การเลือกอุปกรณ์บำบัดน้ำสำหรับโรงงานผลิตน้ำอย่างไร

อุปกรณ์บำบัดน้ำ เป็นอุปกรณ์จำเป็นสำหรับโรงงานผลิตน้ำ โดยน้ำที่ผ่านกระบวนการกรองและฆ่าเชื้อด้วยอุปกรณ์บำบัดน้ำแล้ว จึงจะสามารถทำให้น้ำสุดท้ายเป็นไปตามมาตรฐานการดื่มได้ ความสำคัญของอุปกรณ์บำบัดน้ำจึงเห็นได้ชัด แล้วอุปกรณ์บำบัดน้ำประกอบด้วยอุปกรณ์อะไรบ้าง? จะเลือกอย่างไรเมื่อติดตั้งอุปกรณ์ในโรงงานผลิตน้ำ?

การบำบัดน้ำมีอยู่สามประเภทหลัก ได้แก่ การกรองนาโน (nanofiltration), การออสโมซิสย้อนกลับ (reverse osmosis) และการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน (ultrafiltration)

การกรองด้วยเยื่อนาโน: การกรองด้วยเยื่อนาโน (NF) เป็นเทคโนโลยีการแยกสารด้วยเยื่อที่ขับเคลื่อนด้วยแรงดัน ซึ่งอยู่ระหว่างการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันและการออสโมซิสย้อนกลับ เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีอื่น ๆ การกรองด้วยเยื่อนาโนปรากฏขึ้นค่อนข้างช้ากว่า เยื่อหุ้มการกรองด้วยเยื่อนาโนส่วนใหญ่ได้มาจากการเปลี่ยนแปลงจากเยื่อหุ้มการออสโมซิสย้อนกลับ เนื่องจากพื้นผิวของเยื่อหุ้มการกรองด้วยเยื่อนาโนมีชั้นกำจัดเกลือที่บางและสม่ำเสมอ ทำให้มีโครงสร้างหลวมกว่าเยื่อหุ้มการออสโมซิสย้อนกลับมาก และแรงดันในการทำงานต่ำกว่าการออสโมซิสย้อนกลับ จึงทำให้การกรองด้วยเยื่อนาโนถูกเรียกอีกอย่างว่า การออสโมซิสย้อนกลับแบบหลวม หรือการออสโมซิสย้อนกลับที่แรงดันต่ำ

ออสโมซิสย้อนกลับ: ที่รู้จักกันในชื่อออสโมซิสย้อนกลับ อุปกรณ์หลักคือเยื่อบางแบบ RO (Reverse Osmosis) ขนาดรูพรุนของเยื่อบางอยู่ในระดับนาโน เมื่ออยู่ภายใต้ความดันบางระดับ โมเลกุลน้ำสามารถผ่านเยื่อบาง RO ได้ โดยใช้กระบวนการออสโมซิสย้อนกลับเพื่อกรองชั้นการทำงาน ขนาดรูพรุน 0.0001 ไมครอนจะกรองเกลือแร่ที่ละลายน้ำได้ในน้ำต้นทาง รวมถึงสิ่งเจือปนต่างๆ เช่น ไอออนโลหะหนัก สารอินทรีย์ คอลลอยด์ แบคทีเรีย และไวรัส ซึ่งไม่สามารถผ่านเยื่อบาง RO ได้ ทำให้สามารถแยกแยะน้ำบริสุทธิ์ที่ผ่านได้ออกจากน้ำเข้มข้นที่ไม่สามารถผ่านได้อย่างชัดเจน

การกรองด้วยเยื่อบางแบบอัลตราฟิลเตรชัน: อัลตราฟิลเตรชันเป็นเทคโนโลยีการแยกด้วยเยื่อบาง ใช้แรงดันเป็นแรงขับเคลื่อน (0.01~0.03MPa) และใช้รูพรุนที่มีขนาดละเอียดและแน่น (1 ไมครอน ~ 0.01 ไมครอน) ของเยื่อบางอัลตราฟิลเตรชันในการกรองสิ่งปนเปื้อนที่ไม่ละลายน้ำในของเหลว ผ่านกระบวนการกรองทางกายภาพเพื่อขจัดของแข็งแขวนลอย แบคทีเรีย คอลลอยด์ และมลภาวะอื่นๆ ในน้ำ

ความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์บำบัดน้ำประเภทต่างๆ คืออะไร และควรเลือกอุปกรณ์อย่างไร

การกรองด้วยนาโนฟิลเตรชันสามารถกำจัดสิ่งปนเปื้อนที่มีน้ำหนักโมเลกุลประมาณ 0.001 ไมครอนได้ ในขณะที่การกรองย้อนกลับ (รีเวิร์สออสโมซิส) มีความแม่นยำในการกรองสูงกว่า และสามารถกำจัดสารละลายที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำกว่า 0.0001 ไมครอน ส่วนความแม่นยำในการกรองของอัลตราฟิลเตรชันมีเพียง 0.001-0.1 ไมครอน

การกรองแบบอัลตร้าฟิลเตรชันสามารถกรองสิ่งที่เป็นอันตราย เช่น ตะกอน ของแข็งลอยตัว คอลลอยด์ แบคทีเรีย ฯลฯ ออกจากน้ำได้ และยังคงแร่ธาตุบางชนิดที่มีประโยชน์ไว้ได้ มีอัตราการไหลสูงและต้นทุนต่ำ เป็นกระบวนการสำคัญในการผลิตน้ำแร่และน้ำจากแหล่งน้ำธรรมชาติ เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีออสโมซิสย้อนกลับ (รีเวิร์สออสโมซิส) เทคโนโลยีแนโนฟิลเตรชันใช้แรงดันในการทำงานต่ำกว่า ประหยัดน้ำมากกว่า และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า โดยทั่วไปจึงใช้ในสภาพแวดล้อมที่ต้องการความละเอียดในการกรองไม่สูงมาก ความละเอียดของการกรองแบบรีเวิร์สออสโมซิสมีระดับสูง สามารถกรองแบคทีเรียและสารปนเปื้อนต่างๆ ออกจากน้ำได้ แต่อัตราส่วนของน้ำเสียที่เกิดขึ้นมีมากเช่นกัน จึงเหมาะสำหรับการผลิตน้ำบริสุทธิ์และน้ำอัลตราบริสุทธิ์

ในการผลิตจริง การเลือกอุปกรณ์บำบัดน้ำควรพิจารณาจากรายงานคุณภาพน้ำดิบ หากผู้ผลิตจำเป็นต้องซื้ออุปกรณ์บำบัดน้ำ จำเป็นต้องไปยังสถานที่มืออาชีพเพื่อทำการตรวจสอบคุณภาพน้ำ