหลของนาํ

11.2.10 ถังเติมอากาศ 251
11.2.11 ถังตกตะกอนขนั สดุ ทา้ ย 251
11.2.12 การฆ่าเชือโรคดว้ ยคลอรีน 251
11.2.13 การจดั การสลดั จ์ 251
11.2.14 ระบบควบคมุ 252
11.3 ระบบควบคมุ กระบวนการบาํ บดั นาํ เสีย 252
11.3.1 สถานีสบู นาํ 252
11.3.2 ถงั แยกทรายแบบเตมิ อากาศ 253
11.3.3 ถังตกตะกอนขนั แรก 256
11.3.4 ถังเตมิ อากาศ 257
11.3.5 ถังตกตะกอนขนั สดุ ทา้ ย 257
11.3.6 ถงั ฆา่ เชือโรค 258
11.3.7 ถงั เพมิ ความเขม้ ขน้ ตะกอน 258
11.3.8 ถังย่อยสลายตะกอน 258
11.3.9 เครอื งรีดและเพมิ ความเขม้ ขน้ ของตะกอน 259
11.4 การบาํ รุงรกั ษาระบบบาํ บดั นาํ เสีย 260
11.5 การบาํ รุงรกั ษาระบบไฟฟ้า 261
11.6 การบันทกึ ขอ้ มลู ของเครืองจกั รอปุ กรณ์ 262
11.7 รายงานประจาํ เดอื น 262
11.8 รายงานประจาํ ปี 265
11.9 การบาํ รุงรกั ษาเครืองสบู นาํ เสีย 265
11.10 มาตรการปอ้ งกนั มใิ หเ้ ครืองสบู นาํ เสียเกิดการเสียหาย 266
11.11 การตรวจผลการทาํ งานของระบบบาํ บดั นาํ เสยี 266
11.12 การตรวจสอบทีสมั ผสั ได้ 268
11.13 การวเิ คราะหต์ วั อย่างนาํ เสีย 269
11.14 การบาํ รุงรกั ษาเครืองจกั รอุปกรณโ์ รงบาํ บดั นาํ เสยี 270
คาํ ถามทา้ ยบท 275

บรรณานุกรม 277

ภาคผนวก ก มาตรฐานนาํ ทงิ ตา่ งๆ เพมิ เติม ก–ก

ภาคผนวก ข ตวั อยา่ งการคาํ นวณเพิมเติม ข –ข
ตวั อยา่ งที 1 กระบวนการบาํ บดั นาํ เสยี ระบบเอเอสทีใชถ้ ังปฏิกิรยิ าแบบกวนสมบรู ณ์ ข –ข
ตวั อยา่ งที 2 กระบวนการบาํ บดั นาํ เสียระบบบอ่ ผึง (บอ่ แฟคลั เททีฟ และ บ่อบม่ ต่อ
อนกุ รมกนั ) ข –ข
ตวั อยา่ งที 3 กระบวนการบาํ บดั นาํ เสยี ระบบบอ่ ผึง (บ่อแอโรบกิ อตั ราตาํ 2 บอ่ และ

๖

บอ่ บม่ 1 บอ่ ต่ออนกุ รมกนั คาํ นงึ ถงึ ความลาดเอยี งของขอบบ่อ) ข –ข
ตวั อยา่ งที 4 กระบวนการบาํ บดั นาํ เสยี ระบบบอ่ ผึง (บ่อหมกั บ่อแอโรบิกอตั ราตาํ ข –ข
ข –ข
และบ่อบ่ม อย่างละ 1 บอ่ ตอ่ อนกุ รมกนั คาํ นงึ ถงึ ความลาดเอยี งของขอบบ่อ) ข –ข
ตวั อยา่ งที 5 กระบวนการบาํ บดั นาํ เสียระบบบอ่ ผึง (บอ่ หมกั สระเตมิ อากาศ ข –ข

และบอ่ บม่ อยา่ งละ 1 บอ่ ต่ออนกุ รมกนั คาํ นงึ ถงึ ความลาดเอยี งของขอบบอ่ )
ตวั อยา่ งที 6 กระบวนการบาํ บดั นาํ เสยี ระบบสระเตมิ อากาศ
ตวั อยา่ งที 7 กระบวนการบาํ บดั นาํ เสยี ระบบอารบ์ ซี ี

ภาคผนวก ค การเปลียนหนว่ ย ค–ค

ภาคผนวก ง สตู รการคาํ นวณปรมิ าตรของบ่อรูปทรงต่างๆ ง

ดชั นี

๗

สารบญั ตาราง

ตาราง 2-1 ตวั อยา่ งของธาตทุ ีพบบ่อยในงานเคมีของนาํ และนาํ เสยี และขอ้ มลู พืนฐาน 12
ตาราง 2-2 ตวั อยา่ งของไอออนทีพบทวั ไปในการศกึ ษาเรืองเคมขี องนาํ และนาํ เสีย 13
ตาราง 2-3 ตวั อยา่ งของสารประกอบอนินทรยี ท์ ีใชใ้ นการบาํ บดั นาํ และนาํ เสยี 14
ตาราง 2-4 ค่าการละลายอมิ ตวั ของออกซเิ จนในนาํ ทีสภาวะสมดลุ กบั ปรมิ าณออกซเิ จนทีมใี น
26
บรรยากาศ สาํ หรบั คา่ อณุ หภมู แิ ละความเคม็ ตา่ งๆ ทคี วามดนั บรรยากาศ 760 36
มลิ ลเิ มตรปรอท 37
ตาราง 2-5 ชอื และสตู รของสารประกอบไฮโดรคารบ์ อนอิมตวั ทีมจี าํ นวนคารบ์ อน 1 ถงึ 4 อะตอม 39
ตาราง 2-6 ชอื และสตู รของแอลกอฮอลท์ ีมจี าํ นวนคารบ์ อน 1 ถึง 3 อะตอม 47
ตาราง 2-7 ชอื สตู ร และค่า pKA ของการแตกตวั ในนาํ ที 25oC ของกรดอนิ ทรยี พ์ ืนฐาน
ตาราง 2-8 การสรุปเปรียบเทยี บระหวา่ งคา่ BOD COD และ TOC

ตาราง 3-1 ชว่ งอณุ หภมู ทิ ีเหมาะสมสาํ หรบั แบคทีเรยี กลมุ่ ต่างๆ 59

ตาราง 4-1 ค่าสมั ประสทิ ธิการสญู เสยี ความดนั ยอ่ ย 75
ตาราง 4-2 คา่ สมั ประสทิ ธิการไหล (C) ในสมการ Hazen Williams 77
ตาราง 4-3 สมั ประสทิ ธิตวั คณู ความดนั สญู เสยี สาํ หรบั ค่า C ตา่ งๆ 77
ตาราง 4-4 ค่าสมั ประสทิ ธิการไหลนองตามประเภทผวิ ปกคลมุ พืนที 89
ตาราง 4-5 คา่ สมั ประสิทธิการไหลนองตามลกั ษณะใชส้ อยของพืนที 89

ตาราง 5-1 ขอ้ มลู อตั ราการไหลทีควรจะมีการบนั ทึกไว้ 103
ตาราง 5-2 การแปรผนั ของอตั ราการไหลของนาํ เสยี ชมุ ชน 104
ตาราง - อตั ราการเกดิ นาํ เสียชมุ ชนทีประมาณจากจาํ นวนประชากร 105
ตาราง 5-4 อตั ราการเกดิ นาํ เสียชมุ ชนทีประมาณจากอาคารประเภทตา่ งๆ 105
ตาราง –5 มาตรฐานควบคมุ การระบายนาํ จากอาคารบางประเภทและบางขนาด 109
ตาราง 5–6 ประเภทอาคารทเี ป็นแหลง่ กาํ เนดิ มลพิษทีจะตอ้ งถกู ควบคมุ การปลอ่ ยนาํ เสียลงส่แู หลง่
110
นาํ สาธารณะ หรอื ออกสสู่ ิงแวดลอ้ ม 111
ตาราง 5–7 มาตรฐานนาํ ทงิ จากโรงงานอตุ สาหกรรมและนคิ มอตุ สาหกรรม

ตาราง 6-1 ปัจจยั หลกั ในการออกแบบและผลกระทบของปัจจยั หลกั ทีมตี อ่ ขีดความสามารถของ 127
หนว่ ยบาํ บดั ต่างๆ 128

ตาราง 6-2 ค่าการสญู เสียพลงั งานผา่ นหนว่ ยบาํ บดั ตา่ งๆ

ตาราง 7-1 ปฏบิ ตั ิการหนว่ ยทีพบไดท้ วั ไปในระบบบาํ บดั นาํ เสีย และหนา้ ทีหลกั 131

๘

ตาราง 7-2 ความลกึ ของถงั ตกตะกอนเมือเทยี บกบั ขนาดของถงั ตกตะกอน 136
ตาราง 7-3 ขอ้ เปรยี บเทียบบางประการ ระหว่างหน่วยกาํ จดั อนภุ าคแบบตกตะกอนและแบบทาํ ให้ 143

ลอยดว้ ยวิธี Dissolved-Air Flotation (DAF)

ตาราง 8–1 แสดงขอ้ มลู ของของระบบเอเอสแบบต่างๆ 155
ตาราง 8–2 แสดงขอ้ มลู ประสทิ ธิภาพการสง่ ผ่านออกซิเจนของอปุ กรณเ์ ป่าใหอ้ ากาศชนดิ ต่างๆ 158
ตาราง 8–3 แสดงขอ้ มลู ประสทิ ธิภาพของเครอื งกลเตมิ อากาศ 159
ตาราง 8–4 ขนาดของถงั เตมิ อากาศสาํ หรบั เครืองกลเตมิ อากาศ 159
ตาราง 8–5 ขอ้ มลู การออกแบบถงั ตกตะกอนขนั สองสาํ หรบั ระบบบาํ บดั ทางชวี ภาพ สาํ หรบั ถงั
161
กลมขนาดเสน้ ผ่านศนู ยก์ ลาง 3 – 60 เมตร 169
ตาราง 8–6 ขอ้ มลู สมั ประสิทธิจลนศาสตรส์ าํ หรบั จลุ ชีพในระบบเอเอส 174
ตาราง 8–7 ขอ้ มลู ของระบบบาํ บดั แบบบ่อชนิดตา่ งๆ 183
ตาราง 8–8 ขอ้ มลู ของของระบบเอสบอี าร์ 186
ตาราง 8–9 เปรียบเทยี บลกั ษณะสมบตั ขิ องตวั กลางชนดิ ตา่ งๆ 188
ตาราง 8-10 ขอ้ มลู ของระบบทรคิ คลงิ ฟิลเตอรป์ ระเภทต่างๆ 194
ตาราง 8–11 ขอ้ มลู ของระบบอารบ์ ซี ี 198
ตาราง 8–12 ขอ้ มลู ของระบบบาํ บดั แบบใชอ้ อกซเิ จนแบบผสม

ตาราง 9–1 ค่าตวั แปรสาํ หรบั ใชใ้ นการคาํ นวณกระบวนการย่อยแอนแอโรบกิ แบบอตั ราปกตแิ ละ 205
แบบอตั ราสงู

ตาราง 9–2 ระยะเวลากกั เก็บสาํ หรบั ระบบชนั สลดั จแ์ อนแอโรบิกแบบไหลขึนขนาดสงู 4 เมตร ทีใช้ 208
ในการบาํ บดั นาํ เสียชมุ ชน 209
209
ตาราง 9–3 ค่าภาระซีโอดี (Volumetric COD Loading) ทแี นะนาํ สาํ หรบั ระบบชนั สลดั จแ์ อนแอโร 211
บิกแบบไหลขึนทอี ณุ หภมู ิ 30 oC เพอื ใหไ้ ดป้ ระสิทธภิ าพการบาํ บดั 85 – 95 เปอรเ์ ซ็นต์

ตาราง 9–4 สิงทคี วรคาํ นงึ ถึงในการออกแบบระบบแยกก๊าซจากของแขง็ ( Gas Solids Separator)
สาํ หรบั ระบบชนั สลดั จแ์ อนแอโรบิกแบบไหลขึน

ตาราง 9–5 เปรยี บเทียบประสิทธิภาพของระบบแอนแอโรบิกแบบตา่ งๆ

ตาราง 10-1 ขอ้ ดีและขอ้ จาํ กดั ของระบบบงึ ประดษิ ฐ์บางประการเมือเทยี บกบั ระบบบาํ บดั นาํ เสียทวั ไป 214

ตาราง - เกณฑเ์ บืองตน้ ทใี ชส้ าํ หรบั การพจิ ารณาออกแบบระบบบงึ ประดษิ ฐ์ 226
ตาราง 10-3 ขนาดของตวั กลางทีใชส้ าํ หรบั ระบบนาํ ไหลผ่านใตช้ นั กรอง 226

ตาราง 10-4 สภาพสงิ แวดลอ้ มสาํ หรบั กลมุ่ พืชทโี ผลพ่ น้ นาํ บางชนดิ ทีนยิ มปลกู ในบึงประดษิ ฐ์ 228

ตาราง 10-5 ค่าคงทีของ Manning (n) สาํ หรบั การไหลในรางเปิดทีประยกุ ตใ์ ชก้ ับบงึ ประดษิ ฐ์ 232
ตาราง 10-6 คา่ ความนาํ นาํ ในหนว่ ย SI และคาํ อธิบายแสดงความเรว็ ในการไหล 238

๙

ตาราง 10-7 ค่าความนาํ นาํ ของวสั ดตุ วั กลางบางชนดิ 239
ตาราง 10-8 ค่าความนาํ นาํ ของดนิ ชนดิ ตา่ งๆ จาํ แนกตามขนาดของวสั ดตุ วั กลาง 240
ตาราง 10-9 ตวั อยา่ งค่าคงทีอตั ราการเกดิ ปฏกิ ิรยิ าในบงึ ประดษิ ฐ์ 246

ตาราง 11-1 ระบบควบคมุ อตั โนมตั ิ (Point Schedule) 254
ตาราง 11-2 บนั ทึกประจาํ วนั การปฏบิ ตั งิ านบาํ รุงรกั ษาระบบบาํ บดั นาํ เสยี และเครืองจกั รอปุ กรณ์ 263
ตาราง 11-3 บนั ทึกประจาํ เดอื นการปฏิบตั ิงานบาํ รุงรกั ษาระบบบาํ บดั นาํ เสียและเครืองจกั รอปุ กรณ์ 264
ตาราง 11-4 บนั ทกึ ประจาํ วนั การปฏิบตั งิ านบาํ รุงรกั ษาเครืองสบู นาํ เสยี 267
ตาราง 11-5 การวิเคราะหต์ วั อยา่ งนาํ เสยี ในหอ้ งปฏิบตั ิการ 269

สารบญั รูป

รูปที - ผงั บรเิ วณระบบบาํ บดั นาํ ทงิ รวม ขนาด , ลบ.เมตรตอ่ วนั เทศบาลเมืองภเู กต็ 5
รูปที 1-2 ก๊าซมเี ทนจากกจิ กรรมตา่ งๆ ในประเทศสหรฐั อเมรกิ า 8
รูปที 1-3 ปรมิ าณก๊าซมเี ธนและก๊าซไนตรสั ออกไซดท์ ีปล่อยจากระบบบาํ บดั นาํ เสยี ในประเทศ 8
รูปที 1-4 สดั สว่ นการใชพ้ ลงั งานในขนั ตอนต่างๆ ของระบบตะกอนเรง่ 9

รูปที 2-1 โมเลกุลของนาํ ไฮดรอกไซดไ์ อออน และอนมุ ลู ไฮดรอกซิล 13
รูปที 2-2 โมเลกุลของนาํ และพนั ธะไฮโดรเจน 15
รูปที 2-3 กราฟของปฏิกริ ยิ าอนั ดบั ศนู ย์ 22
รูปที 2-4 กราฟเสน้ ตรงของปฏกิ ริ ยิ าอนั ดบั ทีหนงึ 23
รูปที 2-5 กราฟเสน้ ตรงของปฏกิ ริ ยิ าอนั ดบั ทีสอง 24
รูปที 2-6 กราฟเสน้ ตรงของปฏกิ ริ ยิ าแบบอมิ ตวั 25
รูปที 2-7 การเกดิ Crown Corrosion ในทอ่ นาํ เสยี และปฏกิ ิรยิ าทเี กยี วขอ้ ง 27
รูปที 2-8 สดั ส่วนของความเขม้ ขน้ ของ H2CO3 HCO3- และ CO32- ที pH ตา่ งๆ คาํ นวณ
รูปที 2-9 จากสมดลุ มวล และสมดลุ เคมที แี สดงในสมการ (2-36) และ (2-37) 28
Titration Curve ของ (1 ) นาํ บรสิ ทุ ธิถกู ไทเทรทดว้ ยสารละลายกรดซลั ฟิ วรกิ
รูปที 2-10 และสารละลายโซเดยี มไฮดรอกไซด์ และ (2) นาํ ทีมไี อออนกลมุ่ คารบ์ อเนตถกู 29
ไทเทรทดว้ ยสารละลายกรดซลั ฟิวรกิ
รูปที 2-11 Titration Curve ของ (1 ) นาํ ทมี ีกรดคารบ์ อนกิ ถกู ไทเทรทดว้ ยสารละลาย 30
โซเดียมไฮดรอกไซด์ และ (2) นาํ ใตด้ ินและนาํ บ่อทีมคี วามกระดา้ ง ถกู ไทเทรท
ดว้ ยสารละลายกรดซลั ฟิวริก และสารละลายโซเดยี มไฮดรอกไซด์
นิยามและความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งสภาพกรดและสภาพด่าง แสดงโดย Titration
Curve ของนาํ ทีมีสารกล่มุ คารบ์ อเนตเป็นหลกั ดา้ นล่างจากซา้ ยไปขวาเป็น
การไทเทรทนาํ ดว้ ยสารละลายกรดซลั ฟิวรกิ เพือวเิ คราะหส์ ภาพด่าง (Alkalinity)

