การซึมผ่านและการไหลเข้า
การซึมผ่านและการไหลเข้า ( I/IหรือI&I ) คือกระบวนการที่น้ำใต้ดินหรือน้ำจากแหล่งอื่นที่ไม่ใช่น้ำเสียในครัวเรือน เข้าสู่ท่อระบายน้ำเสีย I/I ทำให้เกิดการเจือจางในท่อระบายน้ำเสีย ซึ่งลดประสิทธิภาพการบำบัด และอาจทำให้ปริมาณน้ำเสียเกินความจุที่ออกแบบไว้ แม้ว่าการไหลเข้าจะแตกต่างจากการซึมผ่านในทางเทคนิค แต่ก็อาจเป็นเรื่องยากที่จะระบุว่าอะไรเป็นสาเหตุของปัญหาการเจือจางในท่อระบายน้ำที่เข้าถึงยากสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกาถือว่าการซึมผ่านและการไหลเข้าเป็นส่วนประกอบที่รวมกันจากทั้งสองอย่าง[ 1 ] [ 2 ]
พื้นหลัง
ระบบท่อระบายน้ำรวมในยุคแรกใช้การไหลของน้ำผิวดินเพื่อเจือจางของเสียจากห้องสุขาและนำของเสียเหล่านั้นออกจากพื้นที่เมืองไปยังแหล่งน้ำธรรมชาติการบำบัดน้ำเสียสามารถกำจัดสารมลพิษ บางส่วนออก จากของเสียจากห้องสุขาได้ แต่การบำบัดน้ำเสียที่เจือจางจากท่อระบายน้ำรวมจะทำให้ได้น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดในปริมาณมากโดยมีความเข้มข้นของสารมลพิษใกล้เคียงกัน ระบบท่อระบายน้ำเสียสมัยใหม่ได้รับการออกแบบมาเพื่อขนส่งน้ำเสีย จากครัวเรือนและอุตสาหกรรม ไปยังโรงบำบัดโดยตรงโดยไม่ต้องเจือจาง[ 3 ]
การแทรกซึม
น้ำใต้ดินที่ไหลเข้าสู่ท่อระบายน้ำเสียผ่านข้อต่อท่อที่ชำรุดและท่อแตกเรียกว่าการซึม [ 4 ] ท่ออาจรั่วเนื่องจากการติดตั้งที่ไม่ระมัดระวัง หรืออาจเสียหายหลังการติดตั้งเนื่องจากการเคลื่อนตัวของพื้นดินที่แตกต่างกัน การจราจรของยานพาหนะหนักบนถนนเหนือท่อระบายน้ำ การก่อสร้างที่ไม่ระมัดระวังในร่องน้ำใกล้เคียง หรือการเสื่อมสภาพของวัสดุท่อระบายน้ำ โดยทั่วไป ปริมาณการรั่วไหลจะเพิ่มขึ้นตามเวลา ช่องระบายน้ำเสียที่เสียหายและแตกเป็นสาเหตุหลักของการซึมเข้าสู่ระบบท่อระบายน้ำเสียของเทศบาล[ 5 ]
การซึมจะเกิดขึ้นในบริเวณที่ระดับน้ำใต้ดินในพื้นที่สูงกว่าท่อระบายน้ำ วัสดุรองพื้นกรวดในร่องท่อระบายน้ำทำหน้าที่เหมือนท่อระบายน้ำแบบฝรั่งเศสน้ำใต้ดินจะไหลขนานไปกับท่อระบายน้ำจนกระทั่งถึงบริเวณท่อที่เสียหาย ในพื้นที่ที่มีระดับน้ำใต้ดินต่ำ น้ำเสียอาจซึมเข้าสู่น้ำใต้ดินจากท่อระบายน้ำที่รั่ว[ 6 ]
การไหลเข้า

น้ำที่ไหลเข้าสู่ท่อระบายน้ำเสียจากจุดเชื่อมต่อที่ไม่เหมาะสมเรียกว่าการไหลเข้า [ 4 ] แหล่ง ที่มาทั่วไป ได้แก่ปั๊มสูบน้ำทิ้ง ท่อระบายน้ำบนหลังคา ท่อระบายน้ำในห้องใต้ดิน และท่อระบายน้ำในสนามหญ้า ซึ่งลักษณะทางภูมิศาสตร์ในเมืองขัดขวางการไหลของน้ำผิวดิน และท่อระบายน้ำฝนไม่สามารถเข้าถึงหรือระบุได้อย่างสะดวก การไหลเข้ามักจะสูงสุดในช่วงที่มีฝนตก และทำให้เกิดความผันแปรของการไหลมากกว่าการซึมผ่าน