น้ำเรื่องน่ารู้
เรื่องน่ารู้ของน้ำ
น้ำเป็นสิ่งสำคัญอย่างเหลือเชื่อในการดำรงชีวิตประจำวัน เราใช้น้ำในการบริโภค หุงอาหาร อาบน้ำ และยังใช้ในอีกหลายๆเรื่องในกิจวัจประจำวัน อย่างไรก็ตามถึงแม้ว่าน้ำเป็นส่วนสำคัญในการดำรงชีวิต เราก็รู้จักมันน้อยมาก เราใช้ประโยชน์จากน้ำหลายประการ เราไม่อาจจะรับรู้ว่าสิ่งที่เราทำกับน้ำมีผลต่อสุขภาพของเราด้วยเหมือนกัน เราอาจจะได้รับความสะดวกสบายที่ได้จากน้ำประปา และดื่มด่ำกับการดื่มน้ำที่มาจากน้ำบรรจุขวดที่มีขายทั่งไป และคิดว่าน้ำบรรจุขวดปลอดภัยกว่าน้ำประปา ผู้บริโภคที่ระแวดระวังบางคน ถึงกับพยายามให้น้ำผ่านกรรมวิธีบำบัดหลายขั้นตอน เพียงเพื่อที่จะให้ได้น้ำที่ให้ความมั่นใจต่อสุขภาพ คนเหล่านี้แท้ที่จริงแล้วรู้เรื่องน้ำประปาเพียงน้อยนิด ยังมีอีกหลายวิธีในปัจจุบันที่ทำให้ได้น้ำที่มีคุณภาพได้โดยขั้นตอนที่ไม่ยุ่งยากเลย
ในยุคของการหาข้อมูลเป็นได้โดยง่าย ฉะนั้นบทความนี้ต้องการให้ข้อมูลของน้ำเป็นที่เผยแพร่ เพื่อให้ผู้บริโภครู้ข้อมูลมากขึ้น และยังรวบรวมวิธีบำบัดน้ำหลายทางเลือก เปิดเผยความจริงของน้ำบรรจุขวด และความจริงเกี่ยวกับน้ำดื่มที่ถูกต้อง คุณภาพของน้ำที่ผ่านเครื่องกรอง ขอเชิญอ่าน และเรียนรู้ ได้ ณ บัดนี้
หัวข้อ
- ทางเลือกในการบำบัดน้ำ
- ความจริงของน้ำบรรจุขวด
- ท่านรู้จักน้ำเพียงไร
ทางเลือกในการบำบัดน้ำ –จะเปรียบเทียบได้อย่างไร
ปัจจุบันมีหายวิธีในการบำบัดน้ำให้บริสุทธิ์ขึ้น ที่จริงแล้วมีผลิตภัณฑ์ที่ใช้บำบัดน้ำให้เลือกหลากหลายชนิดในตลาด และผู้บริโภคยากที่จะรู้ว่าวิธีไหนตรงกับความต้องการของตนมากที่สุด เพราะแต่ละวิธีก็มีข้อดีและข้อเสีย แตกต่างกันไป แต่ละคนมีปัจจัยพื้นฐานของน้ำและความต้องการไม่เหมือนกัน
ข้อมูลที่จะนำเสนอต่อไปนี้จะเป็นสามวิธีทางเลือกในการบำบัดน้ำให้บริสุทธิ์ขึ้น กระบวนการขั้นตอนของแต่ละวิธี สิ่งเจือปนในน้ำที่แต่ละวิธีมีการเอาออกจากน้ำประปาไม่เหมือนกัน เราหลังว่าข้อมูลเหล่านี้จะให้ความรู้ และเป็นประโยชน์กับท่านในการเลือกผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมกับความต้องการกับท่าน
- Reverse Osmosis (RO)
วิธีROถูกคิดค้นขึ้นมากว่า 40 ปีแล้ว ในตอนแรกเพื่อการดึงเกลือออกจากน้ำทะเล ในต่อมาวิธีการแยกสิ่งเจือปนออกจากน้ำมีประสิทธิภาพ และเป็นทีรู้จักมากขึ้น จึงพัฒนามาเป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้ตามบ้านได้ มันถูกนำมาบำบัดน้ำประปาให้บริสุทธิ์ขึ้น และเริ่มแพร่หลายในยุค 1970 โดยเป็นที่รู้กันว่ามีต้นทุนที่ค่อนข้างแพง และขบวนการกลั่นน้ำก็ไม่คุ้มกับพลังงานที่เสียไป
