ประโยชน์ของการเติมอากาศในน้ำ Paddle wheel

การเติมออกซิเจน (อังกฤษ: oxygenation) หรือการเติมอากาศ (Aeration) เป็นหัวใจของการทำงาน ของระบบบำบัดน้ำเสีย แบบใช้ออกซิเจนจากอากาศ หากระบบบำบัดน้ำเสียขาดออกซิเจน จุลินทรีย์ทั้ง หลายก็ไม่สามารถทำงานได้ ถ้ามีปริมาณออกซิเจนละลายในน้ำสูง ระบบก็สามารถบำบัดน้ำได้ดี หรือสามารถรับน้ำเสียได้มากขึ้น แต่เนื่องจากค่าการละลายน้ำของออกซิเจนที่ความดันบรรยากาศมีค่าต่ำ ย่อมจะทำ ให้มีแรงขับ (Driving Force) ต่ำตามไปด้วย

การเพิ่มอัตราการละลายน้ำของออกซิเจนที่ความดันบรรยากาศ ได้แก่ การเพิ่มผิวสัมผัส (Interfacia Area) ระหว่าง อากาศ กับน้ำ ให้มีค่ามากที่สุด

โดยทั่วไปของระบบบำบัดน้ำเสีย จะมีค่าความต้องการออกซิเจนเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาตามปริมาณความต้องการ ออกซิเจนของจุลินทรีย์ ซึ่งขึ้นอยู่กับอัตราการไหลของน้ำเสียและความเข้มข้นของมวลสารอินทรีย์ ในการออกแบบ จะต้องเติมออกซิเจนให้แก่ระบบที่ความต้องการสูงสุดได้อย่างเพียงพอ การเติมอากาศให้กับระบบบำบัดน้ำเสียสามารถเติมได้หลายแบบ

จะเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น ระบบบ่อผึ่ง (Oxidation Ponds) ออกซิเจนจากอากาศ จะแพร่ลงบนเฉพาะที่ผิวหน้าของบ่อผึ่งเท่านั้น ถ้าหากอัตราการใช้ออกซิเจนในระบบ มีมากกว่า อัตราการแพร่ของออกซิเจน ก็จะทำให้เกิดสภาวะที่เรียกว่าไร้อากาศ (Anaerobic) หรือค่าออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำมีค่าเท่ากับ 0 จะทำให้เกิดกลิ่นเหม็นจากก๊าซไข่เน่า ในระบบบำบัดน้ำเสียได้ และน้ำจะมีสีดำ การเติมอากาศวิธีนี้จึงไม่ต้องการพลังงานในการเติมอากาศ

ใช้เครื่องกลเติมอากาศ เช่น กังหันชัยพัฒนา เครื่องกลในระบบบำบัดแบบสระเติมอากาศ (Aerated Lagoon) หรือ เครื่องกลในระบบตะกอนเร่ง (Activated Sludge) เป็นต้น ซึ่งการเติมอากาศวิธีนี้จำเป็นต้องมีพลังงานมาเกี่ยวข้อง ถ้าไม่มีการควบคุมที่ดี จะเกิดการสูญเสียพลังงานไปโดยเปล่าประโยชน์

เครื่องกลเติมอากาศมีหน้าที่อยู่ 2 ประการ คือ

หน้าที่ในการให้ออกซิเจนแก่น้ำในระบบบำบัดน้ำเสียได้อย่างพอเพียง หน้าที่ในการกวนน้ำเพื่อให้ออกซิเจนที่ละลายน้ำอยู่กระจายออกเสมอทั่ว ทั้งบริเวณที่ต้องการพลังงานที่ใช้ในการกวนนี้จะต้องมีค่าพอเหมาะสำหรับการกระจายออกซิเจนในน้ำ ต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ เพราะถ้ากวนน้อยเกินไปจุลินทรีย์จะไม่ได้รับออกซิเจนอย่างเพียงพอ เป็นผลให้ระบบไม่สามารถทำงานได้ดีเท่าที่ควร แต่ถ้ากวนแรงเกินไปก็จะสิ้นเปลืองพลังงาน เครื่องกลเติมอากาศแต่ละชนิดมีทั้งข้อดีและข้อเสียในด้านต่างๆ

ดังนั้นการออกแบบและประดิษฐ์เครื่องกลเติมอากาศ จะต้องเข้าใจหลักการทำงาน วิธีคำนวณ ตลอดจนเข้าใจถึงวิธีการทดสอบสมรรถนะในการถ่ายเทออกซิเจนลงไปในน้ำต่อพลังงาน (Performance of Oxygen Transfer in Water) หน่วยเป็นกิโลกรัมของออกซิเจน/แรงม้า-ชั่วโมง

