การ บําบัด น้ํา ด้วย การ เปลี่ยน ออสโมสิส: วิทยาศาสตร์ ที่ อยู่ หลัง น้ํา สะอาด

การบำบัดน้ำด้วยระบบ Reverse Osmosis (RO): วิทยาศาสตร์เบื้องหลังน้ำบริสุทธิ์

1. ฟิสิกส์ของการกรองระดับนาโน

เมื่อน้ำบริสุทธิ์และน้ำเค็มถูกแยกออกจากกันด้วยเมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้ น้ำจะไหลไปยังฝั่งน้ำเค็มตามธรรมชาติ (ออสโมซิส) Reverse osmosis (RO) กลับทิศทางการไหลนี้ โดยการใช้แรงดันที่มากกว่าแรงดันออสโมติกกับฝั่งน้ำเค็ม บังคับให้โมเลกุลน้ำบริสุทธิ์ผ่านเมมเบรน ในขณะที่ปิดกั้นสิ่งปนเปื้อน หัวใจสำคัญของระบบ RO—เมมเบรน RO—มี รูพรุนขนาด 0.0001 ไมครอน (1/1,000,000 ของเส้นผมมนุษย์) กรองไอออนและอนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่า 0.3–0.6 นาโนเมตร

2. การใช้งานสองรูปแบบ: การแพทย์และครัวเรือน

น้ำบริสุทธิ์พิเศษทางการแพทย์
สำหรับใช้ในการฟอกไตและการใช้ในห้องปฏิบัติการ RO อย่างเดียวไม่เพียงพอ RO สองขั้นตอน + EDI (Electrodeionization) ให้ค่าความต้านทาน 18.2 MΩ·cm EDI ผสมผสานการแลกเปลี่ยนไอออนและสนามไฟฟ้าเพื่อกำจัดไอออน โดยไม่ใช้สารเคมีทำให้สามารถผลิตน้ำบริสุทธิ์พิเศษได้อย่างต่อเนื่อง

ระบบ RO ในครัวเรือน
การกรอง 5 ขั้นตอนทั่วไป:

• ตัวกรองตะกอน PP: ดักจับสนิม/ทราย

• ตัวกรองคาร์บอน: ดูดซับคลอรีน/สารอินทรีย์ (*สำคัญ: คลอรีน >0.1 มก./ลิตร ทำลายเมมเบรน RO*).

• เมมเบรน RO: กำจัดโลหะหนัก ไวรัส

• ตัวกรอง Post-Carbon: ปรับปรุงรสชาติ
  ตัวเลือกเสริม: สารยับยั้งการเกิดตะกรันเพื่อป้องกันการสะสมของแร่ธาตุ

3. การถกเถียงเรื่องแร่ธาตุ: ข้อเท็จจริง vs. ตำนาน

ข้อกล่าวอ้างว่าน้ำ RO "ขาดแร่ธาตุที่จำเป็น" เพิกเฉยต่อวิทยาศาสตร์:

• การมีส่วนร่วมของแร่ธาตุ: น้ำให้แคลเซียม/แมกนีเซียม ≤5% ต่อวัน (แหล่งที่มาหลัก: อาหาร).

• กรณีมัลดีฟส์: น้ำที่ผ่านการกลั่นด้วย RO 100%; ข้อมูล WHO แสดงให้เห็นอายุขัยเฉลี่ย 76.8 ปี และไม่มีความเชื่อมโยงกับการขาดสารอาหาร

• การศึกษาของมหาวิทยาลัย Tsinghua: นม 200 มล. = แคลเซียมใน น้ำ RO 2,760 ลิตร.

วิธีแก้ไข: เพิ่มตลับแร่ธาตุหรือเลือกน้ำที่ผ่านการกรองขนาดเล็ก (TDS 50–100 มก./ลิตร) สำหรับทารก

4. ตัวชี้วัดการซื้อและการบำรุงรักษาที่สำคัญ

• อัตราการไหล (GPD): 400–600 GPD เหมาะสำหรับครอบครัว 3–4 คน การไหลต่ำ (<100 GPD) requires storage tanks (ความเสี่ยงจากแบคทีเรีย).

• อัตราส่วนน้ำเสีย: มาตรฐานใหม่กำหนดให้มีประสิทธิภาพ ≥55% (≤1.8 ลิตรน้ำเสียต่อน้ำบริสุทธิ์ 1 ลิตร) รุ่นขั้นสูง: 3:1

• ข้อควรระวังเรื่องค่าใช้จ่าย: ระวัง "ตัวกรองตลอดอายุการใช้งาน" เมมเบรน RO มีอายุการใช้งาน 2–3 ปี ค่าใช้จ่ายต่อปี = (ราคาเมมเบรน RO ÷ 2) + (ราคาตัวกรองก่อน × การเปลี่ยนรายปี)
  
  การบำรุงรักษาที่สำคัญ:

  • ล้าง 30 นาทีในการใช้งานครั้งแรก

  • ระบายน้ำออกจากระบบหลังจากไม่ได้ใช้งานเป็นเวลานาน

  • เพิ่มปั๊มบูสเตอร์หากแรงดันน้ำ <0.1 MPa