๑๐

รูปที 2-12 ดา้ นบนจากขวาไปซา้ ยเป็นการไทเทรทนาํ ดว้ ยสารละลายโซเดยี มไฮดรอกไซด์ 31
เพือวิเคราะหส์ ภาพกรด (Acidity)
รูปที 2-13 ภาพจาํ ลองการเกดิ กระบวนการ Coagulation และ Flocculation (1) แรงดงึ 33
รูปที 2-14 ดดู และแรงผลกั เมอื คอลลอยดแ์ ขวลอยในนาํ ในสภาวะทีเสถียร (2) การลด 35
รูปที 2-15 ความหนาของชนั Double Layer ในกระบวนการ Coagulation โดย 36
รูปที 2-16 Coagulant ทเี ป็นไอออนของโลหะ (3) สารโพลเิ มอรอ์ ินทรียท์ ีใชเ้ ป็นตวั เชือม 37
รูปที 2-17 อนภุ าคคอลลอยดท์ ีไมเ่ สถียรเขา้ ดว้ ยกนั โดยเขา้ จบั กบั พนื ผวิ คอลลอยดส์ รา้ ง 38
รูปที 2-18 เป็นฟล็อกทีมีมวลมากขึน ในกระบวนการ Flocculation 38
รูปที 2-19 ตวั อยา่ งสารอนิ ทรยี ์ 2 ชนิดทมี สี ตู รทวั ไป C2H6O เหมอื นกนั (1) เอธิลแอลกอ 38
รูปที 2-20 ฮอล์ (Ethyl Alcohol) และ (2) ไดเมธิลอีเธอร์ (Di-Methyl Ether) 39
รูปที 2-21 (1) อธี ีนหรอื เอธิลีน (Ethene หรอื Ethylene) และ (2) อะเซธิลีน (Acethylene) 40
รูปที 2-22 (ก) การเขยี นสตู รโครงสรา้ งเบนซนี ในรูปแบบต่าง ๆ (ข) โครงสรา้ งของฟีนอล 40
รูปที 2-23 และการแตกตวั ในนาํ 40
รูปที 2-24 หม่คู ารบ์ อนลี และสารประกอบอลั ดีไฮดแ์ ละคีโตน 41
รูปที 2-25 หม่คู ารบ์ อกซลี ิก 43
รูปที 2-26 ปฏกิ ิรยิ าออกซิเดชนั ของสารอนิ ทรียจ์ ากสารประกอบไฮโดรคารบ์ อนจนเป็น CO2 45
รูปที 2-27 และ H2O 46
รูปที 2-28 สารประกอบโซเดยี มอะซเี ตท สบู่ (Sodium palmitate) เอธิลอะซเี ตต และ ยเู รีย 48
ตวั อยา่ งนาํ ตาลโมเลกลุ เดยี วชนิดต่างๆ 48
ตวั อยา่ งกรดอะมิโน ชนดิ ต่างๆ
ตวั อยา่ งไขมนั ชนิดหนึงทพี บในเนย 52
โครงสรา้ งของ DDT และ Parathion 58
ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ ง คา่ BOD ทเี กดิ ขึนในระยะเวลาใดๆ (BODt) กบั ค่า BOD 61
ทเี หลอื อย่ทู เี วลาหนึงๆ (BODr) ในอดุ มคติ
การเกิด CBOD และ NBOD ในตวั อยา่ งนาํ เสยี
แผนภาพส่วนย่อยตา่ งๆ ของ COD ในนาํ เสยี
แผนภาพแสดงองคป์ ระกอบของไนโตรเจนในนาํ
แผนภาพแสดงสารประกอบฟอสฟอรสั ในนาํ

รูปที 3-1 ตวั อยา่ งกระบวนการเมแทบอลซิ มึ (Metabolism) ก) Aerobic Heterotrophic
ข) Aerobic Autotrophic ค) Anaerobic Heterotrophic
รูปที 3–2 ตวั อยา่ งของหว่ งโซ่อาหารในนาํ
รูปที 3–3 ตวั อยา่ งถงั ปฏกิ ิรยิ า (ก) แบบทีละเท (ข) แบบไหลต่อเนืองตามกนั (ค) แบบไหล
ตอ่ เนืองกวนสมบรู ณ์
รูปที –4 อตั ราการเจรญิ เติบโตสมั พนั ธก์ บั เวลาและปรมิ าณสารอาหารชนดิ ทีเป็นตวั จาํ กดั

๑๑

รูปที –5 การเตบิ โตในรูปของมวลชีวภาพและจาํ นวนจลุ ินทรยี ใ์ นถงั ปฏกิ ิรยิ าแบบ Batch 62
รูปที 3–6 (โดย X และ Xm คือความเขม้ ขน้ ของมวลชวี ภาพเริมตน้ และความเขม้ ขน้ ของ
รูปที 3–7 มวลชวี ภาพทีมากทีสดุ ตามลาํ ดบั ส่วน S และ Sm คอื ปรมิ าณสารอาหารชนิดที 64
เป็นตวั จาํ กดั การเติบโต (Limiting Substrate) ณ เวลาเรมิ ตน้ และ ณ เวลาที 65
ปรมิ าณมวลชีวภาพในระบบสงู สดุ ตามลาํ ดบั )
ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งสมั ประสิทธิอตั ราการเตบิ โตจาํ เพาะและความเขม้ ขน้ ของ 67
สารอาหารทีจาํ กดั การเตบิ โตของจลุ ินทรีย์ ทีอธิบายโดย Monod Equation
ถงั ปฏกิ ริ ยิ าแบบไหลต่อเนืองกวนสมบรู ณท์ ีใชใ้ นการเลียงจลุ ชพี
ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งความเขม้ ขน้ ของสารอาหารในนาํ ออก และประสิทธิภาพ
ของระบบ กบั ระยะเวลาเฉลียของจลุ ชพี ในระบบ

รูปที 4-1 ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งความดนั นาํ ในหน่วย กโิ ลนวิ ตนั /ตร.ม. (หรอื กิโลปาสคาล, 69
kPa) กบั หนว่ ยความสงู นาํ (เมตร) 71
รูปที 4-2 เครอื งมอื วดั ความดนั แบบตา่ งๆ 71
รูปที 4-3 สมการต่อเนืองของอตั ราการไหลของเหลวภายในท่อ 72
รูปที - ความสมั พนั ธข์ องพลงั งานความดนั ของนาํ ทีไหลในทอ่ ความดนั ในรูปตา่ งๆ
รูปที 4-5 ความสมั พนั ธข์ องความขรุขระของท่อชนดิ ต่าง ๆ กบั สมั ประสทิ ธิความฝืดของ 74
ทอ่ ในการไหลแบบปันป่วน 78
รูปที 4-6 Nomograph แทนสมการ Hazen Williams สาํ หรบั ค่า C = 100 80
รูปที 4-7 ระบบท่อเมอื ผิวแหลง่ นาํ ตาํ กว่าเครืองสบู นาํ 80
รูปที - ระบบทอ่ เมอื ผิวแหล่งนาํ สงู กว่าเครืองสบู นาํ 82
รูปที 4-9 ระบบจ่ายนาํ 84
รูปที 4-10 Nomograph จากสมการของ Manning ใชก้ บั ทอ่ กลมทีไหลแบบเต็มทอ่ n = 0.013
รูปที 4-11 สดั ส่วนของอตั ราการไหล ความเรว็ และพนื ทหี นา้ ตดั ของการไหลของนาํ ในท่อปิด 85
ระหวา่ งการไหลแบบเตม็ ทอ่ และไมเ่ ตม็ ท่อทีความลกึ ตา่ งๆ 87
รูปที 4-12 องคป์ ระกอบของรางวดั อตั ราการไหล 88
รูปที 4-13 องคป์ ระกอบของฝายวดั อตั ราการไหลติดตงั ในรางเปิด 90
รูปที 4-14 กราฟความสมั พนั ธค์ วามเขม้ ฝนและชว่ งเวลาทีนบั วา่ ฝนตกโดย U.S. Weather Bureau 92
รูปที 4-15 การหาเวลาในการไหลบนผวิ ดิน
รูปที 4-16 กราฟความสมั พนั ธข์ องความเขม้ ฝนและช่วงเวลาทีนบั วา่ ฝนตกจากสถานตี รวจวดั 93
อากาศของกรมอตุ นุ ยิ มวทิ ยา ทา่ อากาศยานนานาชาติ จ.ภเู กต็ 94
รูปที 4-17 รูปแบบของท่อดกั นาํ เสยี 96
รูปที 4-18 รูปแบบของอาคารดกั นาํ เสยี 97
รูปที 4-19 การใชส้ ถานยี กระดบั นาํ เสยี 97
รูปที 4-20 การใชส้ ถานีสบู ส่งนาํ เสีย

๑๒

รูปที 5-1 อตั ราการไหลของนาํ เสยี ชมุ ชนทผี นั แปรไปตามการใชน้ าํ ในวนั หนงึ ๆ 103
รูปที 5–2 ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งของแข็งตา่ งๆ ทีพบในนาํ และนาํ เสีย 107

รูปที 6-1 ขนั ตอนของกระบวนการบาํ บดั นาํ เสียและวตั ถปุ ระสงคห์ ลกั ของแต่ละกระบวนการ 119
รูปที 6-2 รูปแบบระบบบาํ บดั นาํ เสียทวั ไป 120

รูปที 7-1 องคป์ ระกอบของความเรว็ ในแนวราบและแนวดิงในการจมตวั ของอนภุ าคในถงั ตก 134
รูปที 7-2 ตะกอนสีเหลียมสมมตุ ิ 138
รูปที 7-3 กระบอกตกตะกอนและกราฟการจมตวั ของฟลอ็ กในกระบอก 139
กราฟวเิ คราะหก์ ารตกตะกอนแบบที 3 จากการสงั เกตการณต์ กตะกอนในกระบอก

รูปที 8-1 กระบวนการทางชวี ภาพในระบบเอเอส 146
รูปที 8-2 ระบบเอเอสแบบธรรมดาในถงั ไหลตามกนั (ก) ตวั อยา่ งผงั ของระบบ (ข) การปลียน
แปลงความตอ้ งการออกซเิ จนและปรมิ าณออกซเิ จนทีเตมิ ในถงั ปฏกิ ริ ยิ า 147
รูปที 8-3 ระบบเอเอสแบบธรรมดาในถงั กวนสมบรู ณแ์ ละการปลียนแปลงความตอ้ งการออก
ซิเจนและปรมิ าณออกซเิ จนทีเติมในถงั ปฏกิ ริ ยิ า 148
รูปที - ระบบยืดเวลาในถงั เตมิ อากาศและการปลียนแปลงความตอ้ งการออกซิเจน และปริ
มาณออกซิเจนทีเตมิ ในถงั ปฏิกริ ยิ า 149
รูปที 8-5 (ก) ระบบคลองวนเวียน (ข) ลกั ษณะของ Brush Aerator และ (ค) การปลียนแปลง
ความตอ้ งการออกซเิ จนและปรมิ าณออกซเิ จนทีเตมิ ในถงั ปฏกิ ริ ยิ า 150
รูปที 8-6 ระบบเอเอสแบบเตมิ นาํ เสียเป็นขนั ในถงั เตมิ อากาศ (ก) ตวั อยา่ งผงั ของระบบ และ
(ข) การปลียนแปลงความตอ้ งการออกซเิ จนและปรมิ าณออกซเิ จนทีเติมในถงั ปฏิกริ ยิ า 151
รูปที 8-7 ระบบเอเอสแบบเตมิ อากาศแบบลดหลนั ในถงั เตมิ อากาศ และการปลียนแปลงความ
ตอ้ งการออกซเิ จนและปรมิ าณออกซิเจนทีเตมิ ในถงั ปฏกิ ิรยิ า 152
รูปที 8-8 ระบบปรบั เสถยี รสมั ผสั (ก) ตวั อยา่ งผงั ของระบบ และ (ข) การปลียนแปลงความตอ้ ง
การออกซิเจนและปรมิ าณออกซเิ จนทีเตมิ ในถงั ปฏกิ ิรยิ า 153
รูปที 8-9 ระบบ Deep Shaft Reactor 154
รูปที 8-10 ผงั ระบบเอเอสและการวางเครืองกลเตมิ อากาศในระบบทีใชถ้ ังปฏกิ ิรยิ าแบบกวน
สมบูรณ์ 156
รูปที 8-11 ตวั อยา่ งถงั เติมอากาศแบบใชอ้ อกซเิ จนบรสิ ทุ ธิสงู 157
รูปที 8-12 ตวั อยา่ งอปุ กรณเ์ ป่าใหอ้ ากาศชนดิ ต่างๆ 157
รูปที 8-13 ตวั อยา่ งการติดตงั หวั จา่ ยแบบจานในระบบเอเอสทีใชถ้ งั ปฏิกิรยิ าแบบไหลตามกนั 158
รูปที 8-14 (ก) ชดุ อปุ กรณ์ Tube Settler (ข) ตวั อย่างการติดตงั Tube Settler ในถงั ตกตะกอน
ขนั สองแบบเหลียม 160
รูปที 8-15 ลกั ษณะการตกตะกอนในถงั ตกตะกอน (ก) ไมม่ ีกาารตดิ ตงั Tube Settler (ข) มี
การติดตงั Tube Settler 160

๑๓

รูปที 8-16 การกระจายการไหล (ก) แบบสมมาตร (ข) ระบบทีมกี ารวดั กอ่ นปรบั อตั ราการไหล 161
รูปที 8-17 (ค) ระบบแยกดว้ ยเวียร์ (ง) ควบคมุ ดว้ ยประตนู าํ 162
รูปที 8-18 ระบบเอเอสทีใชถ้ งั ปฏกิ ิรยิ าแบบกวนสมบูรณ์ ทีสถานะคงตวั (Steady State) 168
รูปที 8-19 ระบบเอเอสทีใชถ้ งั ปฏกิ ิรยิ าแบบไหลตามกนั ทีสถานะคงตวั (Steady State) 176
รูปที 8-20 (ก) ปฏกิ ริ ยิ าต่างๆทเี กิดขึนในบ่อผึง และ (ข) การทาํ งานของระบบ 179
รูปที 8–21 ระบบบ่อเตมิ อากาศ 182
รูปที 8–22 ขนั ตอนของระบบเอสบีอารท์ วั ไป 184
รูปที 8–23 วงจรของระบบเอสบีอารท์ มี กี ารดดั แปลงในขนั ปฏกิ ิรยิ า 184
รูปที 8–24 ตวั อยา่ งระบบเอสบอี ารท์ ีมกี ารดดั แปลงในขนั ปฏิกริ ยิ าเพือกาํ จดั ซโี อดี ไนโตรเจนรวม 185
รูปที 8-25 และตะกอนแขวนลอย 186
รูปที 8-26 ตวั อยา่ งวสั ดตุ วั กลางธรรมชาติและวสั ดสุ งั เคราะหท์ ีใชใ้ นระบบทรคิ คลิงฟิลเตอร์ (ก) 189
รูปที 8-27 หนิ แมน่ าํ (ข) Jaeger Tri-Packs® (ค) Plastic-Cross Flow (ง) Plastic–Vertical Flow
รูปแสดงกระบวนการทีเกิดขึนในระบบทรคิ คลิงฟิลเตอร์ 192
รูปที 8-28 ตวั อยา่ งระบบบาํ บดั นาํ เสยี ทีมที รคิ คลิงฟิลเตอรแ์ บบขนั เดยี ว (ก) และ (ข) และแบบ 193
รูปที 8-29 สองขนั (ค) และ (ง) 195
รูปที 8-30 ตวั อยา่ งระบบอารบ์ ีซี (ก) ระบบอารบ์ ซี ีทวั ไปทีมหี วั เป่าใหอ้ ากาศเป็นระบบเสรมิ (ข)
อารบ์ ซี ีแบบจมใตน้ าํ ทีตดิ ตงั กระเปาะดกั อากาศ ทมี หี วั เป่าใหอ้ ากาศเพอื ใหอ้ ากาศ 196
รูปที 8-31 และเพือหมนุ ชดุ ตวั กลาง (ค) รูปแบบตวั กลางของระบบอารบ์ ซี ี และ (ง) แสดงระบบ 197
รูปที 8-32 อารบ์ ีซีในโรงปิด 198
รูปที 8-33 ตวั อยา่ งระบบอารบ์ ีซี (ก) แบบไหลขนานกบั เพลา (ข) แบบไหลตงั ฉากกบั เพลาและ
(ค)ระบบไหลเตมิ นาํ เสียแบบ Step Feed 199
ฟลอ็ กของแอกทเิ วเตด็ สลดั จใ์ นนาํ เสยี ทีประกอบดว้ ยบรเิ วณ แอโรบกิ และแอนอ็ กซกิ
และปฏกิ ริ ยิ า Nitrification/Denitrification ทเี กดิ ในฟลอ็ ก
ตวั อยา่ งระบบบาํ บดั ทางชวี ภาพสาํ หรบั กาํ จดั ธาตอุ าหารทีมีกระบวนการ Denitrifi –
cation (ก) ระบบเอเอส ทีมกี ระบวนการ Nitrification/Denitrification ทใี ชเ้ มทานอล
เป็นแหล่งคารบ์ อนอนิ ทรีย์ (ข) ระบบบาํ บดั ทางชวี ภาพสาํ หรบั กาํ จดั ฟอสฟอรสั และ
ไนโตรเจนตามดว้ ยระบบกรองและระบบฆา่ เชือโรค
การทาํ งานของระบบ Nitrox™ แบบควู นเวียนทีมกี ารเตมิ อากาศเป็นชว่ ง (ก) แอโร
บิก (ข) แอน็อกซกิ (ค) การเปลียนแปลงออกซเิ จนละลาย ORP ไนเตรทและแอมโมเนีย
ระบบเอเอสทีมหี นว่ ยเลือกแอน็อกซิกแบคทีเรยี อยกู่ อ่ นหนา้ ถงั ปฏกิ ริ ยิ า
ตวั อยา่ งระบบบาํ บดั นาํ เสียทีใชอ้ อกซิเจนแบบผสม (ก) Activated Biofiloter (ข)
Trickling Filter/Solids – contact และ Roughing Filter/Activated Sludge (ค)
Biofilter/Activated Sludge และ (ง) Trickling Filter/ Activated Sludge ต่ออนกุ รมกนั

รูปที 9-1 ปฏกิ ิรยิ าออกซเิ ดชนั -รีดกั ชนั ในระบบบาํ บดั แบบแอนแอโรบกิ 202
รูปที 9-2 ขนั ตอนการยอ่ ยสลายสารอินทรียใ์ นระบบแอนแอโรบกิ และการไหลของพลงั งาน 203

๑๔

รูปที 9-3 แผนผงั ถงั ปฏกิ ริ ยิ าของกระบวนการยอ่ ยแอนแอโรบกิ แบบอตั ราปกติ 204
รูปที 9-4 แผนผงั ของกระบวนการยอ่ ยแอนแอโรบิกแบบสองขนั ตอน 205
รูปที 9-5 แผนผงั ของกระบวนการแอนแอโรบกิ สมั ผัส 207
รูปที 9-6 แผนผงั ของระบบชนั สลดั จแ์ อนแอโรบิกแบบไหลขึน 208
รูปที 9-7 แผนผงั ของระบบถงั กรองไรอ้ ากาศ 210
รูปที 9-8 แผนผงั ของระบบชนั ขยายตวั 211

รูปที 10-1 เปรียบเทียบการทาํ งานของระบบบงึ ประดษิ ฐก์ บั ระบบบาํ บดั นาํ เสยี ทวั ไป 214
รูปที 10-2 การเปลียนแปลงปรมิ าณออกซเิ จนตามความลกึ ในบงึ ประดษิ ฐแ์ ละในบรเิ วณราก
216
พชื (Rhizosphere) 217
รูปที 10-3 กระบวนการเปลียนแปลงสารประกอบไนโตรเจน 219
รูปที 10-4 กระบวนการเปลียนแปลงสารประกอบฟอสฟอรสั
รูปที 10-5 บงึ ประดิษฐ์ (ก) แบบนาํ ไหลท วมผวิ ชนั กรอง (ข) แบบทีนาํ ไหลผา่ นใตช้ นั กรองใน 221
224
แนวดิงหรอื แนวนอน
รูปที 10-6 ตวั อยา่ งองคป์ ระกอบของบงึ ประดษิ ฐท์ ีนาํ ไหลท วมผวิ ชนั กรอง 225
รูปที 10-7 การออกแบบทางชลศาสตรเ์ พือรองรบั อตั ราการไหลเฉลียทเี กดิ ในช่วง 3 เดอื น 227
227
(3-month Average Recurrence Interval, 3 month ARI)
รูปที 10-8 ตวั อยา่ งโครงสรา้ งรบั นาํ เพอื ควบคมุ ระดบั นาํ 230
รูปที 10-9 ตวั อยา่ งโครงสรา้ งทีทางนาํ ออกเพอื ควบคมุ ระดบั นาํ ในบงึ ประดิษฐ์
รูปที 10-10 นิยามพารามเิ ตอรท์ ใี ชใ้ นสมการสมดลุ มวลสารและอธิบายแสดงการไหลในบงึ 233

