น้ำดื่ม น้ำใช้ และการตรวจคุณภาพ

แวะไปเยี่ยมเว็บไซต์ของวิทยาศาสตร์การแพทย์ เพื่อหาข้อมูลเพิ่มเติมได้ครับ

น้ำดื่ม น้ำใช้ และการตรวจคุณภาพ

น้ำดื่มสะอาดเป็นปัจจัยพื้นฐานที่สำคัญของการดำรงชีวิต เครื่องกรองน้ำหยอดเหรียญของประเทศไทยช่วยเพิ่มโอกาสการเข้าถึงน้ำดื่มราคาถูกได้ทั้งประเทศ (รูปเครื่องกรองถูกเผยแพร่ใน wilkipedia ด้วย)

การกรองน้ำเพื่อดื่มหรือใช้ประกอบอาหาร โดยทั่วไป ใช้ 3 ขั้นตอน คือ ดูดซับด้วยคาร์บอน ทำให้น้ำไม่กระด้าง และกรองแบคทีเรีย ด้วยเรซิน ดังนี้

(บ้านทีมีเด็กเล็ก ผู้ป่วย ผู้สูงอายุ อาจต้องเพิ่มขั้นตอนอื่นๆในการทำลายจุลินทรีย์ชนิดอื่น เช่น ไวรัส ด้วย แสง ยู-วี หรือเติมโอโซน (ozone) เป็นต้น)

การกรองน้ำดื่ม น้ำใช้ 3 ขั้นตอน

ผงคาร์บอน

· ใช้เป็นสารดูดซับ สิ่งปนเปื้อนที่เป็นสารอินทรีย์ (พวกนี้มีผลต่อสี รส และกลิ่นของน้ำ)

· ผงคาร์บอนที่นิยมใช้มากที่สุด คือ แอคติเวเต็ท คาร์บอน (ถ้าโดยความหมาย คือ คาร์บอนที่ถูกเตรียมให้มีความว่องไวมากในการดูดซับ) ถ้ามองดูจากภายนอกผงคาร์บอนเหล่านี้ก็ไม่ต่างอะไรกับผงถ่านไม้ที่เผาแล้วบด แต่เขามีวิธีการเตรียมเฉพาะ เช่นวิธีทางกายภาพที่ใช้ความร้อน และให้อยู่ในบรรยากาศที่มีสภาวะอ็อกซิเดชั่น (รายละเอียดเพิ่มเติม เช่นวิธีทางเคมี ดูหัวข้อ การผลิต (Production) คลิกที่นี่ ) วิธีดังกล่าวทำให้ผงถ่านมีรูพรุนมากมาย ทำให้สามารถดูดซับหรือจับสิ่งปนเปื้อนในน้ำอย่างมีประสิทธิภาพ

· แอคติเวเต็ทคาร์บอน แบ่งได้เป็นหลายชนิดตามคุณสมบัติทางกายภาพ (คลิก) แต่รูปแบบที่นิยมนำมาใช้ในการกรองน้ำมี 2 แบบ คือ แบบเม็ดแกรนูล (granulated activated carbon, GAC) ซึ่งมีขนาดประมาณ 1 มม. (ใหญ่กว่าแบบผง 10-100 เท่า ชนิดนี้จึงมีพื้นที่ผิวน้อยกว่า) และแบบผง (powdered activated carbon, PAC) [วิธีการแยกทำโดยการใช้ตะแกรงร่อนในขนาดรูที่กำหนด ส่วนที่ค้างบนตะแกรงจะเป็น GAC และส่วนที่ตกไปอยู่ข้างล่างจะเป็น PAC]

· แบบผงมีพื้นที่ผิวมาก ดูดซับได้เร็วและมีประสิทธิภาพดี แต่ถ้าใช้งานอย่างต่อเนื่องอาจแพงเนื่องจากความสามารถขจัดได้น้อยกว่า GAC และค่าใช้จ่ายในการใช้ (operating cost) สูงกว่า

· สิ่งที่ต้องติดตามคือ ผงคาร์บอนมีพอเพียงที่จะดูดซับสิ่งปนเปื้อนดังกล่าวในน้ำหรือไม่ (คือน้ำดังกล่าวสกปรกมากน้อยเพียงไร) ถ้าผงคาร์บอนดูดซับสิ่งปนเปื้อนไว้มาก ก็ต้องหมั่นไล่ออก โดยดันน้ำออกไปอีกทางคือย้อนกลับ (backwash)

2. เรซิน

· เรซินมักเตรียมมาจากโพลีเมอร์ของสารอินทรีย์ เป็นเม็ดขนาด 1-2 มม. สีขาวหรือเหลือง มีรูที่ผิวที่จับหรือปล่อยไอออน (ส่วนสารอื่นที่อาจนำมาใช้ในการแลกเปลี่ยนไอออนเพื่อทำน้ำบริสุทธิ์ คือ zeolite ดูรูปไปที่ http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Zeolite-ZSM-5-3D-vdW.png)

· ใช้กำจัดสิ่งปนเปื้อน ชนิดอนินทรีย์ที่มีประจุ

· ไอออนจากสิ่งปนเปื้อนจะแลกเปลี่ยนกับไอออนที่อยู่บนผิวเรซิน ดังนั้นเมื่อเวลาผ่านไปผิวของเรซินจะเก็บสิ่งปนเปื้อนไว้ และจำเป็นต้องทำความสะอาดสม่ำเสมอ ด้วยการใช้สารละลาย(ขึ้นกับชนิดของเรซิน โดยทั่วไปใช้สารละลายเกลือแกง) ที่จะคืนประจุให้

