การทำงานของเครื่องกรองน้ำ จากระบบพื้นฐานสู่การกรองน้ำขั้นสูง

เครื่องกรองน้ำในปัจจุบันมีหลายระบบและเทคโนโลยีที่ทำงานร่วมกันเพื่อให้ได้น้ำดื่มที่ปลอดภัยและสะอาดที่สุด ระบบการกรองน้ำขั้นสูงเช่น MF (Microfiltration) UF (Ultrafiltration) NF (Nanofiltration) และ RO (Reverse Osmosis) เป็นส่วนสำคัญในการกำจัดสิ่งปนเปื้อนในน้ำอย่างมีประสิทธิภาพ

1. ระบบกรองเบื้องต้น (Pre-filtration)
ขั้นตอนนี้ใช้สำหรับกรองสิ่งสกปรกที่มีขนาดใหญ่ เช่น ตะกอน เศษฝุ่น หรือใบไม้เล็ก ๆ เพื่อให้น้ำมีความสะอาดมากขึ้นก่อนเข้าสู่กระบวนการกรองขั้นสูง โดยทั่วไปใช้แผ่นกรองไฟเบอร์หรือถ่านกัมมันต์สำหรับการกรองสารเคมีและตะกอนที่มองเห็นได้

2. ระบบกรองคาร์บอน (Carbon Filtration)
ใช้ถ่านกัมมันต์ (Activated Carbon) เพื่อลดสารเคมีที่อาจส่งผลกระทบต่อคุณภาพน้ำ เช่น คลอรีน สารอินทรีย์ที่ทำให้น้ำมีกลิ่นไม่พึงประสงค์ และสารพิษบางชนิด ระบบนี้มีบทบาทสำคัญในการกรองสารประกอบอินทรีย์ที่ส่งผลต่อกลิ่นและรสชาติของน้ำ

3. ระบบกรองขั้นสูง (Advanced Filtration System: MF, UF, NF, RO)
ระบบกรองขั้นสูงประกอบด้วยเทคโนโลยีที่ใช้แผ่นกรองที่มีความละเอียดแตกต่างกันไปตามลักษณะการใช้งาน ซึ่งระบบเหล่านี้สามารถกรองอนุภาคขนาดเล็กมาก เช่น แบคทีเรีย ไวรัส และสารเคมีที่ละลายน้ำได้

Microfiltration (MF) ระบบกรองความละเอียดขนาด 0.1ไมครอน ใช้สำหรับกำจัดอนุภาคที่มีขนาดเล็ก เช่น แบคทีเรีย แต่ไม่สามารถกรองสารละลายหรือเกลือที่ละลายได้ เหมาะสำหรับการกรองน้ำที่ต้องการลดตะกอนและสิ่งสกปรกทั่วไป

Ultrafiltration (UF) ระบบกรองความละเอียดสูงกว่า MF โดยสามารถกรองอนุภาคขนาดเล็กถึง 0.01 ไมครอนได้ เช่น เชื้อไวรัสและแบคทีเรีย UF สามารถกำจัดเชื้อโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ยังคงแร่ธาตุที่เป็นประโยชน์ในน้ำไว้ ทำให้เหมาะสำหรับการกรองน้ำดื่มที่ต้องการความสะอาดแต่ไม่ต้องการกำจัดแร่ธาตุทั้งหมด

Nanofiltration (NF) เทคโนโลยี NF ใช้เมมเบรนที่มีความละเอียดสูงในการกรองสารปนเปื้อนและแร่ธาตุขนาดเล็กกว่า UF มีขนาดรูกรอง 0.001 ไมครอน โดยสามารถขจัดเกลือที่มีขนาดโมเลกุลปานกลาง เช่น แคลเซียมและแมกนีเซียม ซึ่งช่วยลดความกระด้างของน้ำ แต่ยังคงแร่ธาตุบางชนิดที่มีประโยชน์อยู่ในน้ำ

