ลักษณะของน้ำเสียทางเคมี น้ำเน่าเสีย

ลักษณะของน้ำเสียทางเคมี น้ำเน่าเสีย ลักษณะของน้ำทางเคมีดังต่อไปนี้ ถ้ามีในน้ำปริมาณมากหรือน้อยเกินค่ามาตรฐานที่กำหนดจะทำให้เกิดน้ำเสีย

1. สารอินทรีย์ (Organic Matter) คือ สารที่ประกอบไปด้วยธาตุคาร์บอน และไฮโดรเจน (อาจมีออซิเจน ไนโตรเจน และธาตุอื่น ๆ)

2. บีโอดี (Biochemical Oxygen Damned : BOD) หมายถึง ปริมาณออกซิเจนที่ใช้ในการย่อยสลายสารอินทรีย์ในเวลา 5 วัน โดยแบคทีเรียที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส ค่าบีโอดี ให้เป็นตัวกำหนดขนาดของระบบบำบัดน้ำเสียได้ เป็นค่าที่บอกให้ทราบถึงปริมาณของออกซิเจนที่ใช้ในการย่อยสลายสารอินทรีย์

3. ซีโอดี (Chemical Oxygen Demand : COD) หมายถึง ปริมาณออกซิเจนทั้งหมดที่ต้องการใช้เพื่อออกซิเดชันสารอินทรีย์ในน้ำให้เป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ค่าซีโอดีมีความสำคัญในการวิเคราะห์คุณภาพน้ำทิ้ง การควบคุมระบบบำบัดน้ำเสีย เช่นเดียวกับค่าบีโอดี

4. ทีโอซี (Total Organic Carbon : TOC) หมายถึง ปริมาณคาร์บอนที่มีอยู่ในน้ำ

5. ค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH) มีความสำคัญในการควบคุมคุณภาพน้ำและน้ำเสีย ควบคุมให้เหมาะสมกับการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต เพื่อไม่ให้เกิดการกัดกร่อนของท่อ เพื่อให้ในการควบคุมให้สารเคมีที่ใช้บำบัดน้ำเสียทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยทั่วไปน้ำมีค่า pH อยู่ในช่วง 5-8 ค่า pH เป็นค่าที่แสดงปริมาณความเข้มข้นของอนุภาคไฮโดรเจในน้ำ [H+]

6. คลอไรด์ เกิดจากบ้านพักอาศัย อุตสาหกรรม เช่น การผลิตเกลือ การผลิตแก้ว หรือจากการเกษตรกรรม เช่น การใช้ปุ๋ย สารฆ่าแมลง

7. ความเป็นด่าง (Alkalinity) เกิดขึ้นจากในน้ำมีสารไฮดรอกไซด์ คาร์บอเนต และไบคาร์บอเนต ของธาตุแคลเซียม แมกนีเซียม โซเดียม โพแทสเซียม หรือแอมโมเนีย

8. ความกระด้าง (Hardness) หมายถึง น้ำที่ต้องการสบู่ค่อนข้างมาก จึงจะทำให้เกิดฟอง หรือน้ำที่ทำให้เกิดตะกรัน น้ำกระด้างมี 2 ชนิด คือ (1.)น้ำกระด้างชั่วคราว หรือน้ำกระด้างคาร์บอเนต (Carbonate Hardness) เกิดจากสารไบคาร์บอเนต (CO32-) รวมตัวกับ Ca2+ หรือ Mg+ สามารถทำให้หายได้โดยการต้ม และ (2.)น้ำกระด้างถาวร หรือ ความกระด้างที่ไม่ได้เกิดจากคาร์บอเนต เช่น เกิดจาก SO42- Cl- ของ Ca2+ หรือ Mg+ เช่น MgSO4 CaCl2

9. ไนโตรเจน เป็นธาตุที่มีความสำคัญในการสังเคราะห์โปรตีน ธาตุไนโตรเจนในน้ำอยู่ในรูป สารอินทรีย์ไนโตรเจน แอมโมเนีย-ไนโตรเจน ไนไตรท ไนเตรต ก๊าซไนโตรเจน ถ้ามีไนโตรเจนในแหล่งน้ำมาก ทำให้พืชน้ำมีการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว
10. ฟอสฟอรัส ในน้ำสารฟอสฟอรัสอยู่ในรูปของออร์โธฟอสเฟต (Orthophosphate) เช่นสาร PO43-, HPO4-2 , H2PO4- และ H3PO4 นอกจากนี้ยังมีสารพวกโพลีฟอสเฟต

