การล้าง RO เมมเบรน

1. เมื่อไหร่จึงต้องทำการล้าง เราจะพิจารณาทำการล้างเมื่อเกิดสิ่งใดสิ่งหนึ่งดังนี้คือ

• • น้ำ RO ที่ผลิตได้ลดลง 10%

ตัวอย่างเช่น ปกติระบบผลิตน้ำได้ที่ 20 คิวต่อชั่วโมงเมื่อเดินระบบต่อเนื่องน้ำ ROที่ผลิตได้จะลดลงเรื่อยจนเหลือ 18 คิวต่อชั่วโมง ( ลดลง 2 คิวต่อชั่วโมง = ลดลง 10% ของ 20 คิวต่อชั่วโมง) ให้ทำการล้าง

• ค่าความนำไฟฟ้าของน้ำ RO เพิ่มขึ้น 5-10 % ในขณะที่ค่าความนำพไฟฟ้าของน้ำป้อนเท่าเดิม

ตัวอย่างเช่น ปกติค่าความนำไฟฟ้าของน้ำป้อน = 300 ไมโครซีเมนต์ต่อเซ็นติเมตรและค่าความดันไฟฟ่าของน้ำ RO ที่ผลิตได้ = 15 ไมโครซีเมนต์ต่อเซ็นติเมตรเมื่อเดินระบบต่อเนื่องค่าความนำไฟฟ้าของน้ำ RO ที่ผลิตได้จะค่อยๆสูงขึ้นจนถึง 15.75-16.5 ไมโครซีเมนต์ต่อเซนติเมตร ( เพิ่มขึ้น 0.75-1.5 ไมโครซีเมนต์ต่อเซนติเมตร = เพิ่มขึ้น 5-10% ของ 15 ไมโครซิเมนต์ต่อเซนติเมตร ) ในขณะที่น้ำป้อนมีค่าความนำไฟฟ้าเท่าเดิมคือ 300 ไมโครซีเมนต์ต่อเซ็นติเมตร ให้ทำการล้าง

• ค่าแรงดันแตกต่างระหว่างความดันของท่อน้ำป้อนกับความดันของท่อน้ำคอนเซ็นเทรด

เพิ่มขึ้น 10-15 %

ตัวอย่างเช่น ปกติค่าความดันของท่อน้ำป้อน = 10 บาร์ ส่วนค่าความดันของท่อน้ำคอนเซ็นเทรด = 8 บาร์ ดังนั้นความดันแตกต่าง = 2 บาร์ เมื่อเดินระบบต่อเนื่องค่าความดันแตกต่างจะค่อยๆเพิ่มขึ้นจนถึง 2.2-2.3 บาร์ ( เพิ่มขึ้น 0.2-0.3 บาร์ = 10-15 % ของ 2 บาร์ ) โดยเพิ่มขึ้นจากการที่ความดันของท่อน้ำป้อนคงที่ = 10 บาร์ส่วนความดันของท่อน้ำคอนเซ็นเทรดจะลดลงเป็น 7.8 บาร์และ 7.7 บาร์ตามลำดับ

2. องค์ประกอบที่เหมะสมในการล้าง RO เมมเบรน

การล้าง RO เมมเบรนให้ได้ผลดีนั้นจะต้องมีองค์ประกอบที่เหมาะสมดังนี้คือ

2.1 ขนาดของปั๊มที่ใช้ในการล้างต้องเหมาะสมตามคำแนะนำของผู้ผลิตเมมเบรน

2.2 ชนิดของสารเคมีที่ใช้ในการล้างต้องเหมาะสมตามคำแนะนำของผู้ผลิตเมมเบรน

2.3 ความเข้มข้นของสารเคมีที่ใช้ในการล้างต้องเหมาะสมตามคำแนะนำของผู้ผลิตเมมเบรน

2.4 วิธีการล้างต้องถูกต้องเหมาะสมตามคำแนะนำของผู้ผลิตเมมเบรน

ขนาดของปั๊มที่ใช้ในการล้างที่เหมาะสมตามคำแนะนำของผู้ผลิตเมมเบรน

ตารางที่ 1: แสดงแรงดันและอัตราการสูบของปั๊มน้ำล้างต่อ 1 เวสเซล(Pressure Vessel )

