ระบบอาร์โอ

ระบบ Reverse Osmosis (RO)

ระบบ REVERSE OSMOSIS (RO) เป็นระบบการกรองโดยใช้เยื่อกรอง Membrane ที่มีความละเอียดถึง 0.0001 ไมครอนในการกรองซึ่งทำให้สารละลาย สิ่งปนเปื้อน รวมทั้งเชื้อโรคต่างๆ ที่มีขนาดใหญ่กว่ารูพรุนของเยื่อกรอง Membrane ไม่สามารถแทรกตัวเล็ดลอดผ่านไปได้ มีเพียงโมเลกุลของน้ำบริสุทธิ์เท่านั้นที่สามารถไหลผ่าน โดยสารละลายและจะถูกแยกออกจากน้ำดี และกำจัดออกจากระบบ เพื่อป้องกันการตกค้างและสะสมภายในเยื่อเมมเบรน

ระบบ RO ผ่านกระบวนการกรอง 4 ขั้นตอน ดังนี้

1. Sediment Filter เป็นการกรองตะกอนหยาบขั้นต้น โดยตะกอนหยาบสิ่งสกปรกที่ปะปนมากับน้ำทุกชนิด เช่น ทรายละเอียด สนิมเหล็ก เศษผง จุลินทรีย์ และสามารถกรองสิ่งเล็กกว่าเส้นผมได้ถึง5 เท่า โดยเยื่อกรองเป็น Polypropylene Filter ขนาด 5 ไมครอน เป็นการปรับสภาพน้ำระดับหนึ่ง เพื่อยืดอายุการใช้งานของเยื่อกรองเมมเบรน
2. Pre-Carbon Filter สารกรองจะเป็นถ่านกัมมันต์ (Activated carbon) ซึ่งจะลดปริมาณคลอรีนในน้ำที่จำทำลายเยื่อเมมเบรนนอกจากนี้ยังสามารถปรับปรุง สี กลิ่น และรสชาดของน้ำ
3. RO Membrane จะสามารถขจัดสิ่งปนเปื้อนในน้ำ เป็นกระบวนการที่ใช้แรงดันน้ำผ่านเยื่อกรอง ซึ่งเป็นเยื่อกรองที่สามารถให้น้ำซึมผ่านได้ มีรูขนาด0.0001 ไมครอน มีสัดส่วนในการแยกสารละลาย (Salt Rejection) สามารถแยก  สารเคมีโลหะหนัก เช่น ตะกั่ว ปรอท แคดเมี่ยม ฯลฯ และเชื้อโรคต่างๆ ออกจากน้ำได้มากถึง 95%-99.8%
4. Post – carbon Filter สารกรองจะเป็นถ่านกัมมันต์ (Activated carbon) เป็นขั้นตอนสุดท้ายของระบบการกรอง ขจัดกลิ่น หรือก๊าซที่ยังคงเหลือในน้ำและปรับรสชาดของน้ำให้เป็นธรรมชาติ

การอุดตันและอายุการใช้งานของเยื่อกรองเมมเบรนขึ้นอยู่กับระบบการกรองเบื้องต้น ( RO- Pretreatment) กล่าวคือหากมีการออกแบบให้น้ำก่อนเข้าเยื่อกรองเมมเบรน ( RO Feed Water) มีคุณภาพดีต้องตามข้อกำหนด ( RO Membrane Specification) ของเยื่อเมมเบรนก็จะสามารถยืดอายุการใช้งานของเยื่อเมมเบรนออกไปได้อย่างนาน

น้ำ (REVERSE OSMOSIS) คืออะไร
น้ำที่ได้จากเครื่องกรองน้ำระบบอาร์โอ RO. เป็นน้ำที่ปราศจากแร่ธาตุ และในขณะเดียวกันก็เป็นน้ำที่ปราศจากสารปนเปื้อนที่เป็นพิษต่อร่างกายได้ถึง 95 % เนื่องจากประสิทธิภาพของเครื่องกรองน้ำระบบ RO.
ต้องการให้ท่านได้น้ำดื่มบริสุทธิ์เท่านั้น
ถ้าท่านต้องการแร่ธาตุที่มีประโยชน์ต่อร่างกายสามารถหาได้จากอาหารหลัก 5 หมู่ ตามความรู้สุขศึกษาเบื้องตนที่ได้เรียนมา สมมติว่า ถ้าท่านต้องการแคลเซียมจากน้ำ ถ้าท่านดื่มน้ำท่านก็จะได้รับสารพิษเหล่านี้เข้าไปด้วย เช่น สารตะกั่ว ปรอท แคดเมี่ยม ยาฆ่าแมลง เชื้อไวรัส แบคทีเรีย เข้าสู่ร่างกายด้วย
จากที่ได้กล่าวมาจะเห็นว่า น้ำมิใช่อาหาร เราควรดื่มน้ำที่บริสุทธิ์เท่านั้น ยิ่งบริสุทธิ์มากขึ้นเท่าใด สุขภาพเราก็ยิ่งแข็งแรงมากขึ้นเท่านั้น
เครื่องกรองน้ำระบบ RO (REVERSE OSMOSIS)หรือระบบอาร์โอ