ตัวอย่างเครื่องกลเติมอากาศ…. (Paddle wheel)

กังหันตีน้ำ 2 ใบพัด (ไฟ1เฟส) รุ่น : กังหันตีน้ำ 2 ใบพัด

คุณสมบัติ : กังหันตีน้ำ มอเตอร์ของเครื่อง จะขับเคลื่อนให้ใบพัดหมุนและตีน้ำ ทำให้เกิดการเติมอากาศในแนวระนาบ และเกิดการกวนน้ำโดยฟองอากาศเล็กๆ  ซึ่งมีผลเพิ่มออกซิเจนในน้ำให้มากขึ้น เหมาะสำหรับทำฟาร์มปลา ฟาร์มกุ้ง  และสามารถใช้เติมอากาศในระบบบ่อบำบัดน้ำเสีย เพิ่มออกซิเจนในน้ำ เพิ่มการหมุนเวียนของน้ำ ป้องกันไม่ให้น้ำนิ่งเน่าเสีย

รายละเอียดสินค้า
 – กังหันตีน้ำมอเตอร์ไฟฟ้า (ใบพัดพลาสติก)
 – กังหัน 2 ใบพัด/ใบกวัก 
 – มอเตอร์ 1HP (0.75Kw) 220V 1Phase
 – เสื้อเกียร์ทำจาก เหล็กหล่อ ภายในประกอบด้วยเฟืองหนอน
 – ทุ่น 2 ลำ ทำจากพลาสติก (POLYETHYLENE)
 – ใบพัดมีแบบ ใบพัด/ใบกวัก ทำจากพลาสติก (POLYETHYLENE)
 – ฝาครอบ ทำจากพลาสติก (POLYETHYLENE)
 – แท่น ทำจากวัสดุสแตนเลส STAINLESS STEEL
 – แกนเพลา/ตุ๊กตารับเพลา ทำจากวัสดุสแตนเลส STAINLESS STEEL
 – ขนาดประกอบชุด ยาว x หน้ากว้างประมาณ 175 x 150 ซม.

---

รุ่น  : กังหันตีน้ำ 2 ใบพัด /220V. / 380 V.

รุ่น : กังหันตีน้ำ 4 ใบพัด /220 V./380 V.

วิธีประกอบเครื่อง (กังหันตีน้ำไฟฟ้า 4 ใบพัด)

1. นำทุ่นมาตั้งเรียงกัน 3 ลำ
2. นำแท่น STL มาประกอบติดกับทุ่น โดยยึดน๊อตให้แน่น (ใช้น๊อต 12 ชุด)
3. นำตุ๊กตามาประกอบกับแท่น (ตามรูป) (ใช้น๊อต 4 ตัว)
4. ยกมอเตอร์เกียร์ขึ้นตั้งตรงกลางให้ได้ศูนย์กับตุ๊กตา (ใช้น๊อต 4 ตัว)
5. นำยางยอยครบชุดประกอบกับเพลาเกียร์ 2 ข้างให้แน่น
6. นำใบพัดสวมเข้าไปในเพลา STL 2 เส้น
7. ยึดน๊อตให้แน่นหมดทุกตัว

รุ่น : กังหันตีน้ำ 6 ใบพัด /220 V./380 V

วิธีประกอบเครื่อง (กังหันตีน้ำไฟฟ้า 6 ใบพัด)

1. นำทุ่นมาตั้งเรียงกัน 4 ลำ
2. นำแท่น STL มาประกอบติดกับทุ่น โดยยึดน๊อตให้แน่น (ใช้น๊อต 12 ชุด)
3. นำตุ๊กตามาประกอบกับแท่น (ตามรูป) (ใช้น๊อต 6 ตัว)
4. ยกมอเตอร์เกียร์ขึ้นตั้งตรงกลางให้ได้ศูนย์กับตุ๊กตา (ใช้น๊อต 6 ตัว)
5. นำยางยอยครบชุดประกอบกับเพลาเกียร์ 2 ข้างให้แน่น
6. นำใบพัดสวมเข้าไปในเพลา STL 2 เส้น
7. ยึดน๊อตให้แน่นหมดทุกตัว

กังหันน้ำพลังงาน Solar Cell สามารถปรับให้ใช้งานกับไฟฟ้าที่เป็น AC หรือ DC และยังสามารถวัดคุณภาพน้ำได้อีกด้วย รายละเอียด จะอัพให้เร็วๆ นี้

อ้างอิงจาก

https://en.wikipedia.org/wiki/Paddle_wheel
กังหันตีน้ํา
Gotrading