การ ทำให เข มข น โดย เม ม เบ รน

ทุกวันนี้คงปฏิเสธไม่ได้ว่า ‘น้ำ’ เป็นสิ่งสำคัญและจำเป็นต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ทั้งใช้ในครัวเรือนและภายในโรงงานอุตสาหกรรม ‘ระบบน้ำ’ จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งยวดสำหรับทุกคนๆ ไม่ว่าจะเป็น ระบบน้ำบาดาล ระบบการผลิตน้ำประปา เพื่อให้ได้น้ำที่มีคุณภาพและมีความปลอดภัยสำหรับการใช้ในชีวิตประจำวัน ยิ่งหากเป็นระบบน้ำในอุตสาหกรรมด้วยแล้ว ยิ่งต้องมีคุณภาพสูง เพราะระบบกรองน้ำเป็นตัวการขับเคลื่อนกระบวนการผลิตและขั้นตอนการทำความสะอาด

ดังนั้นระบบน้ำในอุตสาหกรรมจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งยวด เพราะทำให้กระบวนการผลิตสินค้าและบริการมีคุณภาพได้ตามมาตรฐานและปลอดภัยสำหรับผู้บริโภค ดังนั้นระบบน้ำในอุตสาหกรรมจึงต้องถูกหลักได้ตามมาตรฐานอุตสาหกรรม วันนี้เรามาทำความรู้ระบบ Membrane Process หรือกระบวนการเมมเบรนที่เป็นระบบกรองน้ำที่เหมาะสำหรับใช้อุตสาหกรรมกัน

Membrane Process คืออะไร

เป็นกระบวนการกรองโดยใช้เยื่อบางที่มีชื่อว่า “ เมมเบรน ” ในการแยกของเหลวออกจากกัน หรือพูดง่ายๆ คือ เป็นระบบกรองน้ำที่ทำหน้าที่แยกสารปนเปื้อนออกจากน้ำ ขจัดอนุภาคที่ปนเปื้อนในน้ำ ปัจจุบันกระบวนการเมมเบรน จึงได้เข้ามามีบทบาทอย่างมาก ในอุตสาหกรรมอาหาร อุตสาหกรรมเครื่องดื่มทุกประเภท ทั้งไวน์ น้ำผลไม้และน้ำดื่ม ตลอดจนอุตสาหกรรมทางชีวเคมี โดยกระบวนการเมมเบรนนำมาใช้การกรองน้ำ 4 รูปแบบ ดังนี้

1. ระบบ Reverse Osmosis (R.O) เป็นกระบวนการผลิตน้ำโดยใช้แรงดันสูงฉีดน้ำให้ซึมผ่านตัวฟอกคุณภาพสูงที่เรียกว่าเยื่อ TFC (Thin Film Composite) Membrane ที่ประกอบไปด้วยรูพรุนขนาดเล็กจำนวนมาก มีความละเอียดสูงถึง 0.0001 ไมครอน
2. ระบบ Ultrafilteration (UF) เป็นการกรองโดยใช้ แรงดันน้ำ (pressure) เป็นตัวขับดันให้น้ำและ สารละลายที่มีขนาดเล็ก ผ่านไส้กรองทีมีลักษณะเป็น เนื้อเยื่อเลือผ่าน (Semi-permeable membrane) ไปได้
3. Nanofiltration (NF) เป็นเทคโนโลยีเยื่อแยกโมเลกุลใหม่ซึ่งเป็นหนึ่งในจุดที่น่าสนใจในด้านการแยกเมมเบรน ขนาดรูพรุน NF ขนาด 1nm หรือมากกว่าปกติ 1-2nm;
4. Micro filtration (MF) เป็นกระบวนการกรองประเภทหนึ่งที่ใช้ไส้กรองแผ่นเยื่อที่มีขนาดรูที่แตกต่างกันตั้งแต่ 0.1 ไมโครเมตรถึง 10 ไมโครเมตร ดักจับอนุภาคขนาดเล็กหรือจุลินทรีย์

หลักการทำงานของเมมเบรน

การทำงานของเมมเบรน เป็นเทคโนโลยีการแยกสารปนเปื้อนที่ถูกนำมาใช้ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา เพราะระบบกรองน้ำที่ไม่ต้องเติมสารเคมี โดยเมมเบรนทำหน้าที่เป็นตัวกรองที่เฉพาะเจาะจงมากที่จะช่วยให้น้ำไหลผ่านได้ และดักจับสารแขวนลอยและสารอื่นๆ และใช้แรงดันสูง (Pressure Driver) เพื่อแยกองค์ประกอบการในของเหลว โดยกระบวนการเมมเบรน แบ่งออกเป็น 2 รูปแบบ ได้แก่