เป็นระบบการกรองเป็นชั้น ๆ กล่าวคือ จะกรองตะกอนหยาบก่อนแล้วกรองรส กลิ่น สี จนเหลือสารละลายที่มีขนาดไม่เกิน 1 ไมครอน แล้วให้ผ่านไส้กรองที่เรียกว่า เยื่อเมมเบรน ซึ่งมีขนาดละเอียดถึง 0.0001 ไมครอน มีขนาดใกล้เคียงกับอณูของน้ำ ซึ่งเชื้อโรคที่มีขนาด 0.22 ไมครอน (เล็กที่สุด) ไม่สามารถผ่านได้ทั้งยังสามารถที่จะกรองสารเคมี สารพิษต่าง ๆ และยาปราบศัตรูพืชได้ถึง 96 % การกรองระบบ RO เป็นระบบกรองน้ำระบบหนึ่งที่มีประสิทธิภาพสูงสุดเท่าที่มีอยู่ในปัจจุบัน

ระบบ RO. ผ่านกระบวนการกรอง 4 ขั้นตอน ดังนี้
1. Sediment Filter เป็นการกรองตะกอนหยาบขั้นต้น โดยตะกอนหยาบสิ่งสกปรกที่ปะปนมากับน้ำทุกชนิด เช่น ทรายละเอียด สนิทเหล็ก เศษผง จุลินทรีย์ และสามารถกรองสิ่งเล็กกว่าเส้นผมได้ถึง 5 เท่า โดยเยื่อกรองเป็น Polypropelyn Filter ขนาด 5 ไมครอน เป็นการปรับสภาพน้ำระดับหนึ่ง เพื่อยืดอายุการใช้งานของเยื่อกรองหลัก
2. Pre – Carbon Filter สารกรองจะเป็นถ่านกัมมันต์ (Activated carbon) ซึ่งจะลดปริมาณคลอรีนในขณะที่น้ำไหลผ่าน จะช่วยเพิ่มคุณภาพน้ำและป้องกันความเสียหายให้กับเยื่อกรองหลัก นอกจากนี้ยังสามารถปรับปรุง สี กลิ่น และรสของอน้ำ ซึ่งอาจเกิดจากสารอินทรีย์ คลอรีนในน้ำ ผงซักฟอกฟีนอล และยาฆ่าแมลง
3. RO. Membrane จะสามารถขจัดสิ่งปนเปื้อนในน้ำ เป็นกระบวนการที่ใช้ความดันน้ำผ่านเยื่อกรอง (Semipermeable Membrane) ซึ่งเป็นเยื่อของสะสารที่สามารถให้น้ำซึมผ่านได้ มีรูขนาด 0.0001 ไมครอน สามารถขจัดสารเคมีโลหะหนัก เช่น ตะกั่ว ปรอท แคดเมี่ยม ฯลฯ และเชื้อโรคต่าง ๆในน้ำได้มากถึง 95 %
4. Post – carbon Filter สารกรองจะเป็นถ่านกัมมันต์ (Activated carbon) จะเป็นการปรุงแต่งรสชาดของน้ำ เป็นขึ้นตอนสุดท้ายของระบบการกรอง ขจัดกลิ่น หรือ ก๊าซ ที่ยังคงเหลือในน้ำและปรับรสชาติของน้ำให้เป็นธรรมชาติ

รีเวอร์ส ออสโมซิส ระบบอาร์โอ RO. 