กรรมวิธี
ROเป็นวิธีทำให้น้ำกึ่งซึมผ่านเข้าไปในตัวกรอง (membrane)ได้ โดยพลังจากการใช้กำลังอากาศกดภายใน ROเป็นวิธีตรงข้ามกับขบวนการน้ำซึมโดยธรรมชาติ osmosis เป็นชื่อที่ได้มาจากการที่น้ำค่อยๆซึมผ่านตัวกลางที่กั้นระหว่างสารละลายที่เค็มน้อยกว่า ไปสารละลายที่เค็มมากกว่า จนเท่ากัน ไส้กรองกลาง (membrane)ใช้เป็นตัวกั้นสารละลายทั้งสองให้อยู่คนละข้าง โดยที่บังคับน้ำให้ไหลจากด้านที่เค็มน้อยกว่าไปด้านที่เค็มมากกว่า โมเลกุลของน้ำเค็มจะใหญ่กว่าโมเลกุลของน้ำธรรมดา ตัวกรองกลาง(membrane)จะกั้นอนุภาคของเกลือไว้ ผลที่ได้ก็คือน้ำที่ปราศจากความเค็มด้านหนึ่ง และน้ำเค็มจัดอยู่อีกด้านหนึ่ง นอกจากอนุภาคของเกลือแล้ว กรรมวิธีนี้ยังสามารถกรองสิ่งเจือปนและอนุภาคอื่นๆออกไปจากน้ำด้วยทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความละเอียดของตังกรองกลาง (membrane)ที่เลือกใช้ ด้วยสาเหตุนี้เอง RO จึงเป็นวิธีที่สามารถชักชวนลูกค้าที่ต้องการดื่มน้ำที่บริสุทธิ์ได้อย่างแพร่หลาย
ข้อดีและข้อเสีย
ROเป็นวิธีที่เหมาะสมถ้าผู้บริโภคต้องการน้ำบริสุทธิ์ที่ปราศจากแร่ธาตุเจือปนแม้แต่น้อย เพราะโดยทั่วไปแล้ว อนุภาคของแร่ธาตุจะมีขนาดใหญ่กว่าอนุภาคของน้ำ ฉะนั้นจึงถูกกั้นไว้โดยตัวกรอง และถูกดึงออกจากน้ำจนหมด แร่ธาตุอย่างเช่น เกลือ ตะกั่ว แมงกานีส เหล็ก และแคลเซียมเป็นต้น ROยังสามารถดึงสารเคมีบางชนิดออกได้ เช่นสารเติมแต่งที่อันตรายของฟลูออไรด์
ถึงแม้ROจะสามารถดึงสิ่งเจือปนในน้ำออกได้ แต่ความสามารถในการกรองสิ่งเจือปนก็ยังไม่อาจตอบโจทย์ที่ผู้บริโภคส่วนมากได้จากน้ำประปา น้ำประปาส่วนใหญ่จะมีคลอรีน แลและสารที่ก่อตัวจากจากคลอรีน (VOCs) มันไม่อาจกรองอนุภาคของคลอรีน และองค์ประกอบของสารเคมีที่เปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาในน้ำได้ เพราะอนุภาคของสารเหล่านี้มีขนาดเล็กกว่าน้ำ ฉะนั้นอนุภาคเหล่านี้ยังคงเหลืออยู่ในน้ำ
RO ยังสามารถกรองอัลคาไลน์ซึ่งเป็นส่วนประกอบหนึ่งของน้ำได้ จึงทิ้งความเป็นกรดไว้ในน้ำ น้ำที่เป็นกรดถูกจัดว่าเป็นสารที่เป็นอันตรายต่อร่างกาย ทำให้แคลเซียม และแร่ธาตุที่จำเป็นอื่นๆถูกดึงออกจากกระดูก และฟัน เพื่อการต่อต้านความเป็นกรดของร่างกาย ความเป็นจริงแล้วแร่ธาตุเหล่านี้เป็นสิ่งที่ควรมีอยู่ในน้ำ แต่ถูกRO ดึงออกไปหมด จนทำให้น้ำดื่มปราศจากรดชาติ และเป็นผลเสียต่อสุภาพ