ประดิษฐ์ทีนาํ ไหลท วมผวิ ชนั กรอง 235
รูปที 10-11 ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งภาระ (ML) กบั อตั ราส่วนระหวา่ งความลกึ ของนาํ เขา้ และ 239
243
ออกจากบงึ ประดษิ ฐ์
รูปที 10-12 นิยามพารามเิ ตอรท์ ใี ชใ้ นสมการสมดลุ มวลสารและอธิบายแสดงการไหลในบงึ 256

ประดิษฐ์ทีนาํ ไหลผ่านใตช้ นั กรอง
รูปที 10-13 การจาํ แนกประเภทของดนิ ตามปรมิ าณองคป์ ระกอบของ Sand Silt และ Clay
รูปที 10-14 สมดลุ มวลสารในถงั ปฏกิ ริ ยิ าแบบไหลตามกนั

รูปที 11-1 แผนผงั Control Diagram

๑๕



บทที 1
ความเป็ นมา

1.1 ภาพรวมของปัญหาและความพยายามในการแก้ไขสงิ แวดลอ้ ม

สาเหตสุ าํ คญั อนั หนงึ ของปัญหาสิงแวดลอ้ มคือการเกดิ มลพิษ ซงึ ปัญหานเี กียวขอ้ งโดยตรงกบั เพิมขึน
ของจาํ นวนประชากรอยา่ งรวดเรว็ โดยจะเหน็ ไดว้ า่ ประชากรของโลกใชเ้ วลากวา่ ปีในการเพิมจากประมาณ
พนั ลา้ นคนในปี ค.ศ. (พ.ศ. ) เป็นประมาณ พนั ลา้ นคนในปี ค.ศ. (พ.ศ. ) และจากนนั
ใชเ้ วลาอีกเพยี ง กวา่ ปีในการเพิมประชากรเป็น พนั ลา้ นคนในปี ค.ศ. (พ.ศ. )1 ในระยะแรกนนั
ประชากรยงั มจี าํ นวนนอ้ ยอยเู่ นืองจากยงั ไม่มวี ิวฒั นาการดา้ นการแพทยแ์ ละการเกษตรทกี า้ วหนา้ ทาํ ใหโ้ รคภยั
ไขเ้ จ็บและการขาดแคลนอาหารเป็นตวั จาํ กดั จาํ นวนประชากรใหอ้ ย่ใู นระดบั ตาํ ในระยะต่อมามกี ารพฒั นาดา้ น

เทคโนโลยกี ารเกษตรอนั เป็นผลมาจากการปฏวิ ตั อิ ตุ สาหกรรมในยโุ รปทเี รมิ ในชว่ งตน้ ครติ ศตวรรษที ทาํ ให้
สามารถผลติ อาหารไดเ้ พียงพอกบั ความตอ้ งการ ตลอดจนการเกดิ สงครามครงั ใหญ่เป็นตวั ผลกั ดนั ใหม้ ีการ
พฒั นาทางดา้ นการแพทยแ์ ละดา้ นอตุ สาหกรรมอยา่ งรวดเรว็ จนทาํ ใหป้ ระชากรโลกเพิมขนึ อย่างรวดเรว็ หลงั
สงครามใหญ่ 2 ครงั คือ สงครามโลกครงั ที 1 ซงึ เกิดในชว่ งระหวา่ งปี ค.ศ. – (พ.ศ. – )
และสงครามโลกครงั ที 2 ซงึ เกดิ ในช่วงระหว่างปี ค.ศ. – (พ.ศ. – 2488)
นบั ตงั แตม่ กี ารพฒั นาดา้ นเศรษฐกจิ และสงั คมอยา่ งตอ่ เนืองหลงั สงครามโลกครงั ที ดงั ทีไดก้ ล่าว
มาแลว้ ปัญหาทีเกดิ ขึนควบคกู่ นั กบั การเพิมจาํ นวนประชากรและการพฒั นาคือปัญหาการปล่อยสารมลพษิ ใน
รูปแบบต่างๆ ในปรมิ าณมากสสู่ งิ แวดลอ้ ม ทาํ ใหม้ ีความจาํ เป็นทจี ะตอ้ งมีการจดั การปัญหาสงิ แวดลอ้ มอย่างเป็น
รูปธรรม เป็นผลใหม้ กี ารบรรจเุ รืองปัญหาสิงแวดลอ้ มเขา้ ในวาระการประชมุ ของกลมุ่ ประเทศสมาชกิ องคก์ าร
สหประชาชาตเิ ป็นครงั แรกในการประชมุ United Nations Conference on the Human Environment จดั ขนึ ในปี

ค.ศ. (พ.ศ. ) ณ กรุง Stockholm ประเทศสวเี ดน ซงึ การประชมุ ในครงั นที าํ ใหม้ กี ารจดั ตงั United
Nations Environment Program (UNEP) ขึน ซงึ ผนู้ าํ ประเทศตา่ งๆ ทเี ขา้ รว่ มประชมุ ไดแ้ สดงเจตนารมณว์ า่ จะให้
มกี ารจดั ประชมุ เช่นนีทกุ ๆ ปี เพือประเมนิ สภาพสิงแวดลอ้ มของโลก ผลจากการประชมุ นี ทาํ ใหม้ ีการหยิบยก
ประเด็นเกียวกบั สทิ ธมิ นษุ ยชน (Human Rights) ประชากร การพฒั นาดา้ นสงั คม การตงั รกรากของมนษุ ย์
(Human Settlements) กบั ความจาํ เป็นทีจะตอ้ งมกี ารพฒั นาดา้ นสิงแวดลอ้ มแบบยงั ยืน (Environmentally
Sustainable Development) ในการประชมุ ต่างๆ ระหวา่ งประเทศสมาชกิ องคก์ ารสหประชาชาติ และมผี ลใหเ้ กิด
ขอ้ ตกลงระหว่างประเทศเกียวกบั การดแู ลสิงแวดลอ้ มในหลายประเดน็ ตามมา
ตอ่ มาในปี ค.ศ. (พ.ศ. )2 ไดม้ กี ารจดั การประชมุ United Nations Conference on
Environment and Development (UNCED) หรอื ทีรูจ้ กั ในนาม Earth Summit ณ กรุง Rio de Janeiro ประเทศ
บราซิล สิงสาํ คญั ทเี กิดขึนจากการประชมุ ครงั นีไดแ้ ก่
1) กล่มุ ประเทศทเี ขา้ รว่ มประชมุ รบั เอาแผนปฏบิ ตั ิการทีเรยี กวา่ Agenda 213 ซงึ เป็นแผนทีกล่าวถึง
ปัญหาสิงแวดลอ้ มและการปฏิบตั ิเพือใหเ้ กิดการพฒั นาอยา่ งยงั ยนื ทวั โลก และไดม้ ีการปรบั ปรุง และปฏิบตั มิ า

1 ขอ้ มลู จาก United Nations Population Division, World Population Prospects, 1998
2 การประชมุ Earth Summit ในปี ค.ศ. ไมเ่ กิดขึนเนอื งจากอยใู่ นชว่ งตรงึ เครยี ดของสงครามเย็น
3 ทมี าของชือนีมาจากความตงั ใจวา่ แผนนจี ะเป็นแผนปฏบิ ตั ิการทงั ในระดบั ทอ้ งถินและภมู ภิ าคของครติ ศตวรรษที

1

อย่างตอ่ เนือง โดยตอ่ มาในการประชมุ Earth Summit ในปี 2002 ณ กรุง Johannesburg ประเทศแอฟรกิ าใตไ้ ด้
มีการเจรจาเพือจดั ทาํ แผน The Plan of Implementation สาํ หรบั Agenda 21 อยา่ งเป็นทางการเพือใหไ้ ดร้ บั การ
ยอมรบั จากรฐั บาลของทกุ ประเทศดว้ ย

2) ผลจากการศกึ ษาของ Intergovernmental Panel on Climate Change หรือ IPCC ทจี ดั ตงั ขึนในปี
ค.ศ. (พ.ศ. ) โดย United Nations Environment Programme (UNEP) และ World Meterological
Organization (WMO) มผี ลใหร้ ฐั บาลทวั โลกไดเ้ หน็ ชอบในการทจี ะลดการปลอ่ ยก๊าซเรอื นกระจก (Greenhouse
Gases) เพอื ปอ้ งกนั การเกิดการเปลียนแปลงสภาพภูมอิ ากาศของโลก (Climate Change) เป็นผลมาใหม้ ี
ขอ้ ตกลงรว่ มกนั ทมี ชี อื ว่า United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC หรือ
FCCC) ต่อมา UNFCCC ไดผ้ า่ นการเจรจาต่อรองเงือนไขตา่ งๆ และพฒั นาเป็นพธิ ีสารเกียวโต (Kyoto Protocol)
ในปี ค.ศ. (พ.ศ. ) ซงึ เป็นขอ้ ตกลงและมีขอ้ ผกู มดั ประเทศทีเขา้ รว่ มในการลดปรมิ าณการปลอ่ ยกา๊ ซ
เรือนกระจกใหไ้ ดต้ ามเปา้ หมายทกี าํ หนดไว้

1.2 ความเป็ นมาของงานด้านนาํ เสีย

นาํ เป็นสิงทจี าํ เป็นต่อการดาํ รงชวี ติ ของสิงมชี วี ติ ทงั นีเพราะนาํ เป็นสว่ นประกอบหลกั สาํ คญั ของรา่ งกาย
สิงมชี วี ติ ทาํ ใหก้ ลไกต่างๆ ภายในรา่ งกายสิงมชี วี ิตดาํ เนนิ ไปไดอ้ ยา่ งเป็นปกติ นอกจากนียงั เป็นแหล่งทอี ยอู่ าศยั
ของสิงมชี ีวติ เชน่ สตั วน์ าํ ตา่ งๆ เป็นตน้ รวมทงั เป็นแหล่งอาหารทีสาํ คญั อกี ดว้ ย มนษุ ยม์ กี ารนาํ นาํ มาใชเ้ พือการ
อปุ โภคและบรโิ ภคมาเป็นเวลานาน ซงึ เมอื นาํ ผ่านการใชแ้ ลว้ จะมคี ณุ ภาพเปลยี นแปลงไป โดยจะมมี ลพษิ และ
สิงเจอื ปนปนเปือนอยใู่ นนาํ หากมนษุ ยเ์ ราใชน้ าํ โดยปราศจากการวางแผนทีเหมาะสมและไม่มกี ารอนรุ กั ษฟ์ ื นฟู
แหล่งนาํ จะทาํ ใหเ้ กิดผลกระทบตามมามากมาย เช่น ปัญหาความเน่าเสียของแหล่งนาํ ทาํ ใหเ้ กดิ การขาดแคลน
นาํ ผลเสยี ตอ่ สงิ มชี วี ิตในนาํ และระบบห่วงโซอ่ าหาร (Food Chain) เป็นตน้

ในภาพรวม ปัญหาสงิ แวดลอ้ มโดยเฉพาะปัญหาทเี กียวเนอื งกบั มลพษิ อนั ไดแ้ ก่ ปัญหานาํ เสยี เป็นเรือง
ทเี กดิ ขึนควบค่กู บั การเพิมขึนของจาํ นวนประชากรและการขยายตวั ของชมุ ชน โดยในอดีตเมือประชากรมจี าํ นวน
นอ้ ยทาํ ใหเ้ กิดนาํ เสียจากกิจกรรมตา่ งๆ ในปรมิ าณนอ้ ย นาํ เสียทเี กดิ ขึนจงึ ไมก่ อ่ ใหเ้ กดิ ปัญหา เนอื งจาก
ความสามารถในการรองรบั มลพษิ ของแหล่งรบั นาํ ธรรมชาติ (Assimilation) ยงั มีมาก ทาํ ใหแ้ หลง่ นาํ สามารถฟืน
ตวั ตามธรรมชาติ (Self Purification) ไดท้ นั จงึ ไมเ่ กดิ การเนา่ เสยี ขึน ตอ่ มาเมือประชากรเพิมมากขึนชมุ ชนมีการ
ขยายตวั รวมทงั การเตบิ โตของภาคเกษตรกรรมและอตุ สาหกรรมทาํ ใหเ้ กดิ นาํ เสยี ในปรมิ าณมากเกนิ กว่าทีแหลง่
นาํ จะสามารถบาํ บดั ตวั เองไดท้ นั เกดิ ปัญหาการเนา่ เสียของแหลง่ นาํ ตามมาซงึ กอ่ ใหเ้ กิดปัญหาอนื ๆตามมา เชน่
ปัญหาสภาพแวดลอ้ มเสือมโทรม ปัญหาสขุ ภาพอนามยั และปัญหาเศรษฐกจิ เป็นตน้ ดงั นนั เพือสวสั ดิภาพของ
ประชาชนและรกั ษาไวซ้ งึ ทรพั ยากรแหลง่ นาํ ธรรมชาติ กอ่ นทีจะปลอ่ ยนาํ เสยี ลงส่แู หล่งนาํ สาธารณะจึงจาํ เป็นตอ้ ง
มีกระบวนการบาํ บดั นาํ เสยี ทเี หมาะสม

1.2.1 ความเป็ นมาของงานนําเสยี ในประเทศไทย
นบั แต่ปี พ.ศ. เป็นตน้ มาในช่วงหลงั สงครามโลกครงั ที ทกุ ประเทศไดเ้ รงิ ฟืนฟเู ศรษฐกจิ สาํ หรบั
ประเทศไทยเองก็มกี ารฟืนฟเู ศรษฐกจิ เช่นกนั แตเ่ นน้ ดา้ นเกษตรกรรมเป็นส่วนใหญ่ มอี ตุ สาหกรรมเป็นส่วนนอ้ ย
ทาํ ใหย้ งั ไม่เกิดปัญหานาํ เสีย เมอื การพฒั นาดา้ นอตุ สาหกรรมเพมิ มากขึน โดยส่วนใหญ่จะอย่บู รเิ วณปากแม่นาํ
เจา้ พระยาใกลบ้ รเิ วณอ่าวไทยเพอื ความสะดวกในการคมนาคม ทาํ ใหม้ ีโรงงานอตุ สาหกรรมตงั อย่มู ากในเขต
จงั หวดั สมทุ รปราการและบรเิ วณใกลเ้ คยี งดงั กลา่ ว รวมทงั ในเขตกรุงเทพมหานคร อกี ทงั การขยายตวั ของโรงงาน

2

อตุ สาหกรรมแปรรูปผลติ ผลการเกษตร โดยเฉพาะอตุ สาหกรรมนาํ ตาล จะมีโรงงานนาํ ตาลบรเิ วณแมน่ าํ แม่กลอง
ซงึ ใชอ้ อ้ ยทปี ลกู มากในจงั หวดั ราชบรุ ี กาญจนบรุ ี และจากจงั หวดั ใกลเ้ คยี งเป็นวตั ถุดิบ
จดุ กาํ เนดิ ของงานบาํ บดั นาํ เสียในประเทศไทยมาจากเหตกุ ารณป์ ัญหาการเนา่ เสียของแม่นาํ แม่กลอง

ในชว่ งปี พ.ศ.2512 ถึง พ.ศ. 2516 ซงึ แม่นาํ แมก่ ลองเป็นแมน่ าํ ทมี คี วามสาํ คญั สายหนงึ ในภาคกลางของประเทศ
ไทย มีความยาวประมาณ 115 กโิ ลเมตร โดยในขณะนนั เป็นแหลง่ นาํ สาํ หรบั พืนทที าํ การเกษตรประมาณสาม
ลา้ นไรแ่ ละสาํ หรบั การอปุ โภคบรโิ ภคของประชากรมากกว่าหนึงลา้ นคน เนืองจากแมน่ าํ มคี วามลาดเทสงู (1 เมตร

ต่อ 6 กิโลเมตร) จึงทาํ ใหม้ คี วามแปรผนั ในปริมาณการไหลตามฤดกู าลสงู มาก ซงึ ในฤดรู อ้ นอตั ราการไหลอาจตาํ
เพยี ง 30 ลบ.ม./ วินาที
ตงั แตป่ ี พ.ศ.2512 เป็นตน้ มา ในฤดรู อ้ นแมน่ าํ แมก่ ลองเรมิ จากอาํ เภอท่ามะกาจงั หวดั กาญจนบุรี
อาํ เภอบา้ นโป่ง จนถงึ อาํ เภอเมืองราชบรุ ี ตอ่ เนอื งจนถงึ ปากแม่นาํ แม่กลอง จงั หวดั สมทุ รสาคร เป็นระยะทางยาว

ถึงประมาณ 100 กโิ ลเมตร ไดเ้ กดิ การเนา่ เสีย โดยในบางช่วงจะมกี ลินของนาํ ตาลและสีของแมน่ าํ เปลียนไป อนั มี
สาเหตจุ ากการเพมิ จาํ นวนขึนอยา่ งรวดเรว็ ของโรงงานโดยเฉพาะอยา่ งยิงโรงงานนาํ ตาลในบรเิ วณ 2 ฝังแมน่ าํ ทาํ
ใหม้ ีนาํ เสียจาํ นวนมากถกู ปลอ่ ยลงส่แู ม่นาํ จนกระทงั แม่นาํ ไมส่ ามารถบาํ บดั ตวั เองตามธรรมชาตไิ ดท้ นั โดย

ภาวะการเน่าเสียอยา่ งรุนแรงเกดิ ขึนในฤดแู ลง้ ของปี พ.ศ. 2515 และ พ.ศ. 2516 อนั เนอื งจากเป็นช่วงทีปรมิ าณ
นาํ ในแม่นาํ มีนอ้ ย จนกระทงั ในชว่ งเดอื นเมษายน พ.ศ. หนงั สือพมิ พไ์ ดล้ งข่าวแมน่ าํ แมก่ ลองเนา่ ความเนา่
เสียนี ส่งผลกระทบต่อความเป็นอยขู่ องประชาชนรมิ ฝังแม่นาํ ซงึ ตอ้ งอาศยั นาํ เพือการอปุ โภคและบรโิ ภคอยา่ ง

รุนแรงรวมทงั เกดิ ความสญู เสยี ตอ่ ทรพั ยากรสตั วน์ าํ ทงั ในแม่นาํ และบรเิ วณปากอา่ ว โดยในปี พ.ศ. 2516 มี
รายงานวา่ ฟารม์ หอยบรเิ วณปากแม่นาํ ไดร้ บั ความเสียหายคดิ เป็นมลู ค่าประมาณ 24 ลา้ นบาท ความเสยี หายที
เกิดขึนจาํ นวนมากจากเหตกุ ารณน์ ี ทาํ ใหก้ ระทรวงอตุ สาหกรรมบงั คบั ใหโ้ รงงานอตุ สาหกรรมตอ้ งกอ่ สรา้ งระบบ
บาํ บดั นาํ เสยี ก่อนปล่อยลงส่แู หล่งนาํ โดยในขนั แรกมกี ารกอ่ สรา้ งระบบบาํ บดั นาํ เสียรวมของโรงงานนาํ ตาล

จาํ นวน โรงทีตงั อย่บู รเิ วณอาํ เภอทา่ มะกาจงั หวดั กาญจนบรุ ี เป็นระบบ Oxidation Pond
ต่อมาในปี พ.ศ. ไดม้ กี ารตราพระราชบญั ญตั ิส่งเสรมิ และรกั ษาคณุ ภาพสิงแวดลอ้ มแหง่ ชาติ พ.ศ.
พรอ้ มทงั จดั ตงั สาํ นกั งานคณะกรรมการสิงแวดลอ้ มแหง่ ชาติขึน ในชว่ งระหว่างปี พ.ศ. –