รีเวอร์ส ออสโมซิส เป็นะบบอาร์โอ RO.  การกรองละเอียดที่สุดที่มีอยู่ใน เมมเบรนRO ทำหน้าที่เหมือนเป็นชั้นกั้นเกลือ ละลายน้ำและ โมเลกุลอนินทรีย์สารทุกชนิดเช่นเดียวกับโมเลกุลของสารอนินทรีย์ ที่มีน้ำหนักโมเลกุลโดยประมาณมากกว่า 100แต่โมเลกุลน้ำลอด ผ่านเข้าไป ใน เมมเบรน ได้อย่างสะดวกและรวมตัวเป็นน้ำที่บริสุทธิ์ ซึ่งปกติเกลือที่ละลายน้ำจะถูกกำจัดได้ 95 %ถึงมากกว่า 99%
มีการประยุกต์ ใช้งานระบบอาร์โอมากมายหลายวิธี
เช่นการกำจัดเกลือแร่ของน้ำทะเลหรือน้ำกร่อยสำหรับทำน้ำดื่มการนำน้ำเสียกลับมาใช้ในกระบวนการ ทำอาหาร และเครื่องดื่ม การแยกสารปฏิชีวนะ การทำน้ำบริสุทธิ์สำหรับดื่มในบ้าน และใช้ในกระบวน การของโรงงานอุตสาหกรรม นอกจากนั้นยังพบ ว่าการใช้ ระบบ RO. ได้บ่อยครั้งในการผลิตน้ำที่มีความ บริสุทธิ์สูง มากๆ  สำหรับในการผลิตยา หรือในห้องปฏิบัติการอีกด้วยการติดตั้ง ROก่อนชุดเครื่องกรอง แลกเปลี่ยนไอออน (Ion Exchange: IX) จะทำให้ลดต้นทุนการดำเนินงาน และความถี่ของการ ฟื้นฟู สภาพระบบ IX ลงไปได้มาก ซึ่งปกติแรงดันที่ใช้อัดน้ำผ่านเมมเบรนสำหรับ ระบบ RO. อยู่ในช่วง 14 บรรยากาศ (200 PSI) สำหรับน้ำกร่อยถึง 69 บรรยากาศ (1,000 PSI) สำหรับน้ำทะเลกระบวนการ ทำอาหาร และเครื่องดื่ม การแยกสารปฏิชีวนะ การทำน้ำบริสุทธิ์สำหรับดื่มในบ้าน และใช้ในกระบวนการของโรงงานอุตสาหกรรม นอกจากนั้นยังพบ ว่าการใช้ระบบ RO. ได้บ่อยครั้งในการผลิตน้ำที่มีความบริสุทธิ์สูงมากๆ  สำหรับในการผลิตยา หรือในห้องปฏิบัติการ อีกด้วยการติดตั้ง ระบบ RO. ก่อนชุดเครื่องกรองแลกเปลี่ยนไอออน (Ion Exchange: IX) จะทำให้ลดต้นทุน การดำเนินงาน และความถี่ของการ ฟื้นฟู สภาพระบบ IX ลงไปได้มาก ซึ่งปกติแรงดันที่ใช้อัดน้ำ ผ่านเมมเบรนสำหรับ ระบบ RO. อยู่ในช่วง 14 บรรยากาศ (200 PSI) สำหรับน้ำกร่อยถึง 69 บรรยากาศ (1,000 PSI) สำหรับน้ำทะเล และเครื่องดื่ม การแยกสารปฏิชีวนะ การทำน้ำบริสุทธิ์สำหรับดื่มในบ้าน และใช้ในกระบวนการของโรงงานอุตสาหกรรม นอกจากนั้นยังพบ ว่าการใช้ระบบ RO. ได้บ่อยครั้งในการ ผลิตน้ำที่มีความบริสุทธิ์สูงมากๆ  สำหรับในการผลิตยา หรือในห้องปฏิบัติการอีกด้วยการติดตั้งระบบ RO. ก่อนชุดเครื่องกรองแลกเปลี่ยนไอออน (Ion Exchange: IX) จะทำให้ลดต้นทุนการดำเนินงาน และความถี่ของการ ฟื้นฟู สภาพระบบ IX ลงไปได้มาก ซึ่งปกติแรงดันที่ใช้อัดน้ำผ่านเมม
เบรนสำหรับ ระบบ RO. อยู่ในช่วง 14 บรรยากาศ (200 PSI) สำหรับน้ำกร่อยถึง 69 บรรยากาศ (1,000 PSI) สำหรับน้ำทะเล
ระบบการกรองระบบ RO.  ที่อาศัยหลักการย้อนกลับของขบวนการ Osmosis ขบวนการดังกล่าวคือปรากฏการณ์ ทางธรรมชาติ ที่น้ำจากสารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยกว่า ซึมผ่านเยื่อบาง ๆ ไปหาสารละลายที่มีความ เข้มข้นสูงกว่า วิธีการทดลองในขั้นแรกเติมน้ำเกลือและน้ำในระดับที่เท่ากันน้ำจะซึมผ่านเยื่อบาง ๆ (Membrane) ไปยังน้ำเกลือ ทำให้น้ำเกลือมีระดับสูงขึ้นและน้ำมีระดับลดลง ระดับที่แตกต่างนี้เราเรียกว่า แรงดันออสโมติก (Osmotic Pressure) ในทางกลับกันถ้าเราเพิ่มแรงดันด้านน้ำเกลือให้มากกว่า แรงดัน ออสโมติก จะทำให้น้ำในน้ำเกลือชึมผ่านเยื่อเมมเบรน (Membrane) มายังด้านน้ำ ที่มีความเข้มข้นน้อย น้ำเกลือซึ่งมีความเข้มข้นของสารละลายสูงจะเข้มข้นมากขึ้น เมื่อน้ำผ่านเยื่อเมมเบรนออกไป จึงต้องมีการระบายน้ำเข้มข้นออกทิ้ง จะเป็นการชะล้างเอาสิ่งสกปรกที่ติดผิวหน้าของแผ่นเยื่อ เมมเบรนออกด้วย ระบบนี้เราเรียกว่าระบบ รีเวอร์ส ออสโมซิส (Reverse Osmosis) หรือเรียกทั่วไปว่า ระบบ RO.  