- การกลั่น
ขั้นตอนการกลั่นเป็นที่รู้จักกันมากกว่าพันปีมาแล้ว ถึงแม้ว่าในตอนแรกจะใช้กันในเฉพาะขบวนการกลั่นสุราเช่นวิสกี้ และว๊อดก้า การกลั่นเป็นวิธีการทำให้ได้น้ำบริสุทธิ์แบบหนึ่ง ในยุค1970 การกลั่นน้ำก็ถูกนำมาใช้ตามบ้านกันอย่าแพร่หลายง แต่ส่วนมากจะนำมาใช้ในเชิงวิทยาศาสตร์ ในห้องแล๊บ และในอุตสาหกรรมการพิมพ์มากกว่า
กรรมวิธี
การกลั่นใช้การละเหยของน้ำจากความร้อน จุดประสงค์คือการแยกโมเลกุลน้ำออกจากสิ่งเจือปนที่มีจุดเดือดสูงกว่าน้ำ ขบวนการทำน้ำกลั่นคือการใช้ความร้อนให้น้ำระเหย จุดมุ่งหมายของการกลั่นคือการแยกน้ำโมเลกุลบริสุทธ์ ออกจากสิ่งเจือปนโดยอาศัยจุดเดือด และคงการระเหยโดยทำให้อุณหภูมิคงที่อย่างต่อเนื่อง ขั้นต่อไปคือการรวบรวมน้ำที่ละเหยออกไปลงมาตามท่อและส่งต่อไปอีกภาชนะหนึ่ง ในขั้นตอนสุดท้าย หลังจากนั้นจึงนำภาชนะออกจากแหล่งให้ความร้อน ไอน้ำจะรวมตัวกลั่นออกไปเป็นของเหลวเหมือนเดิม แต่สารเจือปนที่เป็นอันตรายส่วนมากมีจุดเดือดที่สูงกว่าน้ำจึงไม่ได้ระเหยออกไปด้วย และยังคงอยู่ในภาชนะเดิม ขั้นตอนการกลั่นส่วนมากจะกำจัดแร่ธาตุส่วยใหญ่ออกไป รวมทั้งแบคทีเรีย ไวรัส และสารเคมีที่มีจุดเดือดสูงกว่าน้ำ ด้วยเหตุนี้การกลั่น ก็เป็นวิธีที่ทำน้ำบริสุทธิ์ขึ้นได้อีกวิธีหนึ่ง
ข้อดีและข้อเสีย
การกลั่น มีส่วนคล้ายคลึงกับการทำReverse osmosis (RO) คือการให้น้ำบริสุทธิ์โดยปราศจากแร่ธาตุ และมีจุดประสงค์ส่วนใหญ่ใช้ในวงการวิทยาศาสตร์ ในห้องแล๊บ และในอุตสาหกรรมการพิมพ์ เพราะทั้งสองอย่างนี้ต้องการน้ำที่ปราศจากสิ่งเจือปน ทั้งยังสามารถแยกโลหะหนักเช่น ตะกั่ว สารหนู และสารปรอทออกจากน้ำ รวมทั้งมวลสารหนักอย่างแคลเซียม และฟอสฟอรัส การกลั่นถูกนำมาใช้กันส่วนใหญ่ในประเทศที่กำลังพัฒนา หรือในที่ๆแหล่งน้ำที่มีความเสียสูงที่จะก่อให้เกิดโรคที่แพร่ระบาทในน้ำได้ เพราะความสามารถของการกลั่นสามารถแยกแบคทีเรีย และไวรัสออกจากน้ำได้นั่นเอง