เศรษฐกจิ ของประเทศไทยไดข้ ยายตวั อยา่ งมาก มผี ลใหเ้ กดิ มลภาวะมากเนืองจากการขยายตวั ของโรงงาน
อตุ สาหกรรมและชมุ ชน จากนนั ในปี พ.ศ. ไดม้ ีการประกาศใชพ้ ระราชบญั ญตั สิ ่งเสรมิ และรกั ษาคณุ ภาพ
สิงแวดลอ้ มแหง่ ชาติ พ.ศ. แทนพระราชบญั ญตั ิฯ ปี พ.ศ. ซงึ นอกจากจะทาํ ใหม้ กี ารปรบั ปรุงส่วน
ราชการใหมโ่ ดยมีการจดั ตงั กรมควบคมุ มลพษิ สาํ นกั งานนโยบายและแผนสิงแวดลอ้ ม และกรมสง่ เสริมคณุ ภาพ

สิงแวดลอ้ ม ขึนแทนสาํ นกั งานคณะกรรมการสิงแวดลอ้ มแหง่ ชาติแลว้ ยงั มกี ารจดั ตงั กองทนุ สงิ แวดลอ้ มขึนตามที
กาํ หนดไวใ้ นพระราชบญั ญตั ิฯ พ.ศ. โดยกาํ หนดใหใ้ ชเ้ ฉพาะเพอื แกป้ ัญหามลพษิ มีผลใหม้ กี ารก่อสรา้ งโรง
บาํ บดั นาํ เสยี ชมุ ชนในเขตเทศบาลของชมุ ชนทีมปี ัญหาทวั ประเทศ จนกระทงั ปี พ.ศ. กระทรวงวิทยาศาสตร์

เทคโนโลยี และสงิ แวดลอ้ ม ไดเ้ รมิ โครงการก่อสรา้ งโรงบาํ บดั นาํ เสยี รวมในพืนทจี งั หวดั สมทุ รปราการ ซงึ สามารถ
รบั นาํ เสียไดว้ นั ละ , ลบ.เมตร โดยใชร้ ะบบ Oxidation Pond และ Extended Aeration Activated
Sludge
1.2.2 ความเป็ นมาของงานบาํ บดั นําเสียในยคุ ต้นและในประเทศสหรัฐอเมริกา

ถงึ แมจ้ ะพบหลกั ฐานวา่ ชาวกรกี โบราณมกี ารเก็บรวบรวมนาํ จากนาํ ฝนและการวางท่อระบายนาํ แต่
หลกั ฐานการเกบ็ รวบรวมนาํ เสียเป็นครงั แรกพบในชว่ งตน้ ยคุ ครสิ ศตวรรษที 18 ซงึ ระบบบาํ บดั นาํ เสียไดถ้ กู เริมตน้

3

ใชใ้ นปลายยคุ ครติ ศตวรรษที 18 และ 19 การพฒั นาทฤษฎีจลุ ชีพ (Germ Theory) โดย Koch และ Pasteur
ในช่วงครงึ หลงั ของครติ ศตวรรษที 19 เป็นจุดเรมิ ตน้ ของยคุ สมยั ใหมข่ องการสขุ าภบิ าล โดยเป็นครงั แรกทีมกี าร
บนั ทกึ หลกั ฐานความเชือมโยงระหวา่ งของเสียจากมนษุ ย์ เชือโรคในนาํ ดมื และการเกิดโรคในคน ทาํ ใหแ้ นวคดิ

เรืองโรคทีมากับนาํ (Waterborne Disease) ไดร้ บั การยอมรบั อยา่ งแพรห่ ลายในยโุ รป ซงึ ก่อนหนา้ นนั ความเขา้ ใจ
ถงึ ความสมั พนั ธร์ ะหว่างมลภาวะและการเกิดโรคมเี พยี งเล็กนอ้ ยเท่านนั และการศกึ ษาเรอื งแบคทีเรียยงั อยใู่ น
ระยะเริมแรกและยงั ไมไ่ ดม้ กี ารนาํ มาประยุกตใ์ ชเ้ พือการบาํ บดั นาํ เสยี

สาํ หรบั ประเทศสหรฐั อเมรกิ านนั การกาํ จดั และการบาํ บดั นาํ เสยี ยงั ไมไ่ ดร้ บั การเอาใจใสอ่ ยา่ งจรงิ จงั
จนกระทงั ในชว่ งปลายยคุ ครศิ ตวรรษที 18 ทงั นเี นอื งมาจากปัญหาการเนา่ เสยี ของแหลง่ นาํ อนั เนืองมาจากการ
ปลอ่ ยนาํ เสยี ทยี งั ไมไ่ ดร้ บั การบาํ บดั ลงส่แู หลง่ นาํ สาธารณะยงั มไี มม่ ากนกั การบาํ บดั นาํ เสยี ในชมุ ชนและเทศบาล
ส่วนใหญ่จะใชว้ ิธีทีงา่ ยทีสดุ เทา่ ทจี ะทาํ ไดโ้ ดยไมค่ าํ นงึ ถงึ สภาวะเสอื มโทรมของบรเิ วณทีมีการบาํ บดั ซงึ วิธีทงี ่าย

และไดร้ บั ความนิยมมากทีสดุ คอื การเจอื จางนาํ เสียดว้ ยนาํ คณุ ภาพดี เมือถงึ ตน้ ยคุ ครศิ ตวรรษที 19 นาํ เสียมี
ปรมิ าณมากขึนอนั เนอื งมาจากการเพิมขึนของจาํ นวนประชากร การขยายตวั ของโรงงานอตุ สาหกรรม และการเรง่
เพมิ กาํ ลงั การผลติ ในชว่ งสงครามโลกทงั 2 ครงั จนก่อใหเ้ กิดปัญหาความเนา่ เสีย และปัญหาสขุ ภาพของ

ประชาชนเพิมขึนอยา่ งรวดเรว็ จนตอ้ งหนั มาใหค้ วามสนใจปรบั ปรุงการบาํ บดั นาํ เสียใหม้ ปี ระสิทธิภาพสงู ยิงขนึ
แต่ปัญหาจากการไม่สามารถจดั หาพืนทที เี หมาะสมในการบาํ บดั นาํ เสยี ไดอ้ ยา่ งเพียงพอโดยเฉพาะอยา่ งยิงใน
เขตพนื ทเี มืองใหญ่ ทาํ ใหม้ ีการพฒั นาวิธีการบาํ บดั นาํ เสยี ทมี ปี ระสิทธิภาพสงู เพือใหส้ ามารถรองรบั นาํ เสยี ที

เกดิ ขึนไดอ้ ย่างเพียงพอ
ในยคุ เรมิ ครศิ ตศตวรรษที เมอื งต่างๆ และโรงงานอตุ สาหกรรมเรมิ ตระหนกั วา่ การปลอ่ ยนาํ เสยี ลงสู่
แหล่งรบั นาํ ธรรมชาตโิ ดยตรงกอ่ ใหเ้ กดิ ปัญหาดา้ นสขุ อนามยั จงึ ไดเ้ รมิ มกี ารกอ่ สรา้ งระบบบาํ บดั นาํ เสียมากขนึ
ในชว่ งเวลาเดียวกนั บ่อเกรอะ (Septic Tank) กไ็ ดถ้ กู นาํ มาใชเ้ พอื บาํ บดั นาํ เสียสาํ หรบั อาคารบา้ นเรอื นทงั ในเขต

ชานเมืองและชนบท อยา่ งไรกต็ าม เนืองจากปรมิ าณนาํ ธรรมชาตมิ ีมากและสามารถนาํ มาเจอื จางนาํ เสยี ได้
ประกอบกบั ปัญหาดา้ นเศรษฐกจิ และสงั คมในขณะนนั ทาํ ใหม้ ชี มุ ชนเมอื งและโรงงานอตุ สาหกรรมไม่กีแห่งที
สรา้ งระบบบาํ บดั นาํ เสีย

ในระหวา่ งปี ค.ศ. – (พ.ศ. – ) รฐั บาลประเทศสหรฐั อเมรกิ าไดส้ ่งเสรมิ และ
สนบั สนนุ การปอ้ งกนั มลพษิ โดยการใหท้ นุ สาํ หรบั การก่อสรา้ งระบบบาํ บดั นาํ เสยี จากชมุ ชน การวิจยั ดา้ นมลพษิ
ทางนาํ รวมถงึ การใหค้ วามชว่ ยเหลือดา้ นเทคนิคตา่ งๆ มกี ารพฒั นากระบวนการใหมๆ่ ขึนเพือ บาํ บดั นาํ เสยี
วเิ คราะหน์ าํ และประเมนิ ผลกระทบของมลพษิ ตอ่ สิงแวดลอ้ ม นอกเหนือจากความพยายามตา่ งๆ ทีไดก้ ลา่ ว

มาแลว้ การเพิมขึนอยา่ งรวดเรว็ ของจาํ นวนประชากรและการขยายตวั ของภาคอตุ สาหกรรมและเศรษฐกจิ ทาํ ให้
เกิดปัญหาดา้ นสาธารณสขุ เพมิ ขนึ ดงั นนั จงึ มคี วามจาํ เป็นทีจะตอ้ งมกี ารรวบรวมหน่วยงานตา่ งๆ ทีมีหนา้ ทีใน
ดา้ นการปกปอ้ งสภาพแวดลอ้ ม รฐั บาลสหรฐั ฯ จงึ ไดม้ ีการตรากฎหมาย National Environmental Policy Act

(NEPA) ในเดอื นมกราคมปี ค.ศ. (พ.ศ. ) และในเดอื นธนั วาคมของปีเดยี วกนั หน่วยงาน
Environmental Protection Agency (EPA) ซงึ เป็นอิสระทีถกู ตงั ขึนโดยการรวบรวมทกุ หน่วยงานทีเกียวขอ้ งกบั
การควบคมุ มลพษิ ทางนาํ อากาศ และกาก ไวใ้ นหน่วยงานเดยี วกนั ตอ่ มาในปี ค.ศ. (พ.ศ. ) กฎหมาย

Water Pollution Control Act Amendments ไดเ้ พมิ บทบาทของรฐั บาลกลางในสว่ นของการควบคมุ มลพษิ ทาง

4

นาํ และเพมิ งบประมาณของรฐั บาลสาํ หรบั ก่อสรา้ งระบบบาํ บดั นาํ เสยี รฐั สภาของสหรฐั ยงั ไดม้ กี ารสรา้ งกลไก
ควบคมุ ต่างๆ และกาํ หนดมาตรฐานนาํ ทิงทมี มี าตรฐานเดยี วกนั ขึน

รูปที -1 ผงั บรเิ วณระบบบาํ บดั นาํ ทงิ รวม ขนาด , ลบ.เมตรต่อวนั เทศบาลเมอื งภเู กต็
ทมี า : สเุ ทพ ( )

5

1.3 ระบบบาํ บัดนําเสยี กับก๊าซเรือนกระจก

ปัญหาการเปลียนแปลงสภาพภมู อิ ากาศ (Climate Change) เป็นสิงทีเรมิ เห็นเด่นชดั ขึน โดยเฉพาะ
ความถีของการเกดิ สภาพอากาศทีเปลียนแปลงรวดเรว็ หรอื ฉบั พลนั รุนแรงมบี อ่ ยครงั ขึน ทาํ ใหท้ วั โลกเรมิ ตนื ตวั
และสนใจกบั การลดปรมิ าณก๊าซเรอื นกระจกทีปลดปล่อยจากกจิ กรรมหรอื สถานทีตา่ งๆ โดยเฉพาะก๊าซ CO2 ซงึ
เป็นก๊าซเรือนกระจกหลกั ทีปลดปล่อยสบู่ รรยากาศมากทีสดุ โดยเปา้ หมายคือใหไ้ มม่ กี ารปลดปลอ่ ยคารบ์ อนสู่
บรรยากาศเลย หรือทาํ ใหป้ รมิ าณสทุ ธิของคารบ์ อนทีปลดปล่อยสบู่ รรยากาศเป็นศนู ย์ ทเี รยี กวา่ เป็น Carbon
Neutral

การทสี ิงใด (เชน่ รถยนต์ อาคาร เมอื ง หรือ ระบบบาํ บดั นาํ เสยี ) เป็น Carbon Neutral หมายถึงสงิ นนั มี
การปล่อยคารบ์ อน (รวมถงึ ก๊าซเรอื นกระจกอืน ๆ ทีแปลงมาเป็นปริมาณคารบ์ อนทสี มมลู กนั ) สบู่ รรยากาศเป็น
ศนู ยต์ ลอดวงจรชีวติ (Life Cycle) ของสงิ นนั โดยการทาํ ใหป้ รมิ าณคารบ์ อนทีปลดปล่อยออกสบู่ รรยากาศเป็น
ศนู ย์ หรือทาํ ใหเ้ กดิ สมดลุ ระหวา่ งปรมิ าณคารบ์ อนทีปลอ่ ยออกส่บู รรยากาศทงั หมดกบั ปรมิ าณคารบ์ อนทีกกั เก็บ
(Sequester) จากบรรยากาศดว้ ยวธิ กี ารใดๆ ทีสามารถนาํ มาชดเชยกนั ได้ ซงึ อาจจะทาํ ไดโ้ ดยทาํ สิงต่อไปนี
รว่ มกนั ไดแ้ ก่

1) การจาํ กดั การใชพ้ ลงั งานและลดการปลอ่ ยกา๊ ซเรือนกระจกจากการขนส่ง จากอาคาร จากอปุ กรณ์
และจากกระบวนการ เชน่ เปลียนรูปแบบไปใชว้ ิธีการทีใชพ้ ลงั งานนอ้ ยกว่าหรือปล่อยก๊าซเรอื น
กระจกออกมานอ้ ยกว่า

2) ใชพ้ ลงั งานไฟฟา้ ทีผลติ มาจากพลงั งานทีทดแทน เขน่ พลงั งานแสงอาทิตย์ หรือจากผผู้ ลิตทีไดร้ บั
การรบั รองว่าผลิตมาพลงั งานทดแทน รวมทงั การใชพ้ ลงั งานทีมีผลกระทบในแง่คารบ์ อนตาํ เช่น ชวี
มวล เป็นตน้ (ชีวมวลเมือเทยี บกบั พลงั งานจาํ พวก Fossil Fuel จะมคี ่าความรอ้ นนอ้ ยกวา่ แตใ่ นแง่
ของการปล่อยคารบ์ อนสบู่ รรยากาศ ชวี มวลจะสง่ ผลกระทบตาํ กวา่ เนืองจากการเผา Fossil Fuel
จะเป็นการปลดปลอ่ ยคารบ์ อนจากแหล่งเก็บใตพ้ ืนพิภพสบู่ รรยากาศโดยตรง ในขณะทีการเผาชวี
มวล คารบ์ อนทีปลดปล่อยส่บู รรยากาศจะเป็นคารบ์ อนทีหมนุ เวียนในบรรยากาศอย่แู ลว้ เพราะ
คารบ์ อนในชีวมวลไดม้ าจากการสงั เคราะหแ์ สงของพชื ทีตรงึ คารบ์ อนจากบรรยากาศ)

3) ทาํ การชดเชยปรมิ าณของคารบ์ อนส่วนทียงั เหลือทหี ลกี เลยี งใหไ้ มเ่ กดิ ไม่ไดโ้ ดยวิธีการซือคารบ์ อน
เครดติ (Carbon Credit)1 จากทีอืนซงึ ไดล้ ดการปลอ่ ยก๊าซเรอื นกระจก เชน่ จากประเทศทีเพิมพืนที
ปลกู ป่า หรอื โรงไฟฟ้าทีผลติ ไฟฟ้าจากพลงั งานแสงอาทิตย์ เป็นตน้

1.3.1 กลไกการควบคุมการปลดปลอ่ ยก๊าซเรือนกระจกในพธิ สี ารเกยี วโต
การแลกเปลียนซือขายคารบ์ อนเครดิต (Carbon Credit) เป็นการชดเชยการปลดปลอ่ ยกา๊ ซเรือนกระจก
ของกลมุ่ หนึง โดยกลมุ่ อนื ทไี ดล้ ดลดการปล่อยก๊าซเรอื นกระจกสบู่ รรยากาศ ทาํ ใหก้ ลมุ่ ทมี ปี ัญหาในการลดการ
ปลดปล่อยก๊าซเรอื นกระจกซงึ อาจจะเนืองมาจากขอ้ จาํ กัดดา้ น ค่าใชจ้ า่ ย เทคโนโลยี หรือความจาํ เป็นดา้ นอืน
สามารถลดตวั เลขการปลดปล่อยก๊าซเรอื นกระจกส่บู รรยากาศไดโ้ ดยหลกั ๆ ดงั นี
1) โดยการทปี ระเทศทีพฒั นาแลว้ ทมี ีพนั ธกรณีไวก้ บั พธิ ีสารเกียวโตในการลดการปลดปล่อยก๊าซ
เรอื นกระจก ซอื หรอื ใหก้ ารสนบั สนนุ หรือลงทนุ ในกจิ การทีลดการปลดปล่อยกา๊ ซเรือนกระจกในประเทศทีกาํ ลงั

1 มาจากคาํ วา่ Certified Emission Reductions (CERs) โดยแตล่ ะหนว่ ยเครดติ จะเทียบไดก้ บั การลด CO2 หรอื กา๊ ซเรือนกระจกอืนทเี ทียบไดก้ ับ
CO2 ปริมาณ เมตรกิ ตนั

6

พฒั นา ซงึ กลไกนีเป็นส่วนหนึงภายใตพ้ ธิ ีสารเกียวโตทเี รียกวา่ กลไกการพฒั นาโลกสะอาด (Clean Development
Mechanism, CDM) หรือ
2) โดยการทปี ระเทศทีอยใู่ นกล่มุ อตุ สาหกรรม (Industrialized Country) ทมี พี นั ธกรณีไวก้ บั พธิ ี

สารเกียวโตในการลดการปลดปลอ่ ยก๊าซเรอื นกระจก ใหก้ ารสนบั สนนุ หรอื ลงทนุ ในกิจการทีลดการปลดปลอ่ ย
ก๊าซเรือนกระจกในประเทศในกล่มุ อุตสาหกรรมดว้ ยกนั ทมี คี า่ ใชจ้ า่ ยตาํ กวา่ ภายใตก้ ารจดั การของพธิ ีสารเกียวโต
ทเี รียกวา่ การทาํ งานรว่ มกนั (Joint Implementation, JI)
จากหลกั การทีกล่าวมา ทาํ ใหใ้ นปัจจบุ นั มีการซือขายสทิ ธิการปลดปลอ่ ยก๊าซเรือนกระจก (Emission
Trading) มากขึน โดยเรมิ จากกล่มุ ประเทศในยโุ รปทีเป็นภาคใี นพธิ ีสารเกียวโตและในปัจจบุ นั ไดม้ ีองคก์ รธรุ กจิ ที
ดาํ เนินการธรุ กจิ ดา้ นนีเพิมมากขนึ และมีการซือขายในศนู ยก์ ลางการลงทนุ ของประเทศพฒั นาแลว้ เชน่ ประเทศ
องั กฤษ ความตอ้ งการซือขายคารบ์ อนเครดติ มมี ากโดยเฉพาะระหวา่ งกลมุ่ อตุ สาหกรรมทีไมต่ อ้ งการลดการ

