เทคโนโลยีรีเวอร์สออสโมซิสทำงานอย่างไรในเครื่องกรองน้ำในครัวเรือน

เทคโนโลยี Reverse Osmosis (RO) เป็นหนึ่งในวิธีการที่นิยมใช้กันมากที่สุด เครื่องกรองน้ำในครัวเรือน - ทำงานโดยบังคับน้ำผ่านเมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้ ซึ่งจะขจัดสิ่งสกปรก รวมถึงแบคทีเรีย ไวรัส โลหะหนัก เกลือ และสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ

1. กระบวนการรีเวอร์สออสโมซิส

ช่องเติมน้ำ

กระบวนการรีเวอร์สออสโมซิสเริ่มต้นเมื่อน้ำเข้าสู่ระบบผ่านวาล์วทางเข้า น้ำนี้อาจมาจากแหล่งจ่ายของเทศบาลหรือบ่อน้ำ และโดยทั่วไปจะมีสิ่งเจือปน เช่น คลอรีน แร่ธาตุ โลหะหนัก แบคทีเรีย และไวรัส

การกรองล่วงหน้า

ก่อนที่น้ำจะไปถึงเมมเบรน Reverse Osmosis น้ำจะผ่านขั้นตอนการกรองล่วงหน้า แผ่นกรองขั้นต้น โดยทั่วไปทำจากถ่านกัมมันต์หรือไส้กรองตะกอน ช่วยขจัดอนุภาคขนาดใหญ่ เช่น ตะกอน สิ่งสกปรก สนิม และคลอรีน การกรองล่วงหน้านี้มีความสำคัญเนื่องจากคลอรีนสามารถทำลายเมมเบรน RO ที่ละเอียดอ่อน ส่งผลให้อายุการใช้งานและประสิทธิภาพลดลง

เมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้

แกนหลักของกระบวนการ Reverse Osmosis คือเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ เมมเบรนนี้มีรูพรุนขนาดเล็กมากที่ช่วยให้โมเลกุลของน้ำเท่านั้นผ่านไปได้ ในขณะที่ปิดกั้นสิ่งปนเปื้อน เช่น แบคทีเรีย โลหะหนัก เกลือ ยาฆ่าแมลง และมลพิษอื่นๆ

น้ำเข้าสู่เมมเบรน RO ภายใต้ความกดดัน และเนื่องจากเมมเบรนเป็นแบบกึ่งซึมผ่านได้ มีเพียงโมเลกุลของน้ำเท่านั้นที่สามารถเคลื่อนที่ผ่านได้ ในขณะที่มีสิ่งปนเปื้อนหลงเหลืออยู่ สารปนเปื้อนจะถูกระบายออกไปเป็นน้ำเสีย น้ำบริสุทธิ์ที่ไหลผ่านเมมเบรนจะถูกรวบรวมไว้ในห้องแยกต่างหากเพื่อจัดเก็บ

หลังการกรอง

หลังจากผ่านเมมเบรน RO แล้ว น้ำจะผ่านการกรองภายหลัง ซึ่งโดยปกติจะผ่านตัวกรองถ่านกัมมันต์ ขั้นตอนสุดท้ายนี้จะช่วยขจัดสิ่งเจือปนที่ตกค้าง และปรับปรุงรสชาติและกลิ่นของน้ำ โดยทั่วไปตัวกรองหลังจะกำจัดคลอรีน สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOC) และกลิ่นอื่นๆ ที่หลงเหลืออยู่ เพื่อให้มั่นใจว่าน้ำมีรสชาติสดชื่นและสะอาด

การเก็บน้ำสะอาด

เมื่อน้ำบริสุทธิ์แล้วจะถูกเก็บไว้ในถังเก็บน้ำสะอาด โดยทั่วไปแท็งก์จะอยู่ภายในระบบ RO หรือใต้อ่างล้างจาน และช่วยให้แน่ใจว่ามีน้ำบริสุทธิ์ที่เตรียมไว้อยู่เสมอ น้ำที่เก็บไว้สามารถเข้าถึงได้ผ่านก๊อกน้ำหรือเครื่องจ่ายเมื่อจำเป็น

2. ทำไมมันถึงได้ผล

ออสโมซิสกับรีเวิร์สออสโมซิส

การออสโมซิสเป็นกระบวนการทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นเมื่อน้ำเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความเข้มข้นของตัวถูกละลายต่ำไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของตัวถูกละลายสูงผ่านเมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ รีเวอร์สออสโมซิสตามชื่อ คือ ทำงานในทิศทางตรงกันข้าม ใน RO แรงดันจะถูกส่งไปยังน้ำเพื่อบังคับผ่านเมมเบรนกึ่งซึมผ่าน เทียบกับแรงดันออสโมติกตามธรรมชาติ