1. การกรองแบบปิดตาย (Dead-end flow or cross-flow) เป็นระบบการกรองแบบไหลและปลายตายหรือแบบไหลข้าม โดยการไหลของน้ำตั้งฉากกับพื้นผิวเมมเบรน และน้ำดันผ่านเมมเบรนด้วยแรงดัน น้ำทั้งหมดที่ใส่เข้าไปในเซลล์ปลายตายจะไหลผ่านเมมเบรน อนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่าขนาดรูพรุนที่มีประสิทธิภาพจะผ่านเข้าไปเป็นตัวกรอง ซึ่งการการกรองแบบ Dead-end อนุภาคที่สะสมไว้จะก่อตัวขึ้นตามเวลาบนพื้นผิวเมมเบรนหรือภายในเมมเบรน ซึ่งอนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่าจะก่อตัวเป็นชั้นเค้กบนผิวเมมเบรนและทำให้ฟลักซ์การซึมผ่านลดลง โดยมากการกรองแบบปิดตายเหมาะกับการกรองสารละลายที่มีความเข้มข้นไม่มากนัก
2. การกรองแบบไหลขวาง (Cross-Flow Filtration) กรองการไหลขวาง เมื่อมีการใช้การไหลแบบสัมผัสทั่วพื้นผิวเมมเบรน เมื่อฟีดไหลผ่านพื้นผิวเมมเบรน สารกรองจะไหลผ่านในขณะที่ความเข้มข้นจะสะสมอยู่ที่ปลายด้านตรงข้ามของเมมเบรน การไหลในแนวสัมผัสของเมมเบรนทำให้เกิดแรงเฉือนบนพื้นผิวของเมมเบรน ซึ่งจะช่วยลดการเปรอะเปื้อน ข้อดีของการไหลขวาง เป็นการไหลแบบไขว้จะช่วยขจัดสิ่งตกค้างจากพื้นผิวของเมมเบรน ฟลักซ์ของเพอร์มิเอตจึงไม่ตกเร็วเมื่อเทียบกับการกรองแบบปลายตาย เทคโนโลยีการไหลขวางยังให้ประโยชน์ของอายุการใช้งานเมมเบรนที่ดีขึ้นโดยช่วยป้องกันการเปรอะเปื้อนที่ไม่สามารถย้อนกลับได้

กระบวนการกรองเมมเบรนที่ขับเคลื่อนด้วยแรงดัน

ระบบกรองน้ำแบบเมมเบรนเป็นวิธีการแยกอนุภาคในสารละลายของเหลวหรือก๊าซผสม เทคนิคนี้ใช้ในการใช้งานที่หลากหลายตั้งแต่การแปรรูปผลิตภัณฑ์จากนมไปจนถึงการบำบัดน้ำเสีย เมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันซึ่งกักเก็บอนุภาคขนาดใหญ่ไว้ ในขณะที่ปล่อยให้โมเลกุลที่มีขนาดเล็กกว่าสามารถผ่านเมมเบรนเข้าไปในเมมเบรนได้ โดยโมเลกุลจะเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงไปยังความเข้มข้นต่ำตามธรรมชาติ โดยการใช้แรงดันภายนอก ซึ่งโมเลกุลสามารถไหลจากบริเวณที่มีความเข้มข้นต่ำไปยังความเข้มข้นสูงได้ ความแตกต่างของแรงดันที่ทั้งสองด้านของเมมเบรนจะทำให้การซึมผ่านข้ามเมมเบรนในสภาวะคงตัว ซึ่งจะช่วยให้ผลิตภัณฑ์สุดท้าย การซึมซับหรือกักเก็บได้ผลผลิตโดยรวมสูงขึ้น

ข้อดีของเทคโนโลยีเมมเบรน

• ขจัดสิ่งปนเปื้อนได้ดีขึ้น จากการมีขนาดรูพรุนที่เล็กกว่าสามารถขจัดสารปนเปื้อนหลายชนิดในระดับที่ 99-99.9% ประสิทธิภาพสูง
• ระบบกรองน้ำจากเมมเบรนสามารถแยกน้ำได้หลายประเภท ตั้งแต่ ไมโครฟิลเทรชันไปจนถึงรีเวิร์สออสโมซิสช่วยให้สามารถกำจัดสิ่งปลอมปนได้อย่างแม่นยำด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด
• อายุการใช้งานของวัสดุกรองที่ยาวนาน เมมเบรนบางชนิดมีอายุการใช้งานยาวนานถึง 10 ปี
• ระบบเมมเบรน เป็นเทคโนโลยีที่ต้องการพื้นที่น้อยกว่าเทคโนโลยีทั่วไปถึง 50-70% จึงเหมาะกับทั้งโรงงานที่มีขนาดเล็กหรือใหญ่
• ระบบกรองน้ำเป็นการควบคุมแบบอัตโนมัติช่วยให้ทำงานได้สม่ำเสมอ ไม่มีปฏิกิริยาของสารเคมีเข้ามาเกี่ยวข้องและไม่ต้องมีบุคลากรหรือพนักงานคอยควบคุมการทำงาน ทำได้น้ำที่ปราศจากการปนเปื้อนจากขั้นตอนกระบวนการผลิตอย่างแท้จริง