11. สารโลหะหนักชนิดต่างๆ ขึ้นอยู่กับชนิดของอุตสาหกรรม เช่น สารตะกั่ว (Pb) ทองแดง (Cu) โครเมียม (Cr) แคดเมียม (Cd) สารหนู (As) เป็นต้น สารโลหะหนักยอมให้มีได้ในน้ำในปริมาณน้อยมาก แต่บางชนิดหากมีปริมาณไม่มากนักจะมีผลดีต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ เช่น สารทองแดง สังกะสี เป็นต้น

12. ก๊าซต่างๆที่ละลายในน้ำ
– ก๊าซออกซิเจน (O2) ปริมาณออกซิเจนละลายน้ำ (Dissolved Oxygen: DO) เป็นตัวบ่งชี้คุณภาพน้ำ โดยทั่วไปไม่ควรมีค่าต่ำกว่า 4 มก.ต่อลิตร ค่า DO เป็นตัวชี้ถึงปฏิกิริยาทางชีววิทยาในน้ำ การละลายของออกซิเจนขึ้นอยู่กับ อุณหภูมิ ความดัน สิ่งเจือปนในน้ำ เช่น เกลือชนิดต่าง ๆ

– ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟต์ (H2S) เป็นก๊าซที่ไม่มีสี มีกลิ่นคล้ายไข่เน่า มีความเป็นพิษ ไม่ติดไฟ เกิดขึ้นในการย่อยสลายในสภาวะที่ไม่มีออกซิเจน หากรวมตัวกับเหล็กจะเกิดเป็นสีดำของซัลไฟต์ (FeS)

– ก๊าซมีเธน (CH4) เป็นก๊าซที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ติดไฟได้ง่าย เกิดขึ้นในการย่อยสลายในสภาวะที่ไม่มีออกซิเจน

– ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เป็นก๊าซที่ไม่มีสี ไม่ติดไฟ เมื่อละลายน้ำทำให้น้ำมีความเป็นกรดเล็กน้อย

ลักษณะของน้ำเสียทางชีวภาพ
ลักษณะของทางชีวภาพ ดังต่อไปนี้สามารถชี้วัดถึงคุณภาพน้ำได้ว่าเป็นน้ำเสียหรือไม่

1. แบคทีเรีย (Bacteria) คือ จุลินทรีย์เซลล์เดียว มีขนาดเล็ก ไม่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า แบคทีเรียแบ่งตามแหล่งคาร์บอนที่ได้มาเพื่อการเจริญเติบโตได้ 2 ชนิดคือ (1.) ออโทโทรฟิกแบคทีเรีย (Autotrophic Bacteria หรือ Autotroph) เป็นแบคที่เรียที่สร้างอาหารได้เอง โดยได้คาร์บอนจากคาร์บอนไดออกไซด์ และได้พลังงานจากแสงอาทิตย์ หรือการออกซิเดชันของสารอินทรีย์ (2.) เฮเทอโรโทรฟิกแบคทีเรีย (Heterotrophic Bacteria หรือ Heterotroph) เป็นแบคทีเรียที่ไม่สามารถสร้างอาหารได้เอง โดยได้คาร์บอนจากสารอินทรีย์ และได้พลังงานจากแสงอาทิตย์ หรือการออกซิเดชันของสารอินทรีย์ แบคทีเรีย เป็นผู้ย่อยสลายในแหล่งน้ำ แบ่งตามช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมในการเจริญเติบโตได้ ดังนี้ 3 ชนิด คือ (1.) ไซโครไฟล์ (Psychriphile) อุณหภูมิที่เหมาะสม คือ 12-18 องศาเซลเซียส (2.) เมโซไฟล์ (Mesophile) อุณหภูมิที่เหมาะสม คือ 25-40 องศาเซลเซียส และ (3.)เทอร์โมไฟล์ (Thermophile) อุณหภูมิที่เหมาะสม คือ 55-65 องศาเซลเซียส นอกจากนี้แบคทีเรียเมื่อแบ่งตามความต้องการออกซิเจน แบ่งได้ 3 ชนิดคือ (1.) แอโรบิกแบคทีเรีย (Aerobic Bacteria) คือ แบคทีเรียที่ใช้ออกซิเจนอิสระเป็นองค์ประกอบในการเจริญเติบโต (2.)แอนแอโรบิกแบคทีเรีย (Anaerobic Bacteria) คือ แบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนอิสระเป็นองค์ประกอบในการเจริญเติบโต และ (3.) แฟคัลเททีฟแบคทีเรีย (Facultative Bacteria) คือ แบคทีเรียที่สามารถเจริญได้ทั้งในสภาพที่มี และไม่มีออกซิเจนอิสระ