 

การทำงานของระบบR.O

ส่วนที่ 1 น้ำบริสุทธิ์ (permeate) จะไหลผ่านโฟล์มิเตอร์(flow meter) เพื่อวัดปริมาณน้ำที่ได้ก่อนเข้าถังเก็บน้ำบริสุทธิ์เมื่อน้ำบริสุทธิ์เต็มถังสวิทซ์ลูกลอยจะตัดวงจรไฟฟ้าปั๊มจะหยุดทำงานทันที โดยโซลินอวาล์ว(solenoidvalve) จะตัดน้ำอัตโนมัติ ไม่ให้น้ำไหลเข้าระบบ ROทำให้ไม่มีน้ำทิ้งไหลออกจาก RO ในขณะเครื่องหยุดทำงานในการออกแบบระบบควบคุมใช้ PLC เป็นชุดควบคุมหลัก เพื่อให้การทำงานมีความถูกต้องและมีความยืดหยุ่นในการควบคุมการทำงาน รองรับระบบติดตามผลการทำงานแบบเรียลไทม์ (monitoringsystem)การผลิตน้ำของเครื่อง RO ระบบจะแบ่งน้ำออกเป็น 2 ส่วนดังที่กล่าวมา ในขณะที่เครื่องทำงาน ส่วนของน้ำเข้มข้นจะมีการทิ้งออกตลอดเวลา จึงเปรียบเสมือนมีการล้าง
ไส้เมมเบรนอยู่ตลอด จึงทำให้ง่ายต่อการบำรุงรักษา

ส่วนที่ 2 น้ำเข้มข้น แยกเป็น 2 ส่วน

1.  น้ำรีไซเคิล (recirculated) ไหลผ่านโฟล์วมิเตอร์เพื่อวัดปริมาณน้ำที่กลับมาเข้าปั๊มแรงดันสูงอีกครั้งเพื่อรักษาความเร็วของน้ำที่ผ่านหน้าไส้ให้ได้ตามสเปคไส้เมมเบรน เพื่อไม่ให้ไส้เมมเบรนเกิดการอุดตัน

2.  น้ำทิ้ง (brine) ผ่านเข้าชุดควบคุมปริมาณน้ำทิ้ง ผ่านโฟล์วมิเตอร์ ปริมาณน้ำทิ้งอยู่ที่ประมาณ 20-30%และผ่านโซลีนอยวาล์ว ที่มีหน้าที่ไล่น้ำเพื่อล้างไส้เมมเบรน (flushing)