หมายเหตุ :
1.แรงดันปั๊ม 1.5-4.0 บาร์นั้นขึ้นอยู่กับว่ามีเมมเบรนจำนวนกี่ท่อนต่อ 1 เวสเซล แต่โดยทั่วไปแล้วควรเลือกที่ Max = 4 บาร์
2. เมมเบรนขนาด 4 นิ้วถ้าเป็นรุ่น Full Fit ให้ใช้อัตราการสูบของปั๊มที่ 2.7-3.2 คิว/ชั่วโมง ต่อ 1 เวสเซล
3. เมมเบรนขนาด 8 นิ้วถ้าเป็นรุ่น Full Fit หรือรุ่นที่มีขนาด 440 ตารางฟุต ให้ใช้อัตราการสูบของปั๊มที่ 8.0-10.2 คิว/ชั่วโมง ต่อ 1 เวสเซล

ตัวอย่างเช่น  : กรณีที่จะทำการล้าง RO เมมเบรนขนาด 8 นิ้วที่มีจำนวนเวสเซลทั้งหมด 6 เวสเซล และในแต่ละเวสเซลบรรจุ 6 เมมเบรน ดังนั้นขนาดของปั๊มล้างที่เหมาะสมคือต้องมีอัตราการปั๊มที่ 6×6.0 – 6×9.1 = 36-54.6 คิว/ชั่วโมง ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเลือกที่ 54.6 คิว/ชั่วโมง และที่ความดัน การที่ต้องใช้ปั๊มที่มีขนาดเหมาะสมตามคำแนะนำของบริษัทฯผู้ผลิตเมมเบรนก็เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพในการล้างที่ดีที่สุด

ชนิดและความเข้มข้นสารเคมีที่ใช้ในการล้างที่เหมาะสมตามคำแนะนำของผู้ผลิตเมมเบรน

ตารางที่ 2 : แสดงชนิดและความเข้มขันของสารเคมีที่ใช้ในการล้างที่เหมาะสมตามสาเหตุของการอุดตันตามคำแนะนำของผู้ผลิตเมมเบรน

วิธีการล้างที่ถุกต้องตามคำแนะนำของผู้ผลิตเมมเบรน

การล้างที่ถูกต้องจะต้องเริ่มต้นด้วยการเตรียมสารเคมีที่ถูกต้องทั้งชนิดและความเข้มข้นและปริมาณทีเหมาะสมเพียงพอในการล้างและสุดท้ายคือวิธีการล้างที่เหมาะสม ดังนี้คือ

1. การคำนวณหาปริมาตรของสารละลายที่เพียงพอในการล้าง

ปริมาตรของสารละลายที่เพียงพอในการล้าง (System Volume) ซึ่งประกอบด้วย 2 ส่วนคือ ส่วนที่อยู่ในเวสเซลทั้งหมดและส่วนที่อยู่ในท่อจากปั๊มล้างจนถึงเวสเซล

ตัวอย่างการคำนวณ  ในกรณีที่จะทำการล้าง RO เมมเบรนซึ่งเป็นเมมเบรนขนาด 8 นิ้วยาวท่อนละ 1 เมตรจำนวน 6 ท่อนในหนึ่งเวสเซลทั้งหมดจำนวน 10 เวสเซล และวัดความยาวท่อจากปั๊มล้างซึ่งเป็นท่อขนาด 6 นิ้วจนถึงเวสเซล = 20 เมตร

• การคำนวณปริมาตรของสารละลายในเวสเซลทั้งหมด

ให้คำนวณปริมาตรโดยคิดว่าเป็นเวสเซลเปล่าไม่มีเมมเบรนอยู่ภายใน

จากสูตรคำนวณปริมาตร = พื้นที่หน้าตัด x ความยาว x จำนวนวสเซลทั้งหมด

                                      = 0.031 x 6 x 10  คิว

                                      = 0.1885  คิว

                                      = 1.885 x 1000 = 1,885  ลิตร

• การคำนวณปริมาตรของสารละลายในท่อจากปั๊มล้างจนถึงเวสเซล

จากสูตรคำนวณปริมาตร = พื้นที่หน้าตัด x ความยาว

                                      = 0.0176 x 20  คิว

                                      = 0.353         คิว

                                      = 0.353 x 1000 = 353.43  ลิตร

เมื่อรวมปริมาตรทั้งสองส่วนแล้ว = 1885 + 353.43 = 2, 238.43 ลิตร  ปัดเศษเป็น 2,240 ลิตร ดังนั้นควรเลือกถังผสมสารเคมีขนาด 3,000 ลิตร