2. รา (Fungi) เป็นจุลินทรีย์ที่มีหลายเซลล์ ไม่มีคลอโรฟิลล์ ราอาศัยอยู่ได้โดยไม่สามารถสังเคราะห์แสงเองได้ รับอาหารจากสิ่งที่ตายแล้ว รามีความสำคัญในการย่อยสลายพวกคาร์บอนที่มีค่า pH ต่ำ (ที่เหมาะสมคือ 5.6) สารมารถย่อนสลายสารที่มีโครงสร้างซับซ้อนได้ดีกว่าแบคทีเรีย รามีบทบาทสำคัญในการย่อยสลายเซลลูโลส หรือสารคาร์โบไฮเดรตได้ดี รามีบทบาทสำคัญในการย่อยสลายสารอินทรีย์ในระบบบำบัดน้ำเสียบางระบบ เช่น ระบบโปรยกรอง

3. สาหร่าย (Algae) เป็นจุลินทรีย์ ที่มีทั้งเซลเดียวและหลายเซล มีบทบาทสำคัญในการเป็นผู้ผลิต มีคลอโรฟิลล์ สามารถสังเคราะห์แสงเองได้ เช่น สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน และมีความสำคัญในการบำบัดน้ำเสียด้วยระบบ stabilization pond ซึ่งต้องมีออกซิเจนในบ่อน้ำ

4. โปรโตซัว (Protozoa) เป็นจุลินทรีย์เซลล์เดียว ไม่มีผนังเซล มีขนาดใหญ่กว่าแบคทีเรีย อาศัยเจริญเติบโตได้ที่ไม่มีออกซิเจน หรือสภาวะทั้งที่มีและไม่มีออกซิเจน (facultatively anaerobic) เป็นผู้บริโภค โดยการกินแบคทีเรีย สารอินทรีย์ และจุลินทรีย์อื่น ๆ

5. โรติเฟอร์ เป็นสัตว์หลายเซลล์ อาศัยอยู่ในสภาวะที่มีออกซิเจนอิสระ ใช้สารอินทรีย์เป็นแหล่งคาร์บอน มีประสิทธิภาพสูงในการกินแบคทีเรีย ถ้าพบโรติเฟอร์ในระบบบำบัดน้ำเสียที่ใช้ออกซิเจน แสดงว่าระบบบำบัดน้ำเสียนั้นมีประสิทธิภาพดี

6. ไวรัส (Virus) เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็ก เป็นกลุ่มของจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค ซึ่งมักเป็นโรคที่เกิดในระบบทางเดินอาหาร ไวรัส สามารถทำลายเซลล์ของแบคทีเรียได้

แหล่งกำเนิดมลพิษทางน้ำ
แหล่งกำเนิดมลพิษทางน้ำแบ่งได้หลัก ๆ ดังนี้

1. น้ำเสียจากชุมชน( domestic wastewaters) หมายถึง น้ำที่เกิดจากการใช้ประโยชน์ในกิจกรรมต่าง ๆ และระบายน้ำทิ้งลงสู่ท่อระบายน้ำ แหล่งรองรับน้ำเสีย หรือแหล่งน้ำธรรมชาติ โดยไม่ได้ผ่านการบำบัดมาก่อน ได้แก่ บ้านพักอาศัย ภัตตาคาร โรงแรม สถานที่ทำงาน ย่านการค้า ตลาด เป็นต้น องค์ประกอบของน้ำเสียชุมชน เช่น ของแข็งทั้งหมด ของแข็งแขวนลอย ของแข็งจมตัวได้ บีโอดี ซีโอดี ไนโตรเจนในรูปสารอินทรีย์ไนโตรเจน และแอมโมเนีย สารฟอสฟอรัสในรูปของสารอินทรีย์และฟอสเฟต น้ำมันและไขมัน โคลีฟอร์มทั้งหมด และฟีคัลโคลีฟอร์ม

2. น้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม ( industrial wastewater)ได้แก่ น้ำเสียจากกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรม น้ำเสียจากการล้างเครื่องจักร การล้างสถานประกอบการ เป็นต้น

3. น้ำเสียจากการเกษตรกรรม(agriculture wastewaters) ได้แก่ น้ำจากการเพาะปลูก น้ำทิ้งจากฟาร์มเลี้ยงสัตว์ น้ำจากบ่อกุ้งบ่อปลา เป็นน้ำทิ้งที่ปนเปื้อนด้วยสารเคมีทางการเกษตร ปุ๋ยรูปแบบต่าง ๆ เป็น