ปลดปล่อยก๊าซเรอื นกระจกในประเทศทีพฒั นาแลว้ กบั กลมุ่ ประเทศกาํ ลงั พฒั นา ทาํ ใหป้ ระเทศทพี ฒั นาแลว้
สามารถลดตวั เลขปรมิ าณการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกใหไ้ ดต้ ามระดบั ทีไดม้ พี นั ธกรณีไวก้ บั พธิ สี ารเกยี วโต ซงึ
ผซู้ อื สามารถนาํ คารบ์ อนเครดิตมาคาํ นวณเสมือนหนึงว่าผซู้ อื ไดท้ าํ การลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนเอง และมลู คา่

การซอื ขายมีแนวโนม้ ทีจะเพมิ มากขนึ เรอื ยๆ สิงทนี า่ สงั เกตคือถา้ การซือขายแลกเปลียนเป็นไปโดยไมม่ ีการ
ควบคมุ และตรวจสอบทดี ี เช่น มีการขายคารบ์ อนเครดิตจากแหล่งเดียวกนั ใหแ้ ก่ผซู้ ือมากกว่าหนึงราย เป็นตน้
วิธีการนกี จ็ ะไม่ประสบผลสาํ เรจ็
1.3.2 ก๊าซเรือนกระจกจากระบบบาํ บัดนําเสีย

ระบบบาํ บดั นาํ เสียถกู กาํ หนดเป็นแหล่งกาํ เนดิ ก๊าซเรอื นกระจกโดยเฉพาะกา๊ ซมีเธน (Methane, CH )
และไนตรสั ออกไซด์ (Nitrous Oxide, N2O) โดย IPCC (Category 6B) เนอื งจากก๊าซมเี ธนจะมอี ายเุ ฉลยี ในชนั
บรรยากาศประมาณ ปี และเป็นก๊าซเรอื นกระจกทีมปี ระสิทธิภาพมากกวา่ กา๊ ซคารบ์ อนไดออกไซด์ (CO )

ประมาณ เทา่ ในขณะทีก๊าซไนตรสั ออกไซด์ จะมีอายเุ ฉลียในชนั บรรยากาศนานถึงประมาณ ปี และเป็น
ก๊าซเรอื นกระจกทีมีประสทิ ธิภาพมากกว่าก๊าซ CO ประมาณ เท่า อยา่ งไรก็ตาม CH และ N2O มผี ลใหโ้ ลก
รอ้ นประมาณ และ เปอรเ์ ซนตต์ ามลาํ ดบั เมือคดิ ตามปรมิ าณกา๊ ซเรือนกระจกทีปลอ่ ยสบู่ รรยากาศ

(Schlesinger, 1997)
การประเมินผลกระทบต่อสภาวะโลกรอ้ นจากการปลดปล่อยก๊าซเรอื นกระจกจากระบบบาํ บดั นาํ เสยี เรมิ
ไดร้ บั ความสนใจมากขึนสาํ หรบั ระบบบาํ บดั นาํ เสยี ทวั ไป (Conventional Wastewater Treatment) ยกตวั อยา่ ง
เช่นรายงานของ USEPA (2006) ระบวุ า่ ในปี ค.ศ. (พ.ศ. ) ในประเทศสหรฐั อเมรกิ า ก๊าซมเี ธนทีมา

จากระบบบาํ บดั นาํ เสีย (บาํ บดั บีโอดีจากชมุ ชนและอตุ สาหกรรม) คดิ เป็นประมาณรอ้ ยละ จากก๊าซมเี ธนทีมา
จากกิจกรรมอืนๆ ทงั หมด (รูปที - ) ซงึ คิดเทยี บเป็น CO2 ได้ . ตนั
ในรายงานดงั กลา่ วยงั ระบวุ า่ ในปี ค.ศ. (พ.ศ. ) ปรมิ าณก๊าซไนตรสั ออกไซด์ ทถี กู ปลอ่ ยจาก

ระบบบาํ บดั นาํ เสีย คดิ เป็นประมาณรอ้ ยละ จากกา๊ ซไนตรสั ออกไซด์ ทมี าจากกจิ กรรมอืนๆ ทงั หมด คดิ เทียบ
เป็น CO2 ได้ . ตนั (USEPA, 2006) โดยกา๊ ซทงั สองชนิดมีแนวโนม้ เพิมขึนคอ่ นขา้ งคงทีอย่างต่อเนืองตงั แตป่ ี
ค.ศ. เป็นตน้ มา (รูปที - ) ในรายงานระบวุ า่ แนวโนม้ ปรมิ าณก๊าซเรือนกระจกจากระบบบาํ บดั นาํ เสยี ที

เพมิ มากขึนสอดคลอ้ งกบั ปรมิ าณนาํ เสียทีเพมิ ขึนอนั เนืองมาจากการเพมิ ของประชากร (รูปที - ) ทงั ในแง่
ปรมิ าณและภาระบรรทกุ บโี อดี

7

ระบบ ระบบปิโตรเลยี ม อืนๆ 5%
บาํ บดั นาํ 3%

เสยี หลมุ ฝังกลบ
7% 24%

การทําป๋ ยุ
7%

การทาํ เมืองแร่
10%

การหมั ก ระบบกา๊ ซ
21% ธรรมชาติ

23%

รูปที -2 ก๊าซมเี ทนจากกจิ กรรมต่างๆ ในประเทศสหรฐั อเมรกิ า
ทมี า: ดดั แปลงจาก USEPA (2006)

มเี ธน ไนตรสั ออกไซด์ ประชากร
40
290

35 285

280
30

275
25

270
20

265

15 260
ปร ิมาณก๊าซเร ือนกระจก
คิดเท ียบเท่าเ ็ปน CO2 (ต ัน)

ประชากร (ล้านคน)

10 255
1997
1998 1999 2000 2001 2002 2003

ปี ค.ศ.

รูปที -3 ปรมิ าณก๊าซมเี ธนและก๊าซไนตรสั ออกไซดท์ ีปลอ่ ยจากระบบบาํ บดั นาํ เสยี ในประเทศ
สหรฐั อเมรกิ า ปี ค.ศ. – 2003
(ทมี า: ดดั แปลงจาก USEPA (2006))

Daigger (2007) รายงานว่าเมอื เทยี บระหวา่ งระบบบาํ บดั นาํ เสียประเภทตา่ ง ๆ ทีมใี นประเทศ
สหรฐั อเมรกิ าในแงข่ องศกั ยภาพทีทาํ ใหโ้ ลกรอ้ นจากการปลอ่ ยก๊าซเรือนกระจกโดยตรง พบวา่ ระบบบ่อเกรอะ
(Septic Tank) มสี ว่ นมากทีสดุ ประมาณ % ของระบบบาํ บดั นาํ เสยี ทงั หมด รองลงมาคือระบบบาํ บดั นาํ เสีย
แบบแอนแอโรบิกอนื ๆ ประมาณ % ของทงั หมด รูปแบบการบาํ บดั นาํ เสียแบบอนื ๆ (ไมร่ วมระบบตะกอนเรง่ )

8

รวมกนั คดิ เป็นประมาณ % ของทงั หมด สว่ นระบบตะกอนเรง่ (Activated Sludge, AS) มศี กั ยภาพทีทาํ ใหโ้ ลก
รอ้ นเพยี ง . % ของระบบบาํ บดั นาํ เสียทงั หมด

ในกรณีของระบบตะกอนเรง่ จะมีการปลดปล่อยก๊าซเรอื นกระจกทางออ้ มเป็นหลกั จากการใชพ้ ลงั งาน
ไฟฟา้ รูปที - แสดงการใชพ้ ลงั งานในระบบตะกอนเรง่ ทีออกแบบเพอื บาํ บัดนาํ เสยี . ลา้ นแกลลอนต่อวนั จาก
นาํ เสยี ชมุ ชนทวั ไป พบวา่ มีสดั สว่ นการใชพ้ ลงั งานมากทีสดุ ในถงั เตมิ อากาศ คดิ เป็นประมาณ % ของพลงั งาน
ทงั หมด (Daigger, 2007)

ถงั เตมิ คลอรนี อนื ๆ สถานีสูบนํา ดบิ ถงั ตก
2% 17% 5% ตะกอนขนั แรก

12%

การรดี ตะกอน
4%

ถงั ตกตะกอนขันสอง
3%

ถังเตมิ อากาศ
57%

รูปที -4 สดั สว่ นการใชพ้ ลงั งานในขนั ตอนต่างๆ ของระบบตะกอนเรง่
ทมี า: ดดั แปลงจาก Daigger (2007)

ในการลดผลกระทบต่อสภาวะโลกรอ้ นจากการปลดปลอ่ ยก๊าซเรอื นกระจกจากระบบบาํ บดั นาํ เสยี จาก
ขอ้ มลู แมร้ ะบบบาํ บดั แบบแอนแอโรบิกจะมีผลทางตรงคือศกั ยภาพในการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกสงู แตใ่ น
สว่ นของผลกระทบทางออ้ ม ระบบบาํ บดั ทีมกี ารเติมอากาศอยา่ งเชน่ ระบบตะกอนเรง่ กม็ ีส่วนทจี ะทาํ ใหโ้ ลกรอ้ น
ไดเ้ ช่นกนั ขึนกบั แหลง่ ทมี าของพลงั งานทใี ชใ้ นการผลิตกระแสไฟฟา้ การลดผลกระทบตอ่ สภาวะโลกรอ้ นทางตรง
จากระบบบาํ บดั นาํ เสียแบบแอนแอโรบิกอาจจะทาํ โดยการดกั กา๊ ซมีเธนทีเป็นผลิตภณั ฑจ์ ากระบบมาเผาไหมเ้ ป็น
เชือเพลงิ ทาํ ใหไ้ ดก้ ๊าซคารบ์ อนไดออกไซดท์ ีมศี กั ยภาพในการทาํ ใหโ้ ลกรอ้ น (Warming Potential) ตาํ กว่า ซงึ
อาจจะเป็นไปไดย้ ากในทางปฏบิ ตั ใิ นบางกรณี เช่น การรวบรวมก๊าซชวี ภาพจากระบบบอ่ เกรอะทีเป็นระบบขนาด
เลก็ แต่มจี าํ นวนมากและอยกู่ ระจายกนั ออกไป

แนวทางทเี หมาะสมทีจะทาํ ใหร้ ะบบบาํ บดั นาํ เสียทใี ชพ้ ลงั งานในการเดินระบบสงู เชน่ ระบบแอโรบิกทีมี
เครืองเติมอากาศ เป็นตน้ เป็น Carbon Neutral อาจทาํ ไดโ้ ดยการใชแ้ หล่งพลงั งานทมี าจากพลงั งานทดแทน เช่น
พลงั งานแสงอาทติ ย์ รวมถึงการใชแ้ นวทางของคารบ์ อนเครดติ เพือชดเชยปรมิ าณกา๊ ซเรอื นกระจกทีเกิดขึน เชน่
การกาํ หนดใหป้ ลกู ตน้ ไมต้ ่ออัตรานาํ เสยี ทีทาํ การบาํ บดั รวมทงั แนวทางอืน เช่น การประหยดั นาํ และการส่งเสรมิ
ใหใ้ ชน้ าํ ทีผา่ นการบาํ บดั แลว้ (Reclaimed Water) มากขึน ซงึ ในทีสดุ กค็ ือการจดั การนาํ อยา่ งมีประสิทธิภาพ
อย่างครบวงจร แนวทางทีกลา่ วมาคงไมไ่ ดม้ ปี ระโยชนเ์ พือลดผลกระทบของระบบบาํ บดั นาํ เสยี ตอ่ สภาวะโลกรอ้ น
เพยี งอยา่ งเดยี ว เพราะในปัจจบุ นั มลู คา่ ของเชือเพลงิ วสั ดุ และอปุ กรณต์ า่ งๆ กม็ รี าคาสงู ขึน นอกจากนี การ

9

เปลียนแปลงสภาวะโลกรอ้ นยงั อาจทาํ ใหร้ ูปแบบการไหลของนาํ เปลียนแปลง เช่น เกิดพายบุ ่อยขึน ทาํ ใหอ้ ตั รา
การไหลในชว่ งหนา้ ฝน (Wet Weather Flow) เพิมปรมิ าณขึน หรอื ในบางกรณีทีทาํ ใหเ้ กดิ สภาวะแหง้ แลง้ ยาวนาน
มผี ลใหป้ รมิ าณนาํ ในแมน่ าํ ลาํ คลองลดลง อาจเป็นผลใหม้ าตรฐานคณุ ภาพนาํ เสยี ทไี ดร้ บั การบาํ บดั ถกู ปรบั ให้
เขม้ งวดขนึ กอ่ นปล่อยทิง เป็นตน้ ดงั นนั การเปลียนรูปแบบของพลงั งานทใี ชใ้ นระบบบาํ บดั นาํ เสยี และการจดั การ
นาํ อย่างมีประสทิ ธิภาพจึงเป็นสงิ ทีจะตอ้ งเกิดขึนอยา่ งเป็นรูปธรรม

ตวั อยา่ งของความพยายามใชแ้ นวคิด Carbon Neutral มาประยุกตใ์ ชอ้ ยา่ งเป็นรูปธรรมกบั การดาํ เนนิ
ชีวิตในเมอื งใหญ่คอื โครงการสรา้ งเมืองมสั ดารซ์ ติ ี (Masdar City) เมอื งใหม่ของรฐั อาบดู าบี ซงึ เป็นรฐั หนึงของ
ประเทศสหรฐั อาหรบั เอมิเรตส์ ทมี พี ืนทเี มืองรวม 6 ตารางกิโลเมตร และจะมีผอู้ ยอู่ าศยั ในชว่ งเรมิ ตน้ เกือบ

, คน ในปี ค.ศ. (พ.ศ. ) ทงั เมอื งจะใชพ้ ลงั งานพลงั งานแสงอาทิตย์ รวมทงั พลงั งานทนี าํ กลบั มา
ใชใ้ หมไ่ ดใ้ นรูปแบบอืน การคมนาคมของประชาชนจะใชร้ ะบบขนสง่ มวลชนแบบอตั โนมตั ิทงั หมดทีใชพ้ ลงั งาน
ไฟฟ้า อาคารในเมืองนจี ะตดิ ตงั เซลลพ์ ลงั งานแสงอาทติ ยบ์ นหลงั คา และยงั มีโรงงานผลติ ไฟฟา้ จากพลงั งาน
แสงอาทิตยท์ สี ามารถผลิตกระแสไฟฟา้ ได้ 100 เมกะวตั ต์ และยกระดบั ไดถ้ ึง 500 เมกะวตั ต์ นาํ ดืมจะไดม้ าจาก
โรงงานแยกเกลอื ออกจากนาํ ทใี ชพ้ ลงั งานจากแสงอาทติ ย์ นาํ เสียจะตอ้ งผา่ นโรงบาํ บดั นาํ เสยี นาํ ทอี อกมาจากโรง
บาํ บดั จะนาํ ไปใชใ้ นการรดนาํ ตน้ ไม้ รวมทงั วสั ดทุ ใี ชใ้ นการก่อสรา้ งจะเป็นวสั ดทุ ีผา่ นการรไี ซเคลิ

นอกจากระบบบาํ บดั นาํ เสียทวั ไป ระบบบงึ ประดิษฐ์ทีเป็นระบบเลยี นแบบธรรมชาติกเ็ ป็นทีนยิ มมากขึน
ในปัจจบุ นั เพราะนอกจากประโยชนจ์ ากการบาํ บดั นาํ เสียแลว้ ยงั อาจจะไดป้ ระโยชนอ์ ืนดว้ ย เช่น ใชเ้ ป็นแหล่งที
อยอู่ าศยั ของสิงมชี วี ติ อืน ใชป้ ระโยนจ์ ากการเป็นสถานทีพกั ผ่อนทีคลา้ ยธรรมชาติ เป็นตน้ ในระบบบงึ ประดิษฐ์
ถึงแมว้ ่า CO จากบรรยากาศจะถกู ตรงึ เป็นคารบ์ อนอนิ ทรียโ์ ดยการสงั เคราะหแ์ สงของพชื แต่ CO ทถี กู ผลติ
ออกมาจากการหายใจของพืชในปฏกิ ิรยิ าไม่ใชแ้ สง และจากปฏิกริ ยิ าชวี ภาพของจลุ ชีพและสิงมชี วี ิตอนื ดว้ ย ถา้
มองจาก CO อยา่ งเดยี ว ระบบบงึ ประดษิ ฐ์มแี นวโนม้ ทีจะเป็นระบบทีการปลดปล่อย CO สทุ ธิเป็นศนู ย์ หรอื เป็น
Carbon Neutral ได้ อยา่ งไรก็ตาม บึงประดิษฐก์ เ็ ป็นแหลง่ ของก๊าซเรอื นกระจกอืนดงั ทไี ดก้ ลา่ วมาโดยเฉพาะ
อย่างยิง CH และ N2O ดงั นนั ในแงข่ องการปล่อยก๊าซเรอื นกระจกทงั หมดเมอื คิดเทยี บเป็น CO2 ในตลอดวงจร
ชวี ิตของระบบ ระบบบงึ ประดษิ ฐ็อาจไมใ่ ชร่ ะบบทีเป็น Carbon Neutral ซงึ ภาพรวมเกียวกบั ผลกระทบต่อสภาวะ
โลกรอ้ นจากระบบบงึ ประดษิ ฐ์จะตอ้ งไดร้ บั การศกึ ษาต่อไป โดยจะมีรายละเอยี ดเพิมเติมในบททีกล่าวถงึ การ
บาํ บดั นาํ เสยี ดว้ ยบงึ ประดษิ ฐ์ต่อไป

คาํ ถามท้ายบท

1. อภปิ รายว่าปัญหาสิงแวดลอ้ มทเี กิดขึนมีความสมั พนั ธก์ บั การเพมิ ประชากรอยา่ งไร และการเรมิ ตระหนกั ถึง
ปัญหาสิงแวดลอ้ มในประชาคมโลกมสี ่วนมาจากสาเหตใุ ดและมผี ลตอ่ รูปแบบ และวิธีการจดั การปัญหา
มลพิษอยา่ งไร

2. ประเด็นสาํ คญั ทเี กียวกบั การจดั การสิงแวดลอ้ มจากการประชมุ Earth Summit ณ กรุง Rio de Janeiro
ประเทศบราซลิ ไดแ้ กอ่ ะไรบา้ ง

3. อธิบายความหมายของคาํ วา่ Carbon Neutral และการเป็น Carbon Neutral เกียวขอ้ งกบั Carbon Credit
และพธิ ีสารเกียวโตอยา่ งไร

4. ระบบบาํ บดั นาํ เสียชนดิ ตา่ งๆ มีสว่ นทาํ ใหเ้ กดิ สภาวะโลกรอ้ นอยา่ งไร และมีแนวทางการแกไ้ ขอยา่ งไร

10

บทที 2
เคมพี ืนฐานของนําและนําเสีย

ความรูพ้ ืนฐานดา้ นเคมีรวมถงึ สว่ นทีเกียวขอ้ งกบั ปฎสิ มั พนั ธร์ ะหวา่ งนาํ และสารต่างๆ ทีแขวนลอยและ
ละลายในนาํ โดยจะกลา่ วถงึ เคมีพืนฐานทวั ไปและเคมอี นิ ทรยี ์ ซงึ จะไดน้ าํ ไปประยกุ ตใ์ ชใ้ นเรืองของการ
ตรวจสอบคุณภาพนาํ สารมลพษิ ในนาํ และการบาํ บดั นาํ เสยี ทงั นี จะมีการสรุปเนือหาเกียวกบั เทคนคิ การ
วิเคราะหน์ าํ เสียดว้ ยอยา่ งสงั เขป เพอื ใหเ้ ขา้ ใจเรอื งดชั นีทใี ชใ้ นการวิเคราะหค์ ณุ ภาพนาํ ไดด้ ียงิ ขึน