ทุกวันนี้ระบบกรองน้ำเมมเบรนถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมอาหารมากมาย ตลอดจนการนำมาใช้สำหรับบำบัดระบบน้ำอุตสาหกรรม เพื่อลดสารปนเปื้อนและแบคทีเรียในน้ำ เพราะการกรองแบบเมมเบรนมีขั้นตอนการประมวลผลน้อยลง และทำให้ได้ระดับความบริสุทธิ์ที่มากขึ้นและผลผลิตโดยรวมที่สูงขึ้น นอกจากนี้การกรองแบบเมมเบรนไม่ส่งผลให้เกิดเค้กกรอง จึงไม่มีค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการกำจัดและกำจัดสารตกค้างนี้ และที่สำคัญทำให้การผลิตได้สินค้าที่มีคุณภาพระดับไฮเอนด์ อีกทั้งยังมีความยืดหยุ่นสูง ระบบการกรองสามารถใช้กับผลิตภัณฑ์อาหารสัตว์ที่มีความหนืดต่างกันได้หลากหลาย ซึ่งรวมถึงผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูงซึ่งอาจทำได้ยาก และช่วยลดต้นทุนการผลิตโดยรวม เพราะเป็นเทคโนโลยีที่มีราคาถูกกว่าเทคโนโลยีทางเลือกอื่นๆ ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งต่ำกว่า รวมทั้งต้นทุนการใช้พลังงานต่ำ

สำหรับระบบกรองน้ำด้วยเมมเบรน Maxfil ของบริษัท พรีเมียร์ โพรดักส์ จำกัด (มหาชน) เป็นเทคโนโลยีระบบกรองน้ำสำเร็จรูป Maxfil (Membrane Filtration System) ใช้เทคโนโลยีการกรองน้ำด้วยเมมเบรน ในการลดสิ่งเจือปนในน้ำ เช่น ตะกอน แขวนลอย สารอินทรีย์ แบคทีเรีย ไวรัส รวมไปจนถึงสารละลายน้ำ โดยได้รับการออกแบบตามหลักวิศวกรรม และวัสดุที่เลือกใช้มีความคงทนแข็งแรง มีประสิทธิภาพของระบบเป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป

ระบบกรองน้ำด้วยเมมเบรน Maxfil สามารถผลิตน้ำประปาจากแหล่งน้ำดิบที่เป็นน้ำผิวดินได้ และกรองให้อนุภาคปนเปื้อนออกจากน้ำได้ละเอียดรวมถึงการกรองแบคทีเรีย เหมาะสำหรับอาคารสำนักงาน ขนาดกลาง-ใหญ่ ,ห้างสรรพสินค้า, คอมมูนิตี้มอลล์, โรงแรม, มหาวิทยาลัย, โรงงานอุตสาหกรรม ประเภทต่างๆ โดยสามารถใช้กรองสารแขวนลอยที่อยู่ในน้ำและกรองสารแบคทีเรียรวมถึงไวรัส ปรับการออกแบบและเลือกอุปกรณ์ได้ตามคุณภาพน้ำเข้าและข้อจำกัดต่าง ๆ ได้ ทำงานอัตโนมัติ ควบคุมการทำงานด้วย ProgrammableLogic Controller (PLC) ทำให้คุณภาพน้ำที่กรองมีคุณภาพสม่ำเสมอ

หากคุณกำลังมองหา ระบบกรองน้ำเมมเบรนที่มีคุณภาพ บริษัท พรีเมียร์ โพรดักส์ จำกัด (มหาชน) พร้อมให้คำปรึกษาและคำแนะนำเกี่ยวกับ ระบบบำบัดน้ำเสีย ระบบปรับปรุงคุณภาพน้ำ ถังเก็บน้ำ ถังแซท โซล่าเซลล์บ้าน โซล่าเซลล์โรงงาน โดยทีมงานผู้เชี่ยวชาญ