น้ำกลั้นมีคุณสมบัติหลากประการตามความต้องการของการทำน้ำให้บริสุทธิ์ โดยเฉพาะเมื่อเปรียบเทียบกับความสามารถในการกรองสารปนเปื้อนออกจากน้ำ ถึงแม้ว่าการกลั่นจะดึงเอาแร่ธาตุ และแบคทีเรียออกจากน้ำได้ก็ตาม แต่ก็ไม่อาจแยกคลอรีน และสารที่ก่อตัวจากคลอรีน (VOCs) ออกได้ สารเคมีเหล่านี้มีจุดเดือดที่ต่ำกว่าน้ำ และยังเป็นสารหลักในการทำน้ำประปา สารโลหะหนักที่เป็นอันตราย และแบคทีเรียได้ถูกนำออกไปจากน้ำก่อนที่น้ำจะมาสู่ระบบสูบน้ำของบ้านเรียบร้อยแล้ว ดังนั้นเป้าหมายหลักของการกลั่นคือการแยกสิ่งเหล่านี้จึงไม่จำเป็นอีกต่อไป และไม่ตรงประเด็นสำหรับคนส่วนใหญ่ในการทำน้ำบริสุทธิ์เพื่อการดื่ม
การกลั่น มีส่วนคล้ายคลึงกับการทำReverse osmosis (RO) คือการให้น้ำบริสุทธิ์โดยปราศจากแร่ธาตุที่อาจก่อเกิดอันตราย ต่อระบบร่างกายเมื่อนำเข้าไปสู่ร่างกายโดยการดื่ม เนื่องจากความเป็นกรด เพราะน้ำที่มีค่าเป็นกรดจะดึงแร่ธาตุที่มีความจำเป็นต่อร่างกายออกจากกระดูก และฟัน
นอกเหนือไปจากนั้น การกลั่นยังเป็นขบวนการที่สิ้นเปลืองอย่างเหลือเชื่อ โดยราวๆ 80% ของน้ำจะถูกทิ้งไปพร้อมกับสิ่งเจือปน หรือทุกๆน้ำ ห้าแกลลอนจะได้น้ำบริสุทธ์เพียงหนึ่งแกลลอนเท่านั้น
- การกรอง
การกรองน้ำมีประวัติยืดยาวมาตั้งแต่ต้นศตวรรษ ปีค.ศ.2000 ยุคอียิปต์โบราณได้เริ่มการกรองน้ำ จนมาถึงกรีกโบราณ โดยกรองน้ำจากผ้า และเริ่มเพิ่มชั้นของการกรองที่ซับซ้อนขึ้นโดยใช้ถ่าน จนมาถึงวัสดุกรองสมัยใหม่ที่ใช่กันทั่วไป ในปัจจุบันการกรองน้ำถือเป็นวิธีอันดับหนึ่งที่ทำให้น้ำบริสุทธ์ เพราะสามารถแยกสิ่งเจือปน ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีอื่น
กรรมวิธี
การกรองใช้หลักการโดยให้ตัวกลางขวางการไหลของน้ำ ไส้กรองจะขวางการเคลื่อนที่ของสิ่งเจือปน โดยวิธีขวางกั้น การดูดซับจากสารเคมี หรือใช้ร่วมกันทั้งสองวิธี วัสดุที่ใช้เป็นไส้กรองมีหลากหลายชนิด แต่ที่โดยส่วนมากทำจากถ่าน หรือประสมประสานระหว่างถ่านและองค์ประกอบอื่นๆ วิทยาการสมัยใหม่ในปัจจุบันทำให้ประสิทธิภาพของการกรองมีมากขึ้นจนสามารถแยกสิ่งเจือปนได้มากขึ้นจากการดูดซับของสารเคมี ในขบวนการดูดซับ สิ่งเจือปนจะถูกกระตุ้นให้แตกตัวด้วยโมเลกุลของน้ำและสารเคมีที่อยู่ในไส้กรอง ในเบื้องต้นน้ำจะผ่านขบวนการกรองหลายขั้นตอน ในแต่ละขั้นก็จะผ่านหลายตัวกรองซึ่งในแต่ละตัวกรองก็มีความสามารถแยกสิ่งเจือปนได้ต่างกัน น้ำจะไหลผ่านไส้กรองในค่าการไหลที่ต่ำต่ำเพื่อเพิ่มความมั่นใจว่าจะมีเวลาพอที่จะกรองสิ่งเจือปนออกได้หมด และเมื่อเสร็จสมบูรณ์แล้วก็จะได้น้ำที่บริสุทธ์และปราศจากสิ่งเจือปนอย่างแท้จริง
ข้อดีและข้อเสีย