กระบวนการนี้ส่งผลให้มีการกำจัดสิ่งปนเปื้อนออกจากน้ำ เนื่องจากมีเพียงโมเลกุลของน้ำเท่านั้นที่สามารถผ่านเมมเบรนได้ สารปนเปื้อนยังคงอยู่และถูกทิ้งเป็นน้ำเสีย

แรงดันที่ใช้เพื่อเอาชนะแรงดันออสโมติก

ในระบบรีเวิร์สออสโมซิส ปั๊มจะส่งแรงดันไปยังน้ำ เพื่อเอาชนะแรงดันออสโมซิสที่ขับน้ำผ่านเมมเบรนไปในทิศทางตรงกันข้ามโดยธรรมชาติ เพื่อให้แน่ใจว่าน้ำสะอาดจะไหลผ่านเมมเบรน โดยทิ้งสิ่งปนเปื้อนที่ถูกชะล้างออกไป

3. รีเวิร์สออสโมซิสกำจัดอะไรได้บ้าง?

รีเวอร์สออสโมซิสเป็นวิธีการกรองที่มีประสิทธิภาพอย่างยิ่ง ซึ่งสามารถกำจัดสิ่งปนเปื้อนหลากหลายชนิดออกจากน้ำได้ สารปนเปื้อนเหล่านี้ได้แก่:

โลหะหนัก

เมมเบรน RO มีประสิทธิภาพอย่างยิ่งในการกำจัดโลหะหนักออกจากน้ำ โลหะ เช่น ตะกั่ว ปรอท สารหนู และแคดเมียม อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ได้ แม้ในปริมาณเพียงเล็กน้อยก็ตาม ระบบรีเวิร์สออสโมซิสช่วยให้แน่ใจว่าโลหะเหล่านี้ถูกกรองออกจากน้ำดื่ม

คลอรีน

คลอรีนมักใช้ในการบำบัดน้ำในเขตเทศบาล แต่อาจเป็นอันตรายได้หากบริโภคในปริมาณความเข้มข้นสูง นอกจากนี้ยังส่งผลต่อรสชาติและกลิ่นของน้ำอีกด้วย RO กำจัดคลอรีนออกจากน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพิ่มทั้งความปลอดภัยและรสชาติ

เกลือและน้ำกระด้าง

หลายพื้นที่ต้องทนทุกข์ทรมานจากน้ำกระด้างซึ่งมีเกลือละลายอยู่ในระดับสูง โดยเฉพาะแคลเซียมและแมกนีเซียม ระบบ RO สามารถกำจัดเกลือเหล่านี้ได้ ลดความแข็ง และป้องกันการสะสมของตะกรันในท่อและเครื่องใช้ไฟฟ้า

แบคทีเรียและไวรัส

ระบบ RO สามารถกำจัดแบคทีเรียและไวรัสออกจากน้ำดื่มได้ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในพื้นที่ที่มีปัญหาเรื่องโรคที่เกิดจากน้ำ เมมเบรน RO ขนาดรูพรุนเล็กทำให้มั่นใจได้ว่าจุลินทรีย์ที่เป็นอันตรายจะถูกกรองออกอย่างมีประสิทธิภาพ

ยาฆ่าแมลงและสารเคมี

การไหลบ่าทางการเกษตรสามารถปนเปื้อนแหล่งน้ำด้วยยาฆ่าแมลงและสารเคมีอื่นๆ รีเวิร์สออสโมซิสมีประสิทธิภาพสูงในการกำจัดสิ่งปนเปื้อนเหล่านี้ จึงมั่นใจได้ว่าน้ำจะดื่มได้อย่างปลอดภัย

4. ประโยชน์ของการใช้ระบบ Reverse Osmosis ในเครื่องกรองน้ำในครัวเรือน

ปรับปรุงคุณภาพน้ำ

ประโยชน์ที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของการใช้ระบบ Reverse Osmosis ในเครื่องกรองน้ำในครัวเรือนคือการปรับปรุงคุณภาพน้ำ ด้วยการขจัดสิ่งปนเปื้อนที่เป็นอันตราย ระบบ RO ช่วยให้มั่นใจได้ว่าน้ำจะดื่มได้อย่างปลอดภัย ปราศจากมลพิษ และเหมาะสำหรับใช้ในครัวเรือนต่างๆ