การไหลสูงสุดที่เกิดจากการไหลเข้าอาจทำให้เกิดการชะล้างสิ่งสกปรกของไบโอฟิล์ม ที่สะสม และของแข็งสุขภัณฑ์ที่ถูกชะล้างออกจากขอบที่เปียก ชื้นในสภาพอากาศแห้ง ของท่อระบายน้ำขนาดใหญ่เกินไปในช่วงที่มีการไหลปั่นป่วนสูงสุด[ 8 ]บางครั้งสามารถระบุแหล่งที่มาของการไหลเข้าได้โดยการทดสอบควันโดยการเป่าควันเข้าไปในท่อระบายน้ำในช่วงที่อากาศแห้ง ขณะที่ผู้สังเกตการณ์คอยสังเกตควันที่ออกมาจากสนามหญ้า ห้องใต้ดิน หรือรางน้ำบนหลังคา[ 9 ]
ความสำคัญ
การเจือจางน้ำเสียจะเพิ่มต้นทุนในการสูบน้ำและ การฆ่าเชื้อ ด้วยคลอรีนโอโซน หรือรังสีอัลตราไวโอเลต โดยตรง โครงสร้างการบำบัดทางกายภาพ รวมถึงตะแกรงและปั๊ม ต้องขยายขนาดเพื่อรองรับปริมาณน้ำสูงสุด ถังตกตะกอนขั้นต้นก็ต้องขยายขนาดเพื่อบำบัดปริมาณน้ำเฉลี่ยเช่นกัน แม้ว่าการบำบัดขั้นต้นของปริมาณน้ำสูงสุดอาจทำได้ในบ่อกักเก็บการบำบัดขั้นที่สองทางชีวภาพจะมีประสิทธิภาพก็ต่อเมื่อความเข้มข้นของสารมลพิษที่ละลายได้และคอลลอยด์ (โดยทั่วไปวัดเป็นความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมีหรือ BOD) ยังคงสูงพอที่จะรักษาประชากรของจุลินทรีย์ที่ย่อยสลายสารมลพิษเหล่านั้นได้ ในกฎระเบียบของรัฐบาลกลางสหรัฐฯ การบำบัดขั้นที่สองคาดว่าจะกำจัดสารมลพิษอินทรีย์ที่ละลายได้และคอลลอยด์ได้ 85 เปอร์เซ็นต์จากน้ำเสียที่มี BOD 200 มก./ลิตร[ 10 ]การกำจัด BOD โดยการบำบัดขั้นที่สองทางชีวภาพแบบดั้งเดิมจะมีประสิทธิภาพน้อยลงเมื่อมีการเจือจางและแทบจะหยุดลงเมื่อความเข้มข้นของ BOD ที่เข้าสู่โรงบำบัดเจือจางลงต่ำกว่าประมาณ 20 มก./ลิตร สารอินทรีย์ที่ไม่ถูกกำจัดออกไป อาจถูกเปลี่ยนเป็นสารประกอบที่เกิดจากการฆ่าเชื้อด้วยสารเคมีก่อนที่จะปล่อยลงสู่แหล่งน้ำ

อัตราการซึมและการไหลเข้าที่สูงอาจทำให้ท่อระบายน้ำเสียไม่สามารถระบายน้ำเสียจากพื้นที่บริการที่ออกแบบไว้ได้ น้ำเสียอาจไหลย้อนกลับเข้าไปในบ้านที่ต่ำที่สุดในช่วงที่มีฝนตก หรือท่อระบายน้ำบนถนนอาจล้น[ 9 ]
การแก้ไข
ผลการทดสอบควันอาจไม่สัมพันธ์กับปริมาณการไหลได้ดีนัก แม้ว่าจะสามารถระบุตำแหน่งปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้ก็ตาม ในกรณีที่คาดว่าการไหลของน้ำเสียจะค่อนข้างสม่ำเสมอ ความสำคัญของการซึมและการไหลเข้าอาจประเมินได้โดยการเปรียบเทียบการไหลของน้ำเสีย ณ จุดเดียวกันในช่วงที่มีฝนตกและแห้ง หรือ ณ สองจุดที่ต่อเนื่องกันภายในระบบท่อระบายน้ำ พื้นที่ขนาดเล็กที่มีความแตกต่างของการไหลมากสามารถระบุได้หากระบบท่อระบายน้ำมีจุดวัดที่เพียงพอ อาจจำเป็นต้องเปลี่ยนท่อระบายน้ำบางส่วนหากความแตกต่างของการไหลไม่สามารถแก้ไขได้โดยการถอดการเชื่อมต่อที่ระบุออก[ 9 ]