002.เครื่องกรองน้ำroอุตสหกรรม

เครื่องกรองน้ำระบบรีเวิร์สออสโมซิส (Reverse Osmosis: RO) ในงานอุตสาหกรรม

.เครื่องกรองน้ำroอุตสหกรรมใช้หลักการดันน้ำผ่านเยื่อเลือกผ่าน (semipermeable membrane) เพื่อกั้นการผ่านของสารละลายขนาดใหญ่ เช่น เกลือแร่ จุลินทรีย์ และสารอินทรีย์ ช่วยลดความกระด้างและสิ่งปนเปื้อนได้สูงสุดถึง 99.9%  เทคนิคนี้ต้องอาศัยระบบกรองเบื้องต้น (pre-treatment) การควบคุมแรงดัน และระบบควบคุมการไหล ร่วมกับการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ เพื่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานที่ยาวนาน  งานอุตสาหกรรมหลักที่ใช้งานได้แก่ อาหารและเครื่องดื่ม, ยา, พลังงาน, อิเล็กทรอนิกส์ และการผลิตทั่วไป  การเลือกขนาดและชนิดของระบบขึ้นกับคุณภาพน้ำต้นทาง, อัตราการผลิตน้ำบริสุทธิ์, ข้อจำกัดด้านพื้นที่ติดตั้ง และอัตราการกู้คืน (recovery rate)การบำรุงรักษาประกอบด้วยการล้างระบบ (CIP), การเปลี่ยนไส้กรอง และการตรวจสอบเยื่อเป็นระยะ  ผู้ผลิตชั้นนำ ได้แก่ APEC, BioprocessH2O, Culligan, Dow Water & Process Solutions, GE Water, Koch Membrane Systems, Toray, Hydranautics ฯลฯ 

1. หลักการทำงานของระบบ RO

1.1 การกรองแบบเยื่อเลือกผ่าน

RO ทำงานโดยอาศัยแรงดันดันน้ำดิบผ่านเยื่อกึ่งซึมผ่าน ที่ปิดกั้นตัวละลายและสารละลายบางชนิด ส่งผลให้น้ำที่ผ่านเยื่อ (permeate) มีความบริสุทธิ์สูง ในขณะที่น้ำที่เหลือ (concentrate) จะถูกระบายเป็นน้ำเสีย 

1.2 สารปนเปื้อนที่กำจัดได้

สามารถกำจัดได้ทั้งเกลือแร่แขวนลอย (TDS), โลหะหนัก, แบคทีเรีย, ไวรัส, สารอินทรีย์โมเลกุลใหญ่ และอนุภาคแขวนลอยอื่นๆ 

2. ส่วนประกอบสำคัญของเครื่องกรอง RO

1. ระบบเตรียมน้ำ (Pre-treatment):

   • ไส้กรองตะกอน (Sediment Filters) เพื่อกรองฝุ่น ดิน และตะกอนขนาดใหญ่ 

   • ระบบคาร์บอน (Activated Carbon) ลดคลอรีนและสารประกอบอินทรีย์

2. ปั๊มแรงดันสูง (High-Pressure Pump):

   • สร้างแรงดันเพียงพอให้ RO membrane ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ 

3. ไส้กรองเยื่อ RO (RO Membrane):

   • เยื่อสังเคราะห์ชนิดต่างๆ เช่น TFC, CTA เลือกใช้ตามคุณภาพน้ำดิบและอัตราการผลิตที่ต้องการ

4. ระบบควบคุมและวัดค่าต่างๆ (Instrumentation):

   • เกจวัดแรงดัน, สวิตช์แรงดันต่ำ-สูง (Low/High Pressure Switches), ตัวควบคุมการทำงาน (RO Controller) 

5. ระบบล้างเยื่อ (CIP Cleaning Skid):

   • สำหรับการล้างและฆ่าเชื้อเยื่อโดยไม่ต้องถอดชิ้นส่วนออกจากไลน์ 

3. การใช้งานในภาคอุตสาหกรรม

3.1 อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม

RO ช่วยผลิตน้ำบริสุทธิ์ในการเตรียมเครื่องดื่ม, ล้างบรรจุภัณฑ์ และเป็นวัตถุดิบในกระบวนการผลิตต่างๆ

3.2 อุตสาหกรรมยาหรือเภสัชกรรม

ต้องการน้ำคุณภาพสูง (Water for Injection) ที่ผ่านมาตรฐานทางการแพทย์ เช่น USP, EP การใช้ RO ร่วมกับระบบ DI (Deionization) จะเหมาะสมที่สุด 

3.3 อุตสาหกรรมพลังงาน (Power Generation)

RO ใช้ผลิตน้ำบอยเลอร์และระบบหม้อน้ำ เพื่อลดการกัดกร่อนและควบคุมสารประกอบละลายในน้ำ

3.4 อื่นๆ

อิเล็กทรอนิกส์, ยานยนต์, ชุบโลหะ, การผลิตเครื่องสำอาง ฯลฯ 

4. ประโยชน์หลัก

• คุณภาพน้ำบริสุทธิ์สูง: กำจัดสารละลายและจุลินทรีย์ได้ถึง 99.9%

• ลดการใช้สารเคมี: เมื่อเทียบกับการทำ Softening หรือ Ion Exchange

• ประหยัดพลังงานในระยะยาว: โดยการเลือกไส้กรองและระบบประหยัดพลังงานเชิงกล (Energy Recovery) 

• ระบบอัตโนมัติสูง: ช่วยลดค่าแรงและความซับซ้อนในการควบคุม 

5. แนวทางการเลือกเครื่องกรอง RO

1. วิเคราะห์คุณภาพน้ำต้นทาง: ตรวจสอบ TDS, pH, สารแขวนลอย และคลอรีน 

2. กำหนดอัตราการผลิต (Flow Rate): คำนวณปริมาณน้ำบริสุทธิ์ที่ต้องการต่อวันหรือชั่วโมง 

3. ข้อจำกัดด้านพื้นที่: เลือกระบบขนาดกะทัดรัดหรือระบบแบบโมดูลาร์

4. Recovery Rate & Wastewater: ยิ่ง recovery สูง น้ำทิ้งยิ่งน้อย แต่ความเสี่ยงของการเกิด scaling สูงขึ้น

5. ระบบเสริม: UV, DI, Carbon, EDI เมื่อจำเป็น 

6. การบำรุงรักษาและยืดอายุการใช้งาน

• Clean-In-Place (CIP): ทุก 3–12 เดือน ขึ้นกับความกระด้างและการใช้งาน

• เปลี่ยนไส้กรองตะกอนและคาร์บอน: ทุก 6–12 เดือน 

• เปลี่ยนไส้กรองเยื่อ: ทุก 2–3 ปี ขึ้นกับคุณภาพน้ำและการบำรุงรักษา 

• ตรวจสอบแรงดันและอัตราการไหล: อย่างน้อยเดือนละครั้ง เพื่อตรวจจับปัญหาเบื้องต้น

สรุป

เครื่องกรองน้ำระบบ RO อุตสาหกรรมเป็นเทคโนโลยีสำคัญที่ให้คุณภาพน้ำสูง รองรับงานหลากหลายภาคอุตสาหกรรม การเลือกและบำรุงรักษาอย่างเหมาะสมจะช่วยลดต้นทุนการดำเนินงาน เพิ่มประสิทธิภาพ และยืดอายุการใช้งานของระบบ รวมทั้งลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้อย่างมีนัยสำคัญ