ต่างจากวิธีReverse osmosis และการกลั่น การกรองน้ำสามารถแยกสิ่งเจือปนออกได้โดยไม่มีข้อจำกัดในชนิดและขนาด และยังแยกสิ่งเจือปนได้มาก และลึกกว่าวิธีทำน้ำบริสุทธ์โดยทั่วไป เพราะการใช้ขบวนการดูดซับจากสารเคมีซึ่งเลือกใช้ตามความต้องการได้ น้ำที่ผ่านการกรองจึงรักษาแร่ธาตุที่จำเป็นต่อสุขภาพไว้ได้
การกรองน้ำเป็นวิธีเดียวในสามวิธีที่สามารถแยกคลอรีนออกจากน้ำได้ รวมทั้งสารที่ก่อตัวจากคลอรีน (VOCs) คลอรีนและสารที่ก่อตัวจากคลอรีน (VOCs) ถือเป็นสารอันตรายที่ใช้ในขั้นตอนการทำน้ำประปา นอกจากนั้นแล้วการกรองน้ำยังสามารถแยกตัวที่ไม่สามารถกำจัดได้จากคลอรีน เช่นโปรตัวซัว ไกรอาเดีย และ คริปโตสโพริเดียม โปรโตซัวเหล่านี้เป็นสิ่งที่น่ารำคาญในขบวนการบำบัดน้ำมาหลายทศวรรษแล้ว และทำเกิดการแพร่เชื้อในระบบทางเดินอาหารอันเกิดจากการบริโภคน้ำที่ติดเชื้อ
การกรองน้ำไม่สิ้นเปลืองพลังงานเหมือนวิธีReverse osmosis และการกลั่น และได้น้ำที่มีคุณภาพในราคาถูก และการสูญเสียน้ำที่น้อยกว่าระบบ Reverse osmosis และการกลั่น
การกรองน้ำถือเป็นการทำน้ำให้บริสุทธิ์ในอุคมคติ เพราะขึ้นอยู่กับการเลือกชนิดของไส้กรอง ตัวอย่างเช่น ไส้กรองอนุภาคใหญ่ จะไม่สามารถนำไปใช้ขั้นตอนการดูดซับสารเคมี จึงสามารถให้สิ่งเจือปนไหลผ่านได้ ในทำนองเดียวกันน้ำที่ไหลเร็วทำให้เวลาการกรองไม่เพียงพอ จึงสกัดกั้นสิ่งเจือปนไม่ได้ทั้งหมด ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการใช้ขนาดอนุภาคของไส้กรอง ใส้กรองที่ทำจากถ่าน (solid block carbon) สามารถแก้ปัญหานี้ได้ทั้งหมด โดยการใช้ระบบซึมซับ และโดยทำให้น้ำไหลช้าลง ฉะนั้นจึงเป็นไส้กรองที่ดีที่สุด และทำให้ของการกรองน้ำมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้อย่างแน่นอน
อ้างอิง :
Binnie, Chris, Kimber, Martin, &Smethurst, George. (2002). Basic water treatment (3rd ed.).
London: Thomas Telford Ltd.
Holland, F.A., Siqueiros, J.,Santoyo, S., Heard C. L., & Santoyo, E. R. (1999). Water purification using heat pumps. New york : Routledge.
Ramstorp, Matts.(2003). Contamination control in practice: Filtration and sterilization. Weinheim, Sweden: Wiley-VCH.
Rona, Zolton P. and Martin, Jeanne Marie. (1955). Return to the Joy of Health. Vancouver: Alive Books.
Vigneswaran, S. & Visvanathan, C. (1995). Water treatment processes: Simple option. Boca Raton, Florida: CRC Press.