· เรซินมี 2 ชนิด คือ เรซินที่กำจัดไออนประจุบวก หรือแคทไอออนเรซิน (cation resin) ที่จะแลกประจุบวก เช่น แคลเซียม แมกนีเซียม และเรเดียม กับ เรซินที่กำจัดไออนประจุบวกหรือแอนไอออนเรซิน (anion resin) ที่ใช้กำจัดแอนไอออน เช่น ไนเตรท อาร์ซีเนท อาร์ซีไนท์ และครอเมท

· ในเครื่องกรองน้ำที่มีจำหน่ายทั่วๆไป จะใช้เรซินชนิดแคทไอออนเรซินชนิดเดียว เพื่อทำให้น้ำไม่กระด้าง โดยส่วนใหญ่กำจัดแคลเซียมและแมกนีเซียมออกไป (แต่ในขั้นตอนการผลิตน้ำในการเตรียมยาและอุตสาหกรรม จะใช้ 2ท่อ คือแคทไอออนเรซิน และแอนไอออนเรซิน)

· ในการคืนประจุ สำหรับเรซินทั้งสองชนิดจะใช้น้ำเกลือแกง โดยกรณีเรซินประจุบวก ไอออนของโซเดียมจะไล่ที่ไอออนประจุบวกออกจากบริเวณแลกเปลี่ยนไอออน ส่วนเรซินชนิดแอนไอออน ไอออนคลอไรด์จะไล่ที่ไอออนประจุลบจากบริเวณแลกเปลี่ยนไอออน

· ขั้นตอนการแลกเปลี่ยนประจุนี้ทำงานได้ดีที่สุดเมื่อน้ำไม่มีฝุ่นผงที่จะมาสะสมบนเรซิน และจำกัดประสิทธิภาพการทำงานดังกล่าว

หน้าตาและสีของเรซินคล้ายกับน้ำตาลแร่ (ระวังอย่ากินผิด)

เรซิน

น้ำตาลแร่

แต่น้ำตาลแร่ ทั้งหอมทั้งหวาน (ถ้าตักพรวดๆๆ โดยไม่ดม ก็สมควรให้ธรรมชาติลงโทษบ้าง)

3. เซรามิค

เป็นการกรองตามขนาด โดยเฉพาะจุลินทรีย์ซึ่งส่วนใหญ่คือแบคทีเรีย ปกติการใช้รูกรองขนาด 0.45 ไมครอน ก็สามารถกำจัดแบคทีเรียที่ปนเปื้อนได้แล้ว ท่อกรองเซรามิคโดยทั่วไปมีขนาดรูกรอง 0.3 ไมครอน ดังนั้นสามารถกรองน้ำให้ปราศจากแบคทีเรีย ได้

อย่างไรก็ตาม ไวรัสที่นำโรคผ่านทางน้ำดื่ม (ไวรัสโปลิโอ, ไวรัสตับอักเวบเอ, ไวรัสโรตา ฯลฯ) มีขนาดเล็กมากสามารถผ่านรูกรองนี้ได้ แต่เนื่องจากไวรัสเหล่านี้ไม่พบบ่อยโดยทั่วไป เว้นแต่มีการปนเปื้อนจากผู้ป่วย

การประกอบเครื่องกรองน้ำ

ถ้าเครื่องกรองน้ำของคุณเป็นชนิดที่ต่อตรงจากปลายก๊อกน้ำ ก็ไม่ยุ่งยากอะไร เพียงแต่ให้มั่นใจว่าเกลียวต่อของเครื่องตรงกับเกลียวต่อปลายก๊อกน้ำที่คุณจะต่อ

เครื่องกรองน้ำของผม เป็นชนิด 3 ขั้นตอนข้างต้น ก็ต่อดังนี้ ขอใช้รูปแทนคำอธิบาย (ลองทายว่า แต่ละภาพผู้เขียนหมายถึงอะไรบ้าง อืม..อย่างนี้ น่าจะสนุกกว่าบอกกันตรงๆ)

การส่งตรวจเพื่อตรวจสอบคุณภาพน้ำ

สถานที่ส่งตัวอย่าง ทุกจังหวัดจะมี ศูนย์วิทยาศาสตร์การแพทย์ ในจังหวัดพิษณุโลกก็สามารถส่งมาที่ คณะวิทยาศาสตร์การแพทย์ ซึ่งสถานที่บริการอยู่ที่สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์สุขภาพ แวะไปเยี่ยมเว็บไซต์ของวิทยาศาสตร์การแพทย์ เพื่อหาข้อมูลเพิ่มเติมได้ครับ
สิ่งที่อยากเน้น คือระวังการปนเปื้อนการเก็บตัวอย่างน้ำ ใช้ภาชนะสะอาด ก้เอาขวดพลาสติกน้ำดื่มที่ยังไม่เปื้อน (อ้อ..ต้องไม่ใช่ขวดที่ดื่มจากปาก หรือหลอดดูด เพราะอาจปนเปื้อนได้จากแบคทีเรียที่อาศัยตามปกติในช่องปากหรือระหว่างการจับต้อง)

อ้างอิงและข้อมูลเพิ่มเติม ศึกษาได้จาก