2.1 ความรู้พนื ฐานเคมีเรอื ง ธาตุ ไอออน อนุมูลอสิ ระ และสารประกอบ

ธาตุ (Element) เป็นหนว่ ยพนื ฐานทีสดุ ทยี งั แสดงสมบตั ทิ างเคมีของสสาร ธาตแุ ตล่ ะตวั มีความ
แตกตา่ งกนั ในสว่ นของนาํ หนกั ขนาด และสมบตั ทิ างเคมแี ละกายภาพ ตาราง - แสดงตวั อยา่ งของธาตุทีพบ
บอ่ ยในงานเคมขี องนาํ และนาํ เสยี โดยแสดงขอ้ มลู พนื ฐานของธาตเุ หลา่ นนั ไดแ้ ก่ สญั ลกั ษข์ องธาตุ นาํ หนกั
อะตอม (Atomic Mass) วาเลนซป์ กติ (Common Valence) และนาํ หนกั สมมลู (Equivalent Mass) ซงึ มีค่า
เท่ากบั นาํ หนกั อะตอมหารดว้ ยวาเลนซ์

ในธรรมชาตินนั ธาตมุ สี ถานะทีแตกตา่ งกนั ไดแ้ ก่ สถานะของแข็ง เช่น ฟอสฟอรสั คารบ์ อน
และซลั เฟอร์ เป็นตน้ หรือสถานะของเหลว เชน่ ปรอท เป็นตน้ รวมทงั สถานะก๊าซ เชน่ ไนโตรเจน และออกซิเจน
เป็นตน้ เมือธาตรุ วมตวั กนั ทางเคมีจะไดส้ ารประกอบเกดิ ขึน เราสามารถดูการรวมตวั กนั เป็นสารประกอบทมี ี
สดั ส่วนของธาตุตา่ งๆ ไดจ้ ากวาเลนซข์ องธาตเุ หล่านนั เชน่ โซเดยี มมวี าเลนซเ์ ป็น 1+ คลอรีนมวี าเลนซเ์ ป็น 1-
ดงั นนั โซเดียมอะตอม 1 อะตอม รวมกบั คลอรนี 1 อะตอม เกดิ เป็นโซเดยี มคลอไรด์ (NaCl) ซงึ เป็นเกลอื ธรรมดา
ไนโตรเจนมีวาเลนซ์ 3- สามารถรวมตวั กบั ไฮโดรเจน 3 อะตอมไดเ้ ป็นกา๊ ซแอมโมเนยี (NH3) โดยนาํ หนกั ของ
สารประกอบจะมคี า่ เทา่ กบั ผลรวมของนาํ หนกั อะตอมของธาตทุ เี ป็นสว่ นประกอบ เรยี กว่า นาํ หนกั โมเลกลุ
(Molecular Weight) ซงึ นาํ หนกั โมเลกลุ ทีมีหน่วยเป็นกรมั จะมคี า่ เทา่ กบั นาํ หนกั ของสารประกอบนนั จาํ นวน 1
โมล เชน่ ก๊าซแอมโมเนยี (NH3) 1 โมล หนกั 17.0 กรมั

ตัวอย่าง - จงคาํ นวณนาํ หนกั โมเลกลุ และนาํ หนกั สมมลู ของ CaCO3 ในการละลายนาํ

วธิ ีทาํ

นาํ หนกั โมเลกลุ ของ CaCO3 = นาํ หนกั อะตอมของ Ca + นาํ หนกั อะตอมของ C
+ (นาํ หนกั อะตอมของ O)

= 40 + 12 + 3(16)

= กรมั ต่อโมล

เมอื CaCO3 หนงึ โมล ละลายนาํ จะได้ Ca หนงึ โมล ทีมปี ระจุ (วาเลนซ)์ เป็น + และสารประกอบคารบ์ อเนต
(CO3 - ) หนงึ โมล ทีมปี ระจรุ วมเป็น -
ดงั นนั นาํ หนกั สมมลู = นาํ หนกั โมเลกลุ ของ CaCO3 / จาํ นวนประจขุ อง Ca หรอื CO3

= กรมั ต่อโมล / สมมลู ต่อโมล

= กรมั ตอ่ สมมลู

11

ตาราง - ตวั อยา่ งของธาตทุ ีพบบอ่ ยในงานเคมขี องนาํ และนาํ เสยี และขอ้ มลู พืนฐาน

ชอื สญั ญลักษณ์ เลขอะตอม นาํ หนักอะตอม วาเลนซ์ นาํ หนักสมมูล
(amu*) ปกติ
Aluminium Al 13 9.0
Arsenic As 33 26.9 3+ 25.0
Bromine Br 35 74.9 3+ 79.9
Cadmium Cd 48 79.9 1- 56.2
Calcium Ca 20 112.4 2+ 20.1
Carbon C 6 40.1 2+
Chlorine Cl 17 12.0 4- –
Chromium Cr 24 35.5 1- 35.5
52.0 3+ 17.3
6+
Copper Cu 29 63.5 2+ 31.8
Fluorine F9 19.0 1- 19.0
Hydrogen H1 1.0 1+ 1.0
Iodine I 53 126.9 1- 126.9
Iron Fe 26 55.8 2+ 27.9
3+
Lead Pb 82 207.2 2+ 103.6
Magnesium Mg 12 24.3 2+ 12.2
Manganese Mn 25 54.9 2+ 27.5
4+
Mercury Hg 80 200.5 2+ 103.6
Nickel Ni 28 58.7 2+ 29.4
Nitrogen N7 14.0 3-
5+ –
Oxygen O8 16.0 2-
31.0 5+ 8.0
Phosphorus P 15 39.0 1+ 6.0
Potassium K 19 78.9 6+ 39.0
Selenium Se 34 28.1 4+ 13.2
Silicon Si 14 107.9 1+ 7.0
23.0 1+ 107.9
Silver Ag 47 32.1 2- 23.0
65.4 2+ 16.0
Sodium Na 11 32.7
Sulfur S 16

Zinc Zn 30

* amu = atomic mass unit : เทียบกับ 12C = 12 amu

ไอออน (Ion) คอื อะตอมหรือกลมุ่ ของอะตอมทีมสี ดั สว่ นแน่นอน มปี ระจไุ ฟฟ้า มีลกั ษณะเสมบตั ิฉพาะ
ตวั และเป็นองคป์ ระกอบหนว่ ยหนึงของสารประกอบ ยกตวั อยา่ งเช่น คลอไรดไ์ อออน (Chloride Ion, Cl– )

12

ไฮดรอกไซดไ์ อออน (Hydroxide Ion, OH--) และไนเตรต (Nitrate, NO3-) ตวั ของไอออนเองนนั ไม่จดั ว่าเป็น

สารประกอบ แต่จะรวมตวั กบั ไอออนอืนเกดิ เป็นสารประกอบ ตารางที - แสดงตวั อยา่ งของไอออนทีเกิดจาก
การแตกตวั ของสารประกอบในนาํ ทีพบทวั ไปในการศึกษาเรืองเคมขี องนาํ และนาํ เสีย การเปลียนรูปของสารจาก
สภาวะทีเป็นกลางทางไฟฟา้ ไปอยใู่ นรปู ของไอออน เรยี กวา่ กระบวนการไอออไนเซชนั (Ionization) โดยตาราง
นปี ระกอบดว้ ย ชือ สตู รเคมี นาํ หนกั โมเลกลุ และนาํ หนกั สมมลู (Equivalent Weight) ซงึ คาํ นวณเทยี บจากการ
แตกตวั ในการละลายนาํ ของสารประกอบทีเกิดจากไอออนเหลา่ นี

ตาราง - ตวั อยา่ งของไอออนทพี บทวั ไปในการศึกษาเรืองเคมขี องนาํ และนาํ เสีย

ชอื สูตร นาํ หนักโมเลกลุ ประจุ นาํ หนักสมมลู ตวั อย่างของ
เคมี (กรัมตอ่ โมล) (กรัมตอ่ สมมูล) สารประกอบ
Ammonium
Hydroxyl NH4+ 18.0 1+ 18.0 NH4 NO3
Bicarbonate OH- 17.0 1 - 17.0 H2O
Carbonate H2CO3
Orthophosphate HCO3- 61.0 1- 61.0 CaCO3
Orthophosphate mono-hydrogen CO32- 60.0 2- 30.0
Orthophosphate di-hydrogen PO43- 95.0 3- 31.7 H3PO4
Bisulfate HPO42- 96.0 2- 48.0 H3PO4
Sulfate H2PO4- 97.0 1- 97.0 H3PO4
Bisulfide HSO4- 97.0 1- 97.0
Nitrite SO42- 96.0 2- 48.0 H2SO4
Nitrate HS- 33.0 1- 33.0 H2SO4
Hypochlorite H2S
Permanganate NO2- 46.0 1 - 46.0 HNO2
Dichromate NO3- 62.0 1 - 62.0 HNO3
OCl- 51.5 1 - 51.5 NaOCl
KMnO4
MnO4- 119 1 - 119 K2Cr2O7
Cr2O72- 216 2 - 108

อนมุ ลู อสิ ระ (Free Radical) คอื กล่มุ ของอะตอมมีอเิ ลคตรอนทีไม่มีค่อู ยู่ (Unpaired Electron) ทาํ ให้
กลมุ่ อนมุ ลู อสิ ระไม่เสถียรอยา่ งมากเพราะอนมุ ลู อสิ ระจะเกิดปฏกิ ริ ยิ ากบั สารและอนมุ ลู อสิ ระอืนๆ ทีอยโู่ ดยรอบ
เพอื ดึงเอาอเิ ลคตรอนจากสารเหล่านัน ตวั อยา่ งของอนมุ ลู อสิ ระทีพบในเคมีของนาํ และนาํ เสยี คือ อนมุ ลู ไฮดรอก
ซิล (Hydroxyl Radical, OH•) ดงั แสดงในรูปที -

รูปที 2-1 โมเลกุลของนาํ ไฮดรอกไซดไ์ อออน และอนมุ ลู ไฮดรอกซิล

13

สารประกอบทีพบในงานนาํ และนาํ เสยี จะแบง่ ออกเป็นสารอนิ ทรยี ์ และสารอนนิ ทรยี ์ ตวั อยา่ งของ
สารประกอบอนนิ ทรียท์ ีใชใ้ นการบาํ บดั นาํ และนาํ เสียและขอ้ มลู พนื ฐานของสารเคมีเหลา่ นันรวมทงั การใชง้ าน
ไดแ้ สดงอยใู่ นตารางที -

ตาราง - ตวั อยา่ งของสารประกอบอนินทรยี ท์ ีใชใ้ นการบาํ บดั นาํ และนาํ เสยี

ชอื สูตรเคมี ตัวอย่างการใช้งาน มวลโมเลกุล นาํ หนักสมมลู
Al2(SO4)3.14.3H2O 600 (กรมั ตอ่ สมมลู )
Aluminum Sulfate Coagulant 78.0
(สารสม้ ) Al(OH)3 (สารสาํ หรับจบั อนุภาค 17.0 100
Aluminum Hydroxide NH3 ขนาดเล็กใหต้ กตะกอน) 162 26.0
ทาํ ปฏิกริ ยิ ากบั คลอรีนเป็ น 100 –
Ammonia Ca(HCO3)2 สารChloramines ใชฆ้ ่าเชอื 74.1
ลดการผุกรอ่ น 81.0
Calcium Bicarbonate CaCO3 ปรบั คา่ pH
(Baking Soda) ลดการผุกรอ่ น 50.0
Calcium Carbonate Ca(OH)2 ปรับคา่ pH
(หนิ ปนู หรือ Calcite) 37.0
Calcium Hydroxide CaO ปรบั นาํ กระด้าง
(Hydrated Lime) Cl2
Calcium Oxide CuSO4 ปรบั นาํ กระดา้ ง 56.1 28.0
(ปูนขาว หรอื Lime) Fe(OH)3
Chlorine Fe(SO4)3 ฆา่ เชอื โรค 71.0 –
FeSO4.7H2O กาํ จัดสาหรา่ ย 160 80.0
Copper Sulfate H2O2 Coagulant 107 35.6
O3 Coagulant 400 66.7
Ferric Hydroxide NaHCO3 Coagulant 278 139
ฆ่าเชอื โรค กาํ จดั กลิน 34.0 –
Ferric Sulfate Na2CO3 ฆา่ เชอื โรค กาํ จัดกลิน 48 –
NaOH
Ferrous Sulfate NaClO ปรบั ค่า pH 84.0 84.0
Na2S2O3
Hydrogen Peroxide SO2 ปรบั นาํ กระดา้ ง 106 53.0
H2SO4
Ozone ปรับค่า pH 40.0 40.0
Sodium Bicarbonate ฆา่ เชอื โรค 74.4 74.4
(Baking Soda) กาํ จัดคลอรนี 158 –
Sodium Carbonate กาํ จัดคลอรนี 64.1 –
(Soda Ash) ปรบั ค่า pH 98.1 49.0
Sodium Hydroxide

Sodium Hypochlorite

Sodium Thiosulfate

Sulphur Dioxide

Sulfuric Acid

14

2.2 ลกั ษณะสมบตั ิของนาํ

นาํ ในเรืองของนาํ และนาํ เสีย อาจหมายถงึ สารละลายทีเจือจางของสารอินทรยี แ์ ละสารอนินทรยี ใ์ น
นาํ ซงึ เป็นส่วนประกอบของระบบตา่ งๆ เช่น นาํ ฝน นาํ ผิวดนิ นาํ ใตด้ นิ เป็นตน้ ความหมายโดยทวั ไปของนาํ คือ
ของเหลวใส ไม่มีสี กลิน และรส มีความจาํ เป็นตอ่ การดาํ รงชวี ติ ของสิงมีชีวติ เป็นตวั ทาํ ละลายทีดี มจี ดุ
หลอมเหลวและจดุ เดือดทีอณุ หภมู ิ 0 และ 100 องศาเซลเซยี สตามลาํ ดบั และมคี วามหนาแน่นสงู สดุ ที 1.00
กโิ ลกรมั ต่อลิตรทีอณุ หภมู ิ 4 องศาเซลเซียส นาํ (ในรูปทีเสถยี รทสี ดุ ) จะมมี วลโมเลกลุ เป็น 18 กรมั ต่อโมล
(H2O) อะตอมของ H จะมีประจเุ ป็นบวก ในขณะทีอะตอมของ O จะมีประจเุ ป็นลบ ทาํ ใหน้ าํ เป็นโมเลกลุ ทีมขี วั
บวก และลบ ในโมเลกลุ เดยี วกนั (Dipolar Molecule) ซงึ ทาํ ใหเ้ กดิ แรงดงึ ดูดระหวา่ งขวั บวกและลบระหว่าง
โมเลกลุ เรียกว่าพนั ธะไฮโดรเจน (Hydrogen Bond) ดงั รูปที 2- เมอื เทียบกบั โมเลกลุ ของสารประกอบ
ไฮโดรเจนของสารในหมเู่ ดยี วกบั O เช่น H2S และ H2Se ซงึ มลี กั ษณะคลา้ ยโมเลกลุ ของนาํ พนั ธะไฮโดรเจนของ
นาํ ทาํ ใหน้ าํ มจี ดุ เดอื ดสงู และเป็นของเหลวทีอณุ หภมู ิหอ้ ง ในขณะที H2S และ H2Se เป็นกา๊ ซ

+

-
- + O
HH Hydrogen Bonds
O H

105o +

+ H O-
+ H
+

H

รูปที 2-2 โมเลกลุ ของนาํ และพนั ธะไฮโดรเจน

นอกจากนีแลว้ การทีนาํ มีสองขวั ในโมเลกลุ เดยี ว ทาํ ใหน้ าํ กลายเป็นตวั ทาํ ละลายทีดี เนืองจาก
โมเลกลุ ของนาํ สามารถลอ้ มรอบไอออนทีมปี ระจบุ วกหรอื ลบ และทาํ ใหแ้ รงดงึ ดดู ระหวา่ งไอออนในโครงสรา้ ง
ผลกึ สลายตวั ไปได้ ดงั นนั ไอออนบวก และลบทีประกอบกนั เป็นโครงผลกึ จึงสามารถละลายอยใู่ นนาํ ได้ โดย
แทจ้ รงิ แลว้ กา๊ ซ และของแข็งทีทกุ อยา่ งทีสมั ผสั กบั นาํ จะละลายในนาํ ไดไ้ ม่มากก็นอ้ ย

2.3 การวเิ คราะหล์ ักษณะทางเคมขี องนํา

การวเิ คราะหน์ าํ ในหอ้ งปฏิบตั ิการ สิงหนึงทมี กั จะทดสอบคอื ความเขม้ ขน้ ของไอออนตา่ งๆ ทีละลาย
อยใู่ นนาํ ผลการทดสอบโดยทวั ไปจะแสดงเป็นนาํ หนกั ของธาตหุ รอื เรดิคอล (ไอออน) ในหน่วยมลิ ลกิ รมั ต่อลิตร
หรอื mg/l หรือในหนว่ ยสว่ นในลา้ นส่วน (part per million, ppm) ซงึ ในทางปฏบิ ตั แิ ลว้ 2 หนว่ ยนีมีค่าเท่ากนั
เนอื งจากนาํ 1 ลติ ร มีนาํ หนกั 1,000,000 มลิ ลิกรมั ดงั นนั 1 มลิ ลิกรมั ต่อลติ ร จงึ มคี ่าเทา่ กบั 1 มลิ ลิกรมั ของ
สารทีละลายในนาํ ใน 1,000,000 มิลลิกรมั ของนาํ ซงึ เทา่ กบั 1 ส่วนใน 1,000,000 ส่วนโดยนาํ หนกั หรือ 1

15

ppm นอกจากนคี วามเขม้ ขน้ ของสารในสารละลายอาจแสดงในหน่วย milliequivalent/litre (meq/l) หรือ
เรยี กวา่ ความเขม้ ขน้ แบบนอรม์ ลั (Normal, N) ซงึ สามารถคาํ นวณไดจ้ าก mg/l โดยใชส้ ตู ร

N (meq/l)  mg/l  Valence  mg/l (2-1)
Atomic Mass Equivalent Mass

หรือถา้ เป็นในกรณีของไอออนหรอื สารประกอบ สมการจะมลี กั ษณะ

N (meq/l)  mg/l  Charge  mg/l (2-2)
Molecular Mass Equivalent Mass

ลกั ษณะทางเคมีทีสาํ คญั ในการวเิ คราะหส์ มบตั ิของนาํ จะถกู ใชเ้ ปรียบเทยี บกบั มาตรฐานคณุ ภาพนาํ
ตามกจิ กรรมการใชป้ ระโยชน์ เชน่ เพืออปุ โภคบรโิ ภค เพือการอนรุ กั ษ์ เพือการเกษตร หรอื เพือการคมนาคม
หรอื เปรยี บเทียบมาตรฐานนาํ ทงิ ตามทกี ฎหมายกาํ หนดไว้

ในบางกรณีการรายงานผลความเขม้ ขน้ ในหนว่ ย mg/l อาจไม่สะดวกในการอา่ นค่าส่วนประกอบทาง
เคมใี นนาํ การแสดงผลในรูป meq/l จะทาํ ใหส้ ามารถตรวจหาปรมิ าณของไอออนทีสาํ คญั ไดอ้ ยา่ งรวดเรว็
ผลรวมของ meq/l ของไอออนทีเป็นบวก (Cation) ตอ้ งมีค่าเท่ากบั ผลรวมของไอออนทีเป็นลบ (Anion) ในการ
ประเมนิ คณุ สมบตั ขิ องนาํ กม็ ลี กั ษณะเช่นเดยี วกนั เนืองจากนาํ มคี วามสมดลุ ของประจไุ ฟฟ้า ดงั ตวั อย่างต่อไปนี

