มาทำความรู้จัก “เครื่องเติมอากาศ” กันดีกว่า ว่าทำไมถึงต้องเติมอากาศหรือเติมออกซิเจนในน้ำ ???

การเติมออกซิเจน (อังกฤษ: oxygenation) หรือการเติมอากาศ (Aeration) เป็นหัวใจของการทำงานของระบบบำบัดน้ำเสียแบบใช้ออกซิเจนจากอากาศ เพราะหากระบบบำบัดน้ำเสียขาดออกซิเจน จุลินทรีย์ทั้งหลายก็จะไม่สามารถทำงานได้ ถ้ามีปริมาณออกซิเจนละลายในน้ำสูง ระบบก็สามารถบำบัดน้ำได้ดีหรือสามารถรับน้ำเสียได้มากขึ้น แต่เนื่องจากค่าการละลายน้ำของออกซิเจนที่ความดันบรรยากาศมีค่าต่ำย่อมจะทำให้มีแรงขับ (Driving Force) ต่ำตามไปด้วย ดังนั้น การเพิ่มอัตราการละลายน้ำของออกซิเจนที่ความดันบรรยากาศ จึงได้แก่การเพิ่มผิวสัมผัส (Interfacial Area) ระหว่างอากาศกับน้ำให้มีค่ามากที่สุด 

สภาพการทำงานโดยทั่วไปของระบบบำบัดน้ำเสีย จะมีค่าความต้องการออกซิเจนเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาตามปริมาณความต้องการออกซิเจนของจุลินทรีย์ ซึ่งขึ้นอยู่กับอัตราการไหลของน้ำเสียและความเข้มข้นของมวลสารอินทรีย์ ซึ่งในการออกแบบจะต้องเติมออกซิเจนให้แก่ระบบที่ความต้องการสูงสุดได้อย่างเพียงพอ การเติมอากาศให้กับระบบบำบัดน้ำเสียสามารถเติมได้โดย ดังนี้

1. เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ระบบบำบัดน้ำเสียที่ใช้การเติมอากาศแบบนี้ เช่น ระบบบำบัดแบบบ่อผึ่ง หรือสระผึ้ง(Stabilization Pond, SP) บ่อผึ่งแบบไร้ออกซิเจน (Anaerobic  Pond)  :  เป็นบ่อผึ่งที่อยู่บริเวณต้นน้ำซึ่งน้ำเสียยังคงประกอบด้วยสารอินทรีย์อยู่มากหรืออีกนัยหนึ่งค่าบีโอดียังสูง  กระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์จะเป็นแบบไร้ออกซิเจน  สารอินทรีย์จะถูกเปลี่ยนรูปเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์  มีเทน  ก๊าซไข่เน่า  เป็นต้น  แบคทีเรียที่เจริญเติบโตในบ่อนี้จะเป็นพวก  Anaerobic  Bacteria  ข้อเสีย  ของบ่อประเภทนี้คืออาจเกิดกลิ่นเหม็นเนื่องจากก๊าซไข่เน่า

2. การใช้ เครื่องเติมอากาศ เช่น กังหันตีน้ำ เครื่องเติมอากาศแบบใต้น้ำ เครื่องเติมอากาศแบบผิวน้ำ เครื่องกลในระบบบำบัดแบบสระเติมอากาศ (Aerated Lagoon) เครื่องกลในระบบตะกอนเร่ง (Activated Sludge) เป็นต้น ซึ่งการเติมอากาศวิธีนี้จำเป็นต้องมีพลังงานมาเกี่ยวข้อง แต่ถ้าไม่มีการควบคุมที่ดี ก็จะเกิดการสูญเสียพลังงานไปโดยเปล่าประโยชน์ เครื่องกลเติมอากาศมีหน้าที่อยู่ 2 ประการ คือ หน้าที่ในการให้ออกซิเจนแก่น้ำในระบบบำบัดน้ำเสียได้อย่างพอเพียง และหน้าที่ในการกวนน้ำเพื่อให้ออกซิเจนที่ละลายน้ำอยู่กระจายออกเสมอทั่วทั้งบริเวณที่ต้องการ