2. การเลือกชนิดสารเคมีที่เหมาะสมและการผสมเพื่อให้ได้ตวามเข้มข้นที่เหมาะสม

ในกรณีที่พบว่าเมมเบรนถูกอุดตันด้วยตะกรันหินปูนและเศษฝุ่นเศษผผง

2.1 การเลือกชนิดสารเคมีที่เหมาะสมในการล้างการอุดตันด้วยตะกรันหินปูน

จากตารางที่ 2 ผู้ผลิตเมมเบรนแนะนำให้ใช้ 0.2% (W) HCl ซึ่งหมายถึงสารละลายที่มีเนื้อกรด HCl = 2,000 มิลลิกรัมละลายอยู่ในน้ำ 1 ลิตร ดังนั้นการเตรียมสารละลายนี้จำนวน 2,240 ลิตรนั้นจะต้องใช้เนื้อกรด HCl = 2,000 x 2,240 = 4,480,000 มิลลิกรัม =  4.48 กิโลกรัม แต่เนื่องจากกรด HCl ที่มีขายอยู่ในท้องตลาดจะมีความเข้มข้นที่ 35% ดังนั้นจึงต้องใช้กรด HCL 35% = 4.48 X 100/35 = 12.8 กิโลกรัม ให้ทำการผสมโดยการเทกรด HCl เข้าผสมกับน้ำ RO ห้ามเด็ดขาดที่จะเทน้ำเข้าผสมกับกรด HCl เพราะจะทำให้เกิดปฏิกริยารุนแรงก่อให้เกิดอันตรายแก่ผู้ทำการผสมได้  ซึ่งหลังจากผสมเรียบร้อยแล้วให้วัดค่า PH ของสารละลายซึ่งควรจะมีค่าที่ 1-2

2.2 การเลือกสารเคมีที่เหมาะสมในการล้างการอุดตันด้วยเศษผงเศษฝุ่น

จากตารางที่ 2 ผู้ผลิตเมมเบรนแนะนำให้ใช้ 0.1% (W) NaOH ซึ่งหมายถึงสารละลายที่มีเนื้อด่าง NaOH = 1,000 มิลลิกรัมละลายอยู่ในน้ำ 1 ลิตร ดังนั้นการเตรียมละลายนี้จำนวน 2,240 ลิตรนั้นจะต้องใช้เนื้อด่าง NaOH = 1,000 x 2,240 = 2,240,000 มิลลิกรัม = 2.24 กิโลกรัม แต่เนื่องจากด่าง NaOH ที่มีขายอยู่ในท้องตลาดจะมีความเข้มข้นที่ 50 % ดังนั้นจึงต้องใช้ด่าง NaOH 50 % = 2.24 X 100/50 = 4.48 กิโลกรัม ให้ทำการผสมโดยการเทด่าง NaOH เข้าผสมกับน้ำ RO ห้ามเด็ดขาดที่จะเทน้ำเข้าผสมกับด่าง NaOH เพราะจะทำให้เกิดปฏิกริยารุนแรงก่อให้เกิดอันตรายแก่ผู้ทำการผสมได้ ซึ่งหลังจากผสมเรียบร้อยแล้วให้วัดค่า PH ของสารละลายซึ่งควรจะมีค่าประมาณ 12

3. วิธีการล้างที่เหมาะสมตามคำแนะนำของผู้ผลิตเมมเบรน

หลังจากมี่ได้เตรียมสารละลายที่เหมาะสมในการล้าง RO เมมเบรนแล้ว ทางผู้ผลิตเมมเบรนแนะนำให้ทำการล้างด้วยสารละลายด่าง NaOH 0.1 % (W) ก่อน โดยมีขั้นตอนดังนี้คือ

3.1 หยุดการเดินระบบ RO

3.2 สลับวาล์วให้พร้อมสำหรับการหมุนเวียนสารละลายด่างเข้าทำการล้างเมมเบรน ซึ่งโดยปกติแล้วในขณะทำการล้างเมมแบรนเราจะทำการหมุนเวียนสารละลายที่ปั๊มเข้าล้างเมมเบรนแล้วไหลเวียนกลับมายังถังผสมซึ่งท่อดังกล่าวจะมี 2 ท่อ ท่อแรกจะนำน้ำส่วนที่ออกมาจากท่อน้ำ RO กลับสู่ถังผสม ส่วนอีกท่อจะนำน้ำในส่วนที่ออกมาจากท่อน้ำคอนเซ็นเทรดกลับสู่ถังผสม แต่ในช่วงเริ่มต้นของการหมุนเวียนนั้นเราจะต้องทำการไล่น้ำที่ค้างอยู่ในระบบ RO ออกทิ้งไปก่อนยังไม่หมุนเวียนน้ำเหล่านั้นกลับไปยังถังผสมเพราะจะทำให้สารละลายที่เตรียมไว้เจือจางลงไป เราต้องทำการไล่น้ำนั้นทิ้งจนหมดโดยสังเกตได้จากค่า PH ถ้า PH ที่วัดได้เท่ากับ PH ของสารละลายที่ใข้ล้างก็ให้นำน้ำนั้นหมุนเวียนกลับมายังถังผสมได้