ตัวอย่าง - ผลการวิเคราะหน์ าํ ตวั อย่างหนึง ไดแ้ สดงไวด้ งั นี จงเปลียนหนว่ ยความเขม้ ขน้ จาก mg/l เป็น

meq/l และคาํ นวณความกระดา้ ง (ปรมิ าณ Cations ทีมีประจุ + ขึนไป) ในหน่วย mg/l เทยี บกบั CaCO3

Cations ความเขม้ ขน้ (mg/L) Anions ความเขม้ ขน้ (mg/L)
Ca2+ 94.5 HCO3-
Mg2+ 28.0 SO42- 170.2

Na+ 10.5 Cl- 120.5
95.6
K+ 21.5

วิธีทาํ นาํ หนกั สมมลู meq/l Anions mg/L นาํ หนกั สมมลู meq/l
(mg/meq) (mg/meq)
Cations mg/L 4.73
20.0 2.30
Ca2+ 94.5 12.2 0.46 HCO3- 170.2 61.0 2.79
Mg2+ 28.0 23.0 0.55 SO42- 120.5 48.0 2.51
Na+ 10.5 39.1 8.04 Cl- 97.2 35.5 2.74
K+ 21.5

รวม รวม 8.04

ความกระดา้ ง (Ca2+ + Mg2+) = 4.73 + 2.30 = 7.03 meq/l

จากสมการ ( - ) ความกระดา้ งในหน่วย mg/l เทยี บกบั CaCO3
= 7.03 meq/l x 50.0 mg/meq

= 351.5 mg/l เทยี บกบั CaCO3

16

2.4 สมดุลเคมี พเี อช และปฏิกิรยิ าเคมี

2.4.1 สมดลุ เคมี
ปฏกิ รยิ าเคมสี ่วนใหญ่สามารถเกดิ ไปขา้ งหนา้ และยอ้ นกลบั ได้ ซงึ ปฏกิ รยิ าจะเขา้ สสู่ มดุลในทา้ ยทสี ดุ
ซงึ ในสภาวะนีจะตรวจพบทงั สารตงั ตน้ และสารผลติ ภณั ฑ์ ปฏกิ รยิ าทีเกดิ ขึนทวั ไปแสดงดงั สมการโดยจะพบวา่

หากสาร A และ B เพมิ ขึนสมดลุ เคมีจะเลอื นไปทางขวา แตถ่ า้ สาร C และ D เพมิ มากยงิ ขึน สมดลุ จะเลือนไป
ทางซา้ ย ปฏกิ รยิ าเคมีในสภาวะสมดลุ สามารถแสดงในรูปของ Mass Action Relationship ดงั สมการ

aA + bB  cC + dD (2-3)

โดยมีคา่ คงทีของสมดลุ (Equilibrium Constant, K ) คอื

K  [C]c [D]d (2-4)
[A]a [B]b

โดย A และ B คอื สารตงั ตน้ (Reactants)
C และ D คอื ผลิตภณั ฑ์ (Products)

  คอื ความเขม้ ขน้ ในหนว่ ยโมลต่อลติ ร หรอื โมลาร์ (Molar Concentration)

สมการ ( - ) บอกใหท้ ราบถงึ สตู รเคมขี องสารตงั ตน้ และสารผลิตภณั ฑ์ รวมทงั จาํ นวนโมลของสารแต่
ละตวั สมการจะสมดลุ เมอื จาํ นวนอะตอมของธาตแุ ต่ละธาตทุ างดา้ นซา้ ยของสมการมีจาํ นวนเทา่ กบั ทาง

ดา้ นขวาของสมการ จากสมดลุ ของสมการเราสามารถใชค้ วามสมั พนั ธข์ องโมเลกลุ ในการคาํ นวณปรมิ าณสาร
ตงั ตน้ และสารผลิตภณั ฑ์ กระบวนการทีใชส้ มดลุ ของสมการเคมใี นการคาํ นวณนีเรยี กวา่ ”Stoichiometry”
ในกรณีปฏิกิรยิ ายอ้ นกลบั ไดท้ ีมที งั สารตงั ตน้ และสารผลติ ภณั ฑจ์ ะอยใู่ นสถานะทางกายภาพเดยี วกนั
ยกตวั อยา่ งเชน่ ถา้ ทงั หมดอยใู่ นรูปของสารละลาย (Solution) จะเกดิ สมดลุ แบบ Homogeneous Chemical

Equilibrium ตวั อยา่ งทีพบไดใ้ นเรืองเคมีของนาํ และนาํ เสยี คอื สมดลุ กรดและเบส ส่วนในกรณีปฏกิ ริ ยิ ายอ้ นกลบั
ไดท้ ีมที งั สารตงั ตน้ และสารผลิตภณั ฑอ์ ย่ใู นสถานะทางแตกต่างกนั ไม่นอ้ ยกวา่ 2 สถานะ จะเกดิ สมดลุ แบบ

Heterogeneous Chemical Equilibrium ยกตวั อย่างเช่น สมดลุ ของการละลายและการตกผลกึ ของ หนิ ปนู

(CaCO3) และการละลายนาํ ของก๊าซ
2.4.2 พีเอช
นาํ แตกตวั ไดเ้ ล็กนอ้ ยใหค้ วามเขม้ ขน้ ของไฮโดรเจนไอออนเป็น 10-7 โมลต่อลิตร ซงึ มีความเขม้ ขน้
เทา่ กบั ไฮดรอกไซดไ์ อออน นาํ บรสิ ทุ ธิจงึ มีสมบตั เิ ป็นกลางดงั สมการ

H2O  H+ + OH- (2-5)

ความเป็นกรดตามธรรมชาตขิ องนาํ มคี วามสมั พนั ธก์ บั ความเขม้ ขน้ ของไฮโดรเจนไอออนในนาํ โดย
ใชส้ ญั ลกั ษ์ pH ซงึ กค็ อื

pH  log 1  - log [H ] (2-6)
[H ]

เนอื งจากคา่ ลอการทิ มึ ของ 1/10-7 คอื 7 ดงั นนั ค่า pH ในสภาวะเป็นกลางคือ 7

17

เมอื มกี ารเติมกรดลงในนาํ ความเขม้ ขน้ ของไฮโดรเจนไอออนจะเพิมขึนจากการแตกตวั ของกรด ดงั
สมการ ซงึ ส่งผลให้ pH มีคา่ ลดลง ในทางตรงกนั ขา้ มเมือเตมิ สารเคมที ีเป็นด่างจะทาํ ใหไ้ ฮดรอกไซดไ์ อออนรวม
กบั ไฮโดรเจนไอออนอสิ ระทาํ ใหไ้ ฮโดรเจนไอออนมคี วามเขม้ ขน้ ตาํ ลง ทาํ ใหม้ ีคา่ pH สงู ขึน สเกลของคา่ pH ใน

กรณีทีมนี าํ เป็นตวั ทาํ ละลายจงึ มคี า่ ตงั แต่ 0 ถึง 14 โดยคา่ pH ตงั แต่ 0 ถงึ 7 มคี วามเป็นกรด และค่า pH ตงั แต่
7 ถงึ 14 มีความเป็นเบส
2.4.3 ปฎิกริ ยิ ากรด-เบส

สมมตุ วิ า่ HA เป็นกรดทีแตกตวั ไดค้ รงั เดยี ว (Monoprotic Acid) ชนิดหนึง เมอื ละลายนาํ จะแตกตวั

และเขา้ ส่สู มดลุ ดงั สมการ

HA  H+ + A- (2-7)

โดยมีคา่ คงทีสมดลุ ของกรด KA คอื

KA  [H ][A- ] (2-8)
[HA]

คณู สมการที ( - ) ดว้ ย –log และ ในทาํ นองเดียวกบั สมการ ( - ) ให้ –logKA = pKA ดงั นนั

pK A  pH - log [A- ] (2-9)
[HA]

จากสมการ ( - ) จะเหน็ ไดว้ ่าเมอื pH เท่ากบั pKA กรดจะแตกตวั ไปครงึ หนงึ นนั ก็คือ ความเขม้ ขน้
ของ H+ เท่ากบั A- เมือ pH เพิมขนึ สดั ส่วนของ A- และ HA ตอ้ งเพมิ ขึนดว้ ยเนอื งจาก pKA (และ KA) เป็น
คา่ คงที หมายความว่ากรดจะแตกตวั มากขึน ดงั นนั กรดซงึ แตกตวั ไดห้ มดหรือเรยี กวา่ กรดแก่กค็ อื กรดทีมคี า่
pKA ตาํ มากๆ เมือเทียบกบั นาํ หรอื สารละลายทีกรดนนั ละลายอยู่ สาํ หรบั กรดทีแตกตวั ครงั เดียว เมอื pH มคี ่า
เท่ากบั pKA + กรดนนั จะแตกตวั ไปประมาณ เปอรเ์ ซนต์ เข่น ถา้ เตมิ กรด Hypochlorous Acid (HOCl)
ซงึ มคี า่ pKA เป็น . ลงไปในนาํ จาํ นวนหนึงเพอื ลด pH ของนาํ ถา้ หลงั จากเตมิ กรดแลว้ พบวา่ pH สดุ ทา้ ยลด
มาเป็น . กรดชนิดนีจะแตกตวั ไป เปอรเ์ ซนตข์ องปรมิ าณกรดทีเตมิ ลงไป และถา้ เตมิ กรดมากขึนจน pH
สดุ ทา้ ยของนาํ เทา่ กบั . กรดชนิดนีจะแตกตวั ไปครงึ หนึงของปรมิ าณกรดทเี ตมิ ลงไป

สาํ หรบั กรดทีแตกตวั ไดม้ ากกวา่ ครงั เช่น กรด H2CO3 จะสามารถเขียนสมการและสมดลุ การแตก
ตวั ไดด้ งั นี

H2CO3  H+ + HCO3- (2-10)

โดยมีคา่ คงทีสมดลุ ของกรดครงั แรก KA1 คอื

K A1  [H ][HCO3- ] = 4.45 x 10-7 ที 25 oC
[H2CO3 ]

18

และสาํ หรบั การแตกตวั ครงั ตอ่ ไป (2-11)
HCO3-  H+ + CO32-

โดยมคี า่ คงทีสมดลุ ของกรดครงั ทีสอง KA2 คือ

K A2  [H  ][CO32- ] = 4.69 X 10-11 ที 25 oC
[HCO3- ]

สาํ หรบั เบส เช่น NaOH เมอื ละลายนาํ จะแตกตวั และเขา้ ส่สู มดลุ ตามสมการ (2-12)
NaOH  Na+ + OH- ;

โดยมีคา่ คงทีสมดลุ ของเบส KB คอื

KB  [Na  ][OH- ] = 6.93 X 10-1 ที 25 oC (2-13)
[NaOH]

ซงึ เราสามารถทีแปลงสมการ ( - ) ใหอ้ ยใู่ นรูปของ pKB และ pOH และทาํ การวิเคราะหใ์ นทาํ นอง
เดียวกบั ทไี ดท้ าํ มาแลว้ กบั สมดุลของกรดได้ โดยจะไมก่ ล่าวถงึ ในรายละเอียดในทีนี
ดงั ทีแสดงในสมการที ( - ) ( - ) และ( - ) กรดทเี ติมลงในนาํ จะมกี ารแตกตวั เป็นไออนทมี ปี ระจุ
เป็นลบ และไฮโดรเจนไอออนซงึ สง่ ผลใหเ้ กิดสารละลายทีเป็นกรด ตวั อย่างเชน่ H2SO4 จะแตกตวั ให้ H+ และ
SO42- ในสารละลาย สารละลายทีเป็นเบสสามารถทาํ ไดโ้ ดยการเติมเบส เช่น NaOH ลงในนาํ ถา้ เตมิ ทงั กรด
และเบสลงในนาํ H+ จะรวมกบั OH- เป็นนาํ (H2O) และถา้ กรดและเบสถกู เตมิ ลงไปในสารละลายในปรมิ าณที
สมมลู กนั (ในความเขม้ ขน้ ทเี ป็นนอรม์ ลั เท่ากนั ) กรดและเบสจะสะเทนิ (Neutralize) ซงึ กนั และกนั เกดิ เป็น
สารละลายเกลือทมี คี วามเป็นกลางดงั นี
H2SO4 + 2NaOH = 2H2O + 2Na+ + SO42- (2-14)

2.4.4 การตกตะกอนผลกึ

พิจารณาสมดลุ ทีเกดิ ขึนในการละลายของแคลเซยี มคารบ์ อเนตในนาํ ดงั สมการ

CaCo3  Ca2+ + CO32- (2-15)

(ของแข็ง) (สารละลาย) (สารละลาย)

สมดลุ ของปฏกิ ริยานีเป็นสมดุลระหว่างผลกึ ของสสารทีอยใู่ นสถานะของแขง็ และไอออนของสารนนั ที
อยใู่ นสถานะของเหลว จะสามารถแสดงในลกั ษณะเดยี วกนั กบั สมดลุ ของสสารทีอยใู่ นสถานะเดียวกนั ดงั นี

K  [Ca 2 ][CO32- ] (2-16)
[CaCO3 ]

19

ความเขม้ ขน้ ของสสารทมี ีสถานะเป็นของแขง็ [CaCO3] ในสมการ ( - ) สามารถแทนไดด้ ว้ ยคา่ คงที
Ks ดงั นนั เมอื คณู สมการ ( - ) ดว้ ย Ks และเรยี กผลคูณของ KKs ว่าคา่ คงทีผลคณู ของการละลาย (Solubility
Product Constant, Ksp) จะได้
Ksp = [Ca2+ ] [CO32-] = 6.8 X 10-5 ที 25 o C (2-17)

สารละลายจะไม่อมิ ตวั ถา้ ผลคณู ของความเขม้ ขน้ ในหนว่ ยโมลาร์ (Molar) ของผลติ ภณั ฑท์ ีเป็นไอออน
องคป์ ระกอบของตะกอนผลกึ มีคา่ ตาํ กวา่ คา่ Ksp ในทางตรงกนั ขา้ มสารละลายจะอยใู่ นสภาวะอมิ ตวั ยิงยวด
(Supersaturate) ถา้ ความเขม้ ขน้ ของผลติ ภณั ฑใ์ นหน่วยโมลารม์ คี า่ สงู เกนิ กวา่ คา่ Ksp ในกรณีหลงั นจี ะมีการ
สรา้ งผลกึ และตกตะกอนเกดิ ขึน (Precipitation) จนกว่าความเขม้ ขน้ ของไอออนจะลดลงจนเทา่ กบั ความเขม้ ขน้

อมิ ตวั ของสารละลาย
2.4.5 การเลือนสมดลุ เคมี

ปฏกิ รยิ าเคมที ีเกดิ ขึนในนาํ เสีย การทาํ ใหส้ ารทีไม่ตอ้ งการเปลียนรูปไปเป็นสารทีไม่ละลายนาํ และ
ตกตะกอนแยกตวั ออกจากสารละลาย เป็นวธิ ีการเลือนสมดลุ เคมที นี ยิ มใชก้ นั ทวั ไป ยกตวั อยา่ งเชน่ การ
ใชC้ oagulant เช่น สารสม้ (Aluminium Sulfate) ในการกาํ จดั ความข่นุ และใชป้ นู ขาว (Lime) ในการกาํ จดั

ไอออนทีมปี ระจุ + ขนึ ไปทีกอ่ ใหเ้ กดิ ความกระดา้ งของนาํ ภายหลงั การเกดิ ปฏิกรยิ าเคมตี ะกอนทีเกดิ ขึนจาก
การรวมตวั ของสารแขวนลอยสามารถกาํ จดั ไดโ้ ดยการตกตะกอนดว้ ยแรงโนม้ ถ่วงตามดว้ ยการกรองนาํ

นาํ กระดา้ งมแี นวโนม้ ทีจะเกดิ การตกตะกอนภายในทอ่ และอปุ กรณท์ ีใชใ้ นการจ่ายนาํ ในกระบวนการ
ตกตะกอนเพือกาํ จดั ความกระดา้ งของนาํ แคลเซยี ม (และแมกนเี ซยี ม) ไอออนจะถกู กาํ จดั ออกโดยการเพมิ pH
ของนาํ โดยการเตมิ ปนู ขาว ซงึ จะส่งผลในการเลือนสมดลุ ในสมการไปทางขวา โดยลกู ศรในดา้ นขวาของสมการ

บ่งบอกใหท้ ราบวา่ มกี ารตกตะกอนของ CaCO3ในรูปของแขง็ ดงั สมการ

CaO + Ca(HCO3)2 = 2CaCO3  + H2O (2-18)

การไล่ก๊าซ (Air Stripping) เป็นอกี ตวั อย่างหนงึ ของการอาศยั วธิ ีเลือนสมดลุ เคมีเพอื สรา้ งผลติ ภณั ฑ์
ทเี ป็นก๊าซ จากนนั จงึ ไลก่ ๊าซใหร้ ะเหยออกจากสารละลาย ยกตวั อย่าง เช่น Ammonia Stripping ซงึ ใชใ้ นการ
กาํ จดั ไนโตรเจนออกจากนาํ เสยี โดยการเตมิ ปนู ขาวเพือเพมิ pH ใหส้ งู กว่า 10.8 ปนู ขาวจะเปลียนรูปแอมโมเนยี
ไนโตรเจนในสารละลายจาก NH4+ ใหก้ ลายเป็นกา๊ ซแอมโมเนยี ดงั สมการ

NH4+ + OH-  NH3 + H2O , pKA = 9.4 (2-19)

ซงึ เมอื นาํ มาโดยการประยกุ ตก์ บั Counterrcurrent Tower ซงึ อากาศจะเขา้ ทางดา้ นล่างและออกทาง
ดา้ นบนของ Tower ในขณะทนี าํ ถกู พ่นออกทางดา้ นบนผ่านตวั กลางทีบรรจอุ ยใู่ น Tower ก๊าซแอมโมเนียจะถกู
กาํ จดั ออกจากสารละลายและระเหยออกสบู่ รรยากาศ

2.4.6 ปฏกิ ิริยาออกซเิ ดชนั และรดี กั ชนั
ในการเปลียนแปลงองคป์ ระกอบทางเคมนี นั แบบหนงึ ทสี ามารถพบไดบ้ ่อยคือการเตมิ ออกซเิ จนเขา้
ไปในสารทเี ขา้ ทาํ ปฏิกิรยิ า หรอื มกี ารเปลียนแปลงวาเลนซข์ องสารทีเขา้ ทาํ ปฏิกริ ยิ า โดยคาํ จาํ กดั ความ

20

ปฏิกิรยิ าออกซิเดชนั คอื การเติมออกซเิ จนหรือการกาํ จดั อิเลก็ ตรอน และรดี กั ชนั คือการกาํ จดั ออกซเิ จนหรือการ
เติมอเิ ล็กตรอน ปฏกิ ิรยิ าออกซเิ ดชนั ทีรูจ้ กั กนั โดยทวั ไป คือการเกดิ สนิมของเหลก็ อนั เนืองมาจากออกซเิ จน
4Fe + 3O2 = 2Fe2O3 (2-20)