Reverse Osmosis (RO) ระบบกรองแบบรีเวอร์สออสโมซิส เป็นขั้นตอนที่มีความละเอียดสูงที่สุด โดยสามารถกรองสารที่มีขนาดเล็กมาก ๆ เช่น เกลือ โลหะหนัก และสารเคมีที่ละลายอยู่ในน้ำได้เกือบทั้งหมด RO ใช้เมมเบรนที่มีรูพรุนขนาดเล็กมาก 0.0001 ไมครอน ทำให้น้ำที่ผ่านการกรองด้วย RO มีความบริสุทธิ์สูงมาก เหมาะสำหรับการกรองน้ำในพื้นที่ที่มีความเค็มหรือมีสารปนเปื้อนสูง หรือผู้ที่ต้องการความมั่นในน้ำดื่มว่าไม่มีสิ่งปนเปื้อนอันตรายหลงเหลือ

4. ระบบการฆ่าเชื้อด้วยแสง UV (Ultraviolet Disinfection)
ขั้นตอนนี้จะใช้แสงอัลตราไวโอเลต (UV) ในการฆ่าเชื้อโรคที่อาจยังคงอยู่ในน้ำหลังจากผ่านระบบกรองขั้นสูงแล้ว แสง UV สามารถทำลาย DNA ของเชื้อแบคทีเรียและไวรัส ทำให้น้ำปราศจากเชื้อโรคที่อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพ

5. ระบบปรับสภาพน้ำ (Post-filtration)
หลังจากน้ำผ่านการกรองขั้นสูงและการฆ่าเชื้อแล้ว น้ำจะผ่านระบบปรับสภาพ โดยการเติมแร่ธาตุที่จำเป็น เช่น แคลเซียมและแมกนีเซียม เพื่อปรับปรุงรสชาติของน้ำและเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการ

สรุปขั้นตอนการกรองน้ำดื่มสะอาด

น้ำดิบถูกนำเข้าสู่ระบบกรองเบื้องต้นเพื่อกรองสิ่งสกปรกขนาดใหญ่
ผ่านระบบกรองคาร์บอนเพื่อลดสารเคมีและกลิ่นไม่พึงประสงค์
ผ่านระบบกรองขั้นสูงหนึ่งระบบ (MF, UF, NF หรือ RO) เพื่อกำจัดแบคทีเรีย ไวรัส และสารปนเปื้อนที่ละลายอยู่ในน้ำ
การฆ่าเชื้อโรคด้วยแสง UV เพื่อให้แน่ใจว่าน้ำปลอดภัยจากเชื้อโรค
ระบบปรับสภาพน้ำเพื่อเติมแร่ธาตุและปรับรสชาติ

การผลิตน้ำดื่มที่สะอาดและปลอดภัยจำเป็นต้องผ่านกระบวนการกรองที่ซับซ้อน โดยเครื่องกรองน้ำที่มีเทคโนโลยีขั้นสูงเช่น MF UF NF และ RO สามารถกำจัดสิ่งปนเปื้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังมีการใช้แสง UV เพื่อฆ่าเชื้อโรค และระบบปรับสภาพน้ำเพื่อเพิ่มแร่ธาตุที่มีประโยชน์ ทำให้น้ำที่ผ่านกระบวนการเหล่านี้มีคุณภาพสูง เหมาะสำหรับการบริโภค

Reference

ชำนาญ สุขสมบูรณ์. (2562). วิธีการเลือกเครื่องกรองน้ำที่เหมาะสมกับครัวเรือน. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพ์ความรู้.
สมาคมมาตรฐานการกรองน้ำแห่งประเทศไทย. (2563). “การเลือกใช้เครื่องกรองน้ำสำหรับน้ำดื่มสะอาด.” วารสารน้ำดื่มปลอดภัย, 24(1), 30-38.
กรมอนามัย กระทรวงสาธารณสุข. (2561). มาตรฐานคุณภาพน้ำดื่มของประเทศไทย.