รสชาติและกลิ่นที่ดีขึ้น

ระบบ Reverse Osmosis ช่วยเพิ่มรสชาติและกลิ่นของน้ำโดยขจัดคลอรีน คลอรามีน และสารเคมีอื่นๆ ที่อาจทำให้เกิดรสชาติที่ไม่พึงประสงค์ ผลลัพธ์ที่ได้คือน้ำที่สด รสชาติสะอาด เหมาะสำหรับดื่มและปรุงอาหาร

คุ้มค่า

แม้ว่าต้นทุนเริ่มต้นในการซื้อระบบ Reverse Osmosis อาจจะสูงกว่าการกรองน้ำแบบอื่น แต่ก็อาจคุ้มค่ากว่าในระยะยาว ระบบ RO ลดความจำเป็นในการใช้น้ำดื่มบรรจุขวด ซึ่งอาจมีราคาแพงเมื่อเวลาผ่านไป นอกจากนี้ ระบบ RO จำนวนมากยังได้รับการออกแบบเพื่อให้มีประสิทธิภาพในระยะยาว ซึ่งช่วยให้คุณประหยัดเงินในการเปลี่ยนในอนาคต

เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

การใช้รีเวอร์สออสโมซิสแทนน้ำดื่มบรรจุขวดมีประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก จะช่วยลดความต้องการขวดพลาสติกและช่วยลดขยะพลาสติก การติดตั้งระบบ RO ที่บ้านจะช่วยลดปัญหามลพิษจากพลาสติกทั่วโลกได้

5. ข้อจำกัดของเทคโนโลยีรีเวิร์สออสโมซิส

การสูญเสียน้ำ

ข้อเสียเปรียบหลักประการหนึ่งของระบบรีเวอร์สออสโมซิสคือการสูญเสียน้ำ สำหรับน้ำบริสุทธิ์ทุกๆ 1 แกลลอน จะมีการผลิตน้ำเสียประมาณ 3 ถึง 4 แกลลอน ความไร้ประสิทธิภาพนี้อาจเป็นปัญหาได้ โดยเฉพาะในพื้นที่ที่น้ำขาดแคลนหรือมีราคาแพง

การกำจัดแร่

รีเวอร์สออสโมซิสไม่เพียงแต่กำจัดสิ่งปนเปื้อนที่เป็นอันตรายเท่านั้น แต่ยังกำจัดแร่ธาตุที่เป็นประโยชน์ เช่น แคลเซียมและแมกนีเซียม อีกด้วย แม้ว่าวิธีนี้จะทำให้น้ำสะอาดขึ้น แต่บางคนอาจชอบที่จะมีแร่ธาตุในน้ำดื่มด้วยเหตุผลด้านสุขภาพ อย่างไรก็ตาม ระบบ RO บางระบบมีตัวกรองการนำแร่ธาตุกลับคืนมาซึ่งจะเติมแร่ธาตุที่จำเป็นกลับเข้าไปหลังจากกระบวนการทำให้บริสุทธิ์

อัตราการกรองช้า

โดยทั่วไประบบ RO จะทำงานในอัตราที่ช้ากว่าเมื่อเทียบกับวิธีการกรองแบบอื่นๆ อาจใช้เวลาหลายชั่วโมงในการผลิตน้ำบริสุทธิ์ในปริมาณที่เพียงพอ ซึ่งอาจไม่เหมาะสำหรับครอบครัวขนาดใหญ่หรือครัวเรือนที่มีความต้องการน้ำสูง

6. ข้อควรพิจารณาในการบำรุงรักษา

การเปลี่ยนไส้กรอง

ระบบรีเวอร์สออสโมซิสจำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาเป็นประจำเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพสูงสุด สิ่งสำคัญที่สุดประการหนึ่งของการบำรุงรักษาคือการเปลี่ยนไส้กรอง จำเป็นต้องเปลี่ยนฟิลเตอร์ขั้นต้น เมมเบรน RO และฟิลเตอร์หลังเป็นระยะ ขึ้นอยู่กับรุ่นและการใช้งาน การละเลยการเปลี่ยนตัวกรองอาจทำให้ประสิทธิภาพการกรองลดลงและคุณภาพน้ำลดลง

การทำความสะอาดระบบ

นอกเหนือจากการเปลี่ยนตัวกรองแล้ว ควรทำความสะอาดระบบ RO เป็นระยะเพื่อป้องกันการสะสมตัวของสารปนเปื้อนและรับรองการทำงานที่เหมาะสม การทำความสะอาดอาจเกี่ยวข้องกับการฆ่าเชื้อเมมเบรน RO และชะล้างแร่ธาตุหรือแบคทีเรียที่สะสมอยู่ออก