เหลก็ ถกู ออกซไิ ดซจ์ าก Fe เป็น Fe3+ ในขณะทอี อกซเิ จนถกู รดี ิวซจ์ าก O เป็น O2-
ตวั อยา่ งของการใชป้ ฏกิ ริ ยิ าออกซิเดชนั -รีดกั ชนั ในการบาํ บดั นาํ คือ การกาํ จดั เฟอรสั ไอออน (Fe +) ที
ไมล่ ะลายนาํ ออกจากสารละลายโดยปฏกิ ริ ยิ าออกซชิ นั ดว้ ยโพแทสเซยี มเปอรแ์ มงกาเนต

2H2O + 3Fe2+ + 2Mn(7+)O4 + 5OH- = 3Fe(3+)(OH)3  + Mn(4+)O2  (2-21)

สมการ ( - ) แสดงวา่ เฟอรสั ไอออนไดร้ บั ประจบุ วก 1 ประจุ (ถกู ออกซไิ ดส)์ กลายเป็น เฟอรกิ
ไอออน (Fe +) ในขณะทแี มงกานีสในเปอรแ์ มงกาเนตไอออนจะถกู ลดวาเลนซจ์ าก 7+เป็น 4+ (ถกู รีดวิ ซ)์
กลายเป็นแมงกานีสไดออกไซด์ (Manganese Dioxide) ตะกอนไฮดรอกไซดข์ องเหลก็ (Iron Hydroxide) และ
แมงกานสี ไดออกไซด์ จะถกู กาํ จดั ออกไดโ้ ดยการตกตะกอนและการกรอง

2.5 จลนศาสตรเ์ คมี

ในสว่ นของสมดลุ เคมีทีไดก้ ลา่ วมาแลว้ อยา่ งสงั เขป จะเหน็ ไดว้ า่ สมดลุ เคมีแสดงทศิ ทางของปฏกิ ริ ยิ า
และความกา้ วหนา้ ของปฏิกิรยิ า เช่น แตกตวั ไปเทา่ ใด ละลายอยมู่ ากนอ้ ยเทา่ ใดทีสภาวะสมดลุ แต่ไม่ได้

กล่าวถงึ อตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าเลย ซงึ ในสว่ นของอตั ราการเกดิ ปฏิกิรยิ านนั จะไดก้ ล่าวไวใ้ นส่วนนี นยิ ามของ
จลนศาสตรข์ องปฏิกริ ยิ าเคมคี อื อตั ราการเกดิ ปฏิกริ ยิ า (Rate of Reaction) จลศาสตรท์ ีกลา่ วถงึ ในบทนีเป็นจล
ศาสตรส์ าํ หรบั ปฏกิ ิรยิ าทีไม่ผนั กลบั ทีเกิดขึนภายในของเหลวสถานะเดียว โดยพจิ ารณาจากการเปลียนแปลง
สารตงั ตน้ 1 ตวั กลายเป็นสารผลิตภณั ฑ์ 1 ตวั

A (สารตงั ตน้ ) P (ผลิตภณั ฑ)์

ในปฏกิ ริ ยิ าทีไมผ่ นั กลบั สารตงั ตน้ จะทาํ ปฏกิ ิรยิ ากนั เกิดเป็นผลิตภณั ฑเ์ กือบสมบรู ณ์ ซงึ เราจะพบ

โดยทวั ไปในกระบวนการบาํ บดั นาํ และนาํ เสยี ดงั นนั จงึ เป็นเหตผุ ลทีเราจะตอ้ งทาํ ความเขา้ ใจถึงจลนศาสตรข์ อง
กระบวนการทางเคมี
2.5.1 ปฏกิ ริ ยิ าอนั ดับศูนย์ (Zero-order Reaction)
เป็นปฏิกริ ยิ าทีอตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าไมข่ ึนอยกู่ บั ความเขม้ ขน้ ของสารตงั ตน้ และผลิตภณั ฑ์ ดงั นนั การ

หายไปของสารตงั ตน้ และการเกดิ ขึนของสารผลิตภณั ฑจ์ ะมีความสมั พนั ธก์ นั แบบเป็นเสน้ ตรง
ให้ c แทนความเขม้ ขน้ ของสาร A ทเี วลา t การหายไปของสาร A ทสี มั พนั ธก์ บั เวลาคือ

dc  - k0 (2-22)
dt

โดย dc คอื อตั ราการเปลียนแปลงความเขม้ ขน้ ของสาร A
dt

k0 คอื ค่าคงทีของอตั ราการเกิดปฏกิ ริ ยิ าอนั ดบั ศนู ย์ (ความเขม้ ขน้ ตอ่ เวลา)

21

เมอื แกส้ มการที ( - ) โดยใชช้ ว่ งของความเขม้ ขน้ จาก c = C0 ถงึ c = Ct และชว่ งเวลาจาก t = 0 ถึง
t = t และจดั รูปใหม่จะไดเ้ ป็น
Ct = - k0 CO (2-23)

โดย C t คือความเขม้ ขน้ ของสาร A ทเี หลอื อย่ทู ีเวลา t ใดๆ (มวลตอ่ ปรมิ าตร)
CO คอื ความเขม้ ขน้ เรมิ ตน้ ของสาร A (มวลต่อปรมิ าตร)

กราฟปฏิกิรยิ าลาํ ดบั ทีศนู ยด์ ว้ ยสมการขา้ งตน้ ตามรูป - จะเป็นเสน้ ตรง มคี า่ ความชนั เป็น –k0 ซงึ
หมายความว่าเมือเวลาเพมิ ขนึ สาร A จะมคี วามเขม้ ขน้ ลดลง ตวั อย่างของปฏกิ ิรยิ าอนั ดบั ศนู ยท์ ีอาจพบในเรือง
เคมขี องนาํ และนาํ เสียคือการดดู ซบั สารละลายดว้ ยถา่ นกมั มนั ต์ (Activated Carbon)

C0

ความ Slope = -k0
เขม้ ขน้ ที
เหลืออย่,ู Ct

รูปที 2-3 เวลา, t
กราฟของปฏิกริ ยิ าอนั ดบั ศนู ย์

2.5.2 ปฏกิ ิรยิ าอันดบั ทหี นึง (First-order Reaction)

อตั ราการเกดิ ปฏิกริ ยิ าเป็นสดั ส่วนโดยตรงกบั ความเขม้ ขน้ ของสารตงั ตน้ ดงั นนั

dc  - k1c (2-24)
dt

โดย k1 คือค่าคงทีของอตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าอนั ดบั ทีหนงึ (ต่อเวลา)

เมอื แกส้ มการที ( - 4) โดยใชช้ ่วงของความเขม้ ขน้ จาก c = C0 ถงึ c = Ct และชว่ งเวลาจาก t = 0 ถึง
t = t และจดั รูปใหม่จะไดเ้ ป็น

C t  C0e -k1t (2-25)

จดั สมการที ( - ) ใหอ้ ยใู่ นรูปเสน้ ตรง จะได้

ln C0  k1t (2-26)
Ct

22

สมการ (2-25) แสดงว่า ความเขม้ ขน้ ของสารจะลดลงในแบบ exponential จากความเขม้ ขน้ เรมิ ตน้
ซงึ มีลกั ษณะเดียวกบั ปฏกิ ิรยิ าการสลายตวั ของการกมั มนั ตภาพรงั สี ตวั อย่างของปฏิกริ ยิ าเคมที ีพบคือการเกิด
บโี อดี (Biochemical Oxygen Demand, BOD) และปฏกิ ิรยิ าการสลายตวั ของสารอนิ ทรยี ใ์ นนาํ เป็นตน้ เมือ
พลอตกราฟเสน้ ตรงของปฏิกริ ิยาลาํ ดบั ทีหนงึ ซงึ แทนดว้ ยสมการ ( - ) จะไดก้ ราฟดงั แสดงในรูปที -

คา่ ลอการิทึม

ของ Co/Ct , Slope = k1

ln C0
Ct

เวลา, t

รูปที 2-4 กราฟเสน้ ตรงของปฏกิ ิรยิ าอนั ดบั ทีหนงึ

2.5.3 ปฏกิ ริ ิยาอนั ดับทสี อง (Second-order Reaction)

การเกดิ ปฏกิ ิรยิ าลาํ ดบั ทีสองมีอตั ราการเกดิ ปฏิกริ ยิ าเป็นสดั ส่วนโดยตรงกบั กาํ ลงั สองของความ
เขม้ ขน้ ของสารตงั ตน้ ดงั นนั

dc  - k2c2 (2-27)
dt

โดย k2 คอื ค่าคงทีของอตั ราการเกิดปฏกิ ริ ยิ าอนั ดบั ทีสอง (ตอ่ ความเขม้ ขน้ ตอ่ เวลา)

เมอื แกส้ มการที ( - ) โดยใชช้ ่วงของความเขม้ ขน้ จาก c = C0 ถงึ c = Ct และชว่ งเวลาจาก t = 0 ถงึ
t = t และจดั รูปใหมจ่ ะไดเ้ ป็น

1-1  k2t (2-28)
Ct C0

ตวั อยา่ งของปฏกิ ริ ยิ าทีพบไดค้ อื การจบั ตวั กนั ของสารแขวนลอยในปฏกิ ริ ยิ า Coagulation เมือพลอต
กราฟของปฏกิ ิรยิ าลาํ ดบั ทีสองซงึ แทนดว้ ยสมการ (2-28) จะไดเ้ ป็นกราฟเสน้ ตรง ดงั แสดงในรูปที -

23

ค่าส่วนกลบั Slope = k2
ของความ
เขม้ ขน้ ที 1/C0
เหลืออยู่ ,

1
Ct

เวลา, t

รูปที 2-5 กราฟเสน้ ตรงของปฏกิ ิรยิ าอนั ดบั ทีสอง

2.5.4 ปฏิกริ ิยาแบบอมิ ตวั (Saturation-type Reaction)

เป็นปฏกิ ริ ยิ าแบบผสมระหวา่ ง ปฏกิ ิรยิ าอนั ดบั และอนั ดบั ที ซงึ มีรูปแบบดงั นี

dc  - ksc (2-29)
dt Kc

โดย ks คือค่าคงทีของอตั ราการเกิดปฏิกริ ยิ าแบบอิมตวั (ความเขม้ ขน้ ตอ่ เวลา)
K คือค่าคงทีของความเขม้ ขน้ ในปฏกิ ิรยิ าแบบอมิ ตวั (ความเขม้ ขน้ )

สมการ ( - ) แสดงวา่ เมอื ความเขม้ ขน้ นอ้ ยๆ คือ c << K อตั ราการเกดิ ปฏกิ ิรยิ า dc จะกลายเป็น
dt

ปฏกิ ริ ยิ าอนั ดบั ที ทีมคี ่าคงทีการเกดิ ปฏกิ ิรยิ าเป็น  ks และเมือ c มคี ่ามากๆ คอื c >> K อตั ราการ
K

เกดิ ปฏกิ ิรยิ า dc จะกลายเป็นปฏิกริ ยิ าอนั ดบั ที ทมี คี ่าคงทกี ารเกดิ ปฏกิ ิรยิ าเป็น ks
dt

เมอื แกส้ มการที ( - ) โดยใชช้ ว่ งของความเขม้ ขน้ จาก c = C0 ถงึ c = Ct และชว่ งเวลาจาก t = 0 ถึง
t = t และจดั รูปใหมจ่ ะไดเ้ ป็น

1 ln C0  - 1  C 0 - Ct   ks (2-30)
t Ct K  t  K

ตวั อยา่ งของปฏิกริ ยิ าแบบนีคอื ฏกิ ิรยิ าทีเกียวขอ้ งกับการสลายตวั โดยกระบวนการชวี ภาพ กราฟ
เสน้ ตรงของสมการ ( - ) เพอื หาคา่ คงทีตา่ งๆ ของปฏิกิรยิ าแสดงในรูป -

24

ks/K Slope = -1/K
1 ln C0
t Ct

รูปที 2-6 (C0-Ct) / t
กราฟเสน้ ตรงของปฏกิ ิรยิ าแบบอมิ ตวั

2.5.5 ผลของอุณหภมู ทิ มี ตี ่ออตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ า
อตั ราการเกดิ ปฏกิ ิรยิ าเคมจี ะเพมิ ขึนตามอณุ หภมู ทิ เี พิมขนึ โดยอณุ หภมู ทิ ีเพมิ ขึนตอ้ งไม่สง่ ผลใหเ้ กิด
การเปลียนแปลงของสารตงั ตน้ และตวั เรง่ ปฏกิ ริ ิยา ความสมั พนั ธพ์ ืนฐานระหวา่ งอณุ หภมู แิ ละคา่ คงทีอตั ราการ

เกิดปฏิกริ ยิ าของปฏิกิรยิ าเคมตี งั ขึนโดย Arrhenius ในปี 1889 เมอื สมการแรกเรมิ ของ Arrhenius ไดร้ บั การ
ปรบั ปรุงและทาํ ใหอ้ ยใู่ นรูปทีงา่ ยขึน จะไดค้ วามสมั พนั ธร์ ะหว่างอณุ หภมู แิ ละคา่ คงทีอตั ราการเกดิ ปฏิกิรยิ าเป็น
ดงั นี
k2 = k1T2-T1 (2-31)

โดย k1 และ k2 = คา่ คงทีของอตั ราการเกิดปฏกิ ิรยิ าแบบตา่ งๆ ทีอณุ หภมู ิ และ
ตามลาํ ดบั
 = ค่าสมั ประสทิ ธิอณุ หภมู ิ (Temperature Coefficient)

T และ T2 = อณุ หภมู ทิ ี และ ตามลาํ ดบั ( C)

ค่าสมั ประสทิ ธิอณุ หภมู ิ (Temperature Coefficient) มีคา่ คงทีในช่วงอณุ หภมู แิ คบๆ ในชว่ งทีมกี าร
บาํ บดั นาํ และนาํ เสยี การใชส้ มั ประสิทธิอณุ หภมู ิสามารถประยกุ ตใ์ ชค้ า่ อณุ หภมู ิขณะทาํ การทดลองกบั ชว่ ง

อณุ หภมู ทิ ี 5 C จากอณุ หภมู นิ นั ค่าสมั ประสทิ ธิอณุ หภมู สิ าํ หรบั ทงั ปฏกิ ิรยิ าเคมีและปฏิกิรยิ าชวี ภาพทีใชก้ ัน
โดยทวั ไปคอื 1.072 โดยคา่ คงทีของอตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าชวี ภาพจะมีคา่ เพมิ ขึนเป็น 2 เทา่ หรอื ลดลงเหลอื เพยี ง

ครงึ หนึงเมอื อณุ หภมู เิ ปลียนแปลงไป 10 c

2.6 ความสามารถในการละลายนาํ ของก๊าซ

ก๊าซสว่ นใหญ่สามารถละลายนาํ ไดไ้ ม่มากกน็ อ้ ย มกี ๊าซบางชนดิ ทีทาํ ปฏกิ ริ ยิ าเคมีกบั นาํ ก๊าซตวั

หนงึ ทมี ีปฏิสมั พนั ธก์ บั นาํ นอ้ ยมากคือ ก๊าซมเี ธน (CH4) ซงึ ถูกผลิตขึนในกระบวนการย่อยสลายแบบไมใ่ ช้

25

ออกซิเจนของกากสลดั จ์ (Sludge) และบางครงั อาจมกี ารรวบรวมมาเผาเพือใหไ้ ดค้ วามรอ้ น ก๊าซหลกั 2 ชนดิ ที
มีปรมิ าณมากในบรรยากาศ คือ ไนโตรเจน และออกซเิ จน เป็นก๊าซซงึ ไมท่ าํ ปฏกิ ริ ยิ าเคมกี บั นาํ และมี
ความสามารถในการละลายนาํ อยา่ งจาํ กดั ความสามารถในการละลายนาํ ของกา๊ ซแต่ละชนิดจะเป็นสดั สว่ น
โดยตรงกบั ความดนั ของกา๊ ซชนิดนนั ทกี ระทาํ อย่เู หนอื ผวิ นาํ ณ ความดนั หนึงๆ ความสามารถในการละลายนาํ
ของออกซเิ จนจะมกี ารเปลียนแปลงอย่างมากตามอณุ หภมู ขิ องนาํ และความเคม็ (ความเขม้ ขน้ ของคลอรนี ) ของ
นาํ และการละลายจะมคี า่ ตาํ ลงตามความเคม็ และอณุ หภมู ิทเี พมิ ขึน ค่าการละลายอมิ ตวั ของออกซเิ จนจาก
ปรมิ าณออกซิเจนทมี ีในบรรยากาศ 21% สาํ หรบั ค่าอณุ หภมู แิ ละความเคม็ ตา่ งๆ แสดงในตาราง 2-4

ตาราง - คา่ การละลายอิมตวั ของออกซเิ จนในนาํ ทสี ภาวะสมดลุ กบั ปรมิ าณออกซเิ จนทีมใี น

บรรยากาศ สาํ หรบั ค่าอณุ หภมู ิและความเคม็ ตา่ งๆ ทคี วามดนั บรรยากาศ มลิ ลเิ มตรปรอท

อณุ หภูมิ ความเคม็ (ส่วนในพันส่วน, ppt)
(oC)
0 ppt 9 ppt 18 ppt 27 ppt 36 ppt 45 ppt
0
10 ปริมาณออกซิเจนละลายอิมตวั (มลิ ลกิ รมั ตอ่ ลิตร) 10.66
20 8.45
25 14.62 13.73 12.89 12.1 11.36 6.96
30 6.39
40 11.29 10.66 10.06 9.49 8.96 5.90
5.08
9.09 8.62 8.17 7.75 7.35

8.26 7.85 7.46 7.08 6.72

7.56 7.19 6.85 6.51 6.20

6.41 6.12 5.84 5.58 5.32

ก๊าซหลายชนดิ สามารถเกดิ ขึนในนาํ ไดโ้ ดยการย่อยสลายของสารอนิ ทรยี ใ์ นนาํ แอมโมเนยี อาจเกิด
จากการย่อยสลายทางชวี ภาพของสารประกอบอินทรียท์ มี สี ว่ นประกอบของไนโตรเจน โดยจะอยใู่ นรูปของ
แอมโมเนียมไอออนหากสารละลายนนั อยใู่ นสภาวะเป็นกรดดงั ไดก้ ลา่ วมาแลว้ ก๊าซทีถกู ปลอ่ ยออกมาจากนาํ
เสียอีกชนิดหนึงพบบอ่ ย คือ ไฮโดรเจนซลั ไฟด์ (H2S) หรอื ทีรูจ้ กั กนั ดใี นชอื ของก๊าซไขเ่ นา่ ซงึ เกดิ จากปฏกิ ิรยิ า
ชีวเคมีโดย SO42- ภายใตส้ ภาวะไรอ้ อกซเิ จนจะถกู เปลียนเป็น S2- ซงึ จะรวมตวั กบั H+ เป็น HS– และเป็น H2S ใน
ทสี ดุ และปลอ่ ยออกจากสารละลายในรูปของกา๊ ซ H2S ดงั สมการ

H2S  H+ + HS – , pKA = 7.1 (2-32)

ก๊าซนเี ป็นสาเหตใุ หเ้ กดิ “Crown Corrosion” ในในท่อระบายนาํ โสโครกทมี กี ารระบายอากาศไม่ดี
ทาํ ใหม้ คี วามอบั ชืน ทงั นเี นอื งมาจาก H2S ถูกออกซไิ ดซ์ (โดยแบคทเี รยี ) แลว้ รวมตวั กบั นาํ เป็นกรดซลั ฟิ วรกิ
(H2SO4) ในหยดนาํ ทเี กดิ จากการควบแนน่ ของความชืนซงึ เกาะอยู่ ณ ผนงั ดา้ นในของทอ่ ดงั รูปที -

26