การเติมอากาศโดยเครื่องเพิ่มอากาศ

การเติมออกสิเจน (อังกฤษ: oxygenation) หรือเครื่องเติมอากาศผิวน้ำ (Aeration) เป็นหัวใจของแนวทางการทำงานของระบบบรรเทาน้ำเสียแบบใช้ออกสิเจนจากอากาศ เพราะเหตุว่าแม้ระบบบำบัดรักษาน้ำเสียขาดออกสิเจน จุลชีวันทั้งหลายแหล่ก็ไม่อาจจะดำเนินการได้ ถ้าหากมีจำนวนออกสิเจนละลายน้ำอยู่สูง ระบบก็สามารถบำบัดรักษาน้ำได้ดิบได้ดีหรือสามารถรับน้ำเสียได้มากขึ้น แต่ว่าด้วยเหตุว่าค่าการละลายน้ำของออกสิเจนที่ความดันบรรยากาศมีค่าต่ำย่อมจะก่อให้มีกำลังขับ (Driving Force) ต่ำตามไปด้วย

ด้วยเหตุนั้น การเพิ่มอัตราการละลายน้ำของออกสิเจนที่ความดันบรรยากาศ ก็เลยเป็นต้นว่าการเพิ่มผิวสัมผัส (Interfacia Area) ระหว่างอากาศกับน้ำให้มีค่าสูงที่สุด

ภาวะการทำงานโดยธรรมดาของระบบบำบัดรักษาน้ำเสีย จะมีค่าความจำเป็นออกสิเจนเปลี่ยนอยู่เสมอเวลาตามจำนวนสิ่งที่ต้องการออกสิเจนของจุลอินทรีย์ ซึ่งขึ้นกับอัตราการไหลของน้ำเสียและก็ความเข้มข้นของมวลสารอินทรีย์ ซึ่งสำหรับในการวางแบบจำเป็นที่จะต้องเพิ่มเติมออกสิเจนให้แก่ระบบที่ความอยากได้สูงสุดได้อย่างพอเพียง การเติมอากาศให้กับระบบำบัดน้ำเสียสามารถเพิ่มได้โดย

1) เกิดขึ้นเองโดยธรรมชาติ ระบบบำบัดรักษาน้ำเสียที่ใช้เครื่องเพิ่มอากาศแบบงี้ ยกตัวอย่างเช่น ระบบบ่อผึ่ง (Oxidation Ponds)ออกสิเจนจากอากาศก็เลยแพร่ลงบนเฉพาะที่ผิวหน้าของบ่อผึ่งแค่นั้น ถ้าเกิดอัตราการใช้ออกสิเจนในระบบ มีมากยิ่งกว่าอัตราการแพร่ของออกสิเจนก็จะมีผลให้กำเนิดสภาพการณ์ที่เรียกว่าไม่มีอากาศ (Anaerobic)หรือค่าออกสิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำมีค่าพอๆกับ 0 ในสภาพการณ์แบบนี้ส่งผลให้เกิดกลิ่นเหม็นจากก๊าซไข่เน่าในระบบบำบัดรักษาน้ำเสียได้ และก็น้ำจะมีสีดำ การเติมอากาศแนวทางนี้ก็เลยไม่อยากพลังงานสำหรับการเพิ่มเติมอากาศ

2) โดยใช้เครื่องเติมอากาศ อาทิเช่น กังหันชัยปรับปรุง เครื่องยนต์ในระบบบรรเทาแบบสระเครื่องเติมอากาศ ราคา (Aerated Lagoon)เครื่องจักรกลในระบบขี้ตะกอนรีบ (Activated Sludge)ฯลฯ ซึ่งการเติมอากาศแนวทางนี้จำต้องมีพลังงานมาเกี่ยวโยง แม้กระนั้นหากไม่มีการควบคุมที่ดี ก็จะมีการสูญเสียพลังงานไปโดยไม่มีประโยชน์ เครื่องยนต์เพิ่มเติมอากาศมีบทบาทอยู่ 2 ประการ เป็น หน้าที่สำหรับเพื่อการให้ออกสิเจนแก่น้ำในระบบบำบัดรักษาน้ำเสียได้อย่างพอเพียง รวมทั้งหน้าที่สำหรับเพื่อการกวนน้ำเพื่อออกสิเจนที่ละลายน้ำอยู่กระจัดกระจายออกเสมอทั่วทั้งยังรอบๆที่อยาก พลังงานที่ใช้ในลัษณะของการกวนนี้ควรมีค่าพอเหมาะพอควรสำหรับเพื่อการกระจัดกระจายออกสิเจนในน้ำต่อการเติบโตของจุลชีวัน ด้วยเหตุว่าหากกวนไม่พอจุลอินทรีย์จะมิได้รับออกสิเจนอย่างพอเพียง ได้ผลสำเร็จให้ระบบไม่สามารถที่จะดำเนินการเจริญสักเท่าไหร่ แต่ว่าหากกวนแรงเกินความจำเป็นก็จะสิ้นเปลืองพลังงานโดยไม่กำเนิดคุณประโยชน์ เครื่องกลไกเพิ่มเติมอากาศแต่ละประเภทมีอีกทั้งส่วนที่ดีและส่วนที่เสียในด้านต่างๆด้วยเหตุนี้การออกแบบรวมทั้งประดิษฐ์เครื่องเติมอากาศจึงควรรู้เรื่องแนวทางการทำงาน แนวทางคำนวณ ตลอดจนเข้าใจในเรื่องกรรมวิธีทดลองความสามารถสำหรับการระบายออกสิเจนลงไปในน้ำต่อพลังงาน (Performance of Oxygen Transfer in Water) หน่วยเป็นกิโลของออกสิเจน/แรงม้า-ชั่วโมง ตอนนี้มีการใช้หัวกระจัดกระจายอากาศ ช่วยสำหรับเพื่อการทำให้มีประสิทธิภาพเพิ่มมากขึ้นในระบบบรรเทาน้ำเสียแบบต่างๆ

ที่มาบทความ https://th.wikipedia.org/wiki/