3.3 ในช่วงต้นของการหมุนเวียนสารละลายเข้าล้างเมมเบรนให้ทำการหรี่วาล์วหน้าปั๊มเพื่อให้อัตราการปั๊มลดลงจนทำให้มีเฉพาะน้ำในท่อที่ไหลกลับไปยังถังผสมนั้นออกมาจากท่อคอนเซ็นเทรดเท่านั้น และแทบจะไม่มีไหลกลับไปจากท่อที่ออกมาจากท่อน้ำ RO การทำเช่นนี้ก็เพื่อให้การล้างมีผลที่ดี ในช่วงต้นของการล้าง RO จะมีสิ่งอุดตันอยู่มากถ้าเราเริ่มต้นด้วยการหมุนเวียนลสารละลายเข้าล้างด้วยอัตราการไหลเต็มที่จะเป็นการผลักสิ่งอุดตันเหล่านั้นฝังเข้าไปยังเมมเบรนลึกยิ่งขึ้น จะทำให้การล้างออกนั้นยากยิ่งขึ้นส่งผลให้ล้างได้ไม่สะอาดเท่าที่ควรจะเป็น ให้ทำการหมุนเวียนสารละลายด่างเข้าล้างด้วยอัตราการปั๊มต่ำๆเช่นนี้เป้นเวลา 30 นาที และระหว่างการหมุนเวียนนี้ให้วัด PH ของสารละลายด่างถ้าต่ำกว่า 12 ให้เติมด่างเพื่อปรับ PH ขึ้นมาให้ได้ = 12

3.3 ปิดปั๊มล้างแล้วแช่สารละลายด่างไว้เป็นเวลาอย่างน้อย 1 ชั่วโมงถ้าต้องการให้ผลการล้างดีมากๆเราสามารถแช่ไว้ข้ามคืนเป็นเวลา 10-15 ชั่วโมงได้โดยไม่มีผลเสียต่อเมมเบรน

3.4 เปิดปั๊มล้างเพื่อหมุนเวียนสารละลายด่างเข้าล้างเมมเบรนโดยในรอบนี้ให้ค่อยๆเปิดวาล์วให้เต็มที่เพื่อปรับให้อัตราการปั๊มอยู่ที่ 54.6 คิว/ชั่งโมง โดยทำการหมุนเวียนเป็นเวลา 1 ชั่วโมง ในระหว่างการหมุนเวียนนี้ถ้าพบว่าสารละลายด่างในถังผสมสกปรกเพิ่มขึ้นมากให้ทำการเดรนทิ้งให้หมดแล้วทำการผสมสารละลายด่างใหม่ทั้งหมดแล้วดำเนินการหมุนเวียนต่อ

3.5 ปิดปั๊มล้างแล้วเดรนสารละลายด่างในถังผสมทิ้งจนหมด

3.6 เติมน้ำ RO ลงในถังผสมจนเต็มแล้วเปิดปั๊มหมุนเวียนน้ำเพื่อล้างสารละลายด่างออกให้หมด โดยขณะทำการหมุนเวียนล้างสารละลายด่างออกจากเมมเบรนให้หมดนั้น ให้ทำการเติมน้ำ RO ลงในถังผสมอย่างต่อเนื่องในขณะที่มีน้ำล้างบางส่วนหมุนเวียนกลับมายังถังผสมและระบายน้ำล้างบางส่วนทิ้งไปจนกระทั่งค่า PH ของน้ำที่หมุนเวียนกลับมายังถังผสมมีค่าเท่ากับน้ำ RO ที่ใช้ล้าง ระยะเวลาที่ใช้ในการล้างสารละลายด่างออกจากเมมเบรนนั้นจะใช้เวลาประมาณ 1 ชั่วโมง

3.7 ตามด้วยการล้างด้วยสารละลายกรด HCl 0.2%

3.8 ขั้นตอนต่างๆจะเหมือนกับขั้นตอนการล้างด้วยสารละลายด่างทุกประการ

3.9 หลังจากทำการล้าง RO เมมเบรนเสร็จสิ้นแล้ว เริ่มทำการเดินระบบต่อเนื่องจนค่าต่างๆเริ่มนิ่ง ค่าต่างๆดังกล่าวคือ อัตราการไหลของน้ำ RO  ค่าคอนดักติวิตี้ของน้ำ RO และค่าความดันแตกต่างของท่อน้ำป้อนกับความดันของท่อน้ำคอนเซ็นเทรด ก็ให้บันทึกไว้เพื่อใช้เป็นค่าเริ่มต้นในการพิจารณาทำการล้าง RO เมมเบรนในครั้งต่อไป