อนาคตของการใช้น้ำซ้ำ: นวัตกรรมในการกรองเมมเบรนสามารถช่วยปกป้องทรัพยากรน้ำได้อย่างไร

ความต้องการน้ำสะอาดที่เพิ่มสูงขึ้นกำลังก่อให้เกิดปัญหาการขาดแคลนน้ำทั่วโลก ขณะที่จำนวนประชากรเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและผู้คนอพยพเข้าสู่เขตเมืองมากขึ้น หน่วยงานสาธารณูปโภคด้านน้ำประปาต้องเผชิญกับความท้าทายมากมายที่เกี่ยวข้องกับการจัดหาน้ำและการบำบัดน้ำ การบริหารจัดการน้ำในท้องถิ่นเป็นสิ่งที่ไม่ควรมองข้าม เนื่องจากองค์การสหประชาชาติประมาณการว่าเมืองต่างๆ คิดเป็น 12% ของการใช้น้ำจืดทั้งหมด [1] นอกจากความต้องการน้ำที่เพิ่มขึ้นแล้ว หน่วยงานสาธารณูปโภคต่างๆ ยังประสบปัญหาในการปฏิบัติตามกฎหมายใหม่เกี่ยวกับการใช้น้ำ มาตรฐานการบำบัดน้ำเสีย และมาตรการด้านความยั่งยืน ขณะเดียวกันก็ต้องเผชิญกับโครงสร้างพื้นฐานที่ล้าสมัยและเงินทุนที่จำกัด
อุตสาหกรรมหลายแห่งก็มีความเสี่ยงต่อการขาดแคลนน้ำเช่นกัน น้ำมักถูกนำมาใช้ในกระบวนการผลิตเพื่อระบายความร้อนและทำความสะอาด และน้ำเสียที่เกิดขึ้นจะต้องได้รับการบำบัดก่อนนำกลับมาใช้ใหม่หรือปล่อยกลับสู่สิ่งแวดล้อม สารปนเปื้อนบางชนิดกำจัดออกได้ยากเป็นพิเศษ เช่น อนุภาคน้ำมันละเอียด และอาจก่อตัวเป็นสารตกค้างที่ต้องได้รับการบำบัดเป็นพิเศษ วิธีการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมต้องคุ้มค่าและสามารถบำบัดน้ำเสียปริมาณมากที่อุณหภูมิและระดับ pH ที่แตกต่างกันได้
การบรรลุประสิทธิภาพการกรองสูงเป็นส่วนสำคัญในการพัฒนาโซลูชันการบำบัดน้ำยุคใหม่ เมมเบรนกรองขั้นสูงนำเสนอวิธีการบำบัดน้ำที่มีประสิทธิภาพสูงและประหยัดพลังงาน ผู้ผลิตจึงพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ อย่างต่อเนื่องเพื่อตอบสนองความต้องการของโรงงานอุตสาหกรรมและเทศบาล และก้าวทันกฎระเบียบที่เปลี่ยนแปลงไปสำหรับการอนุรักษ์และการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศส่งผลกระทบต่อแหล่งน้ำและคุณภาพน้ำ พายุรุนแรงและน้ำท่วมสามารถสร้างความเสียหายต่อแหล่งน้ำ ทำให้มลพิษแพร่กระจายมากขึ้น และระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นอาจนำไปสู่การรุกล้ำของน้ำเค็มมากขึ้น ภัยแล้งที่ยาวนานกำลังทำให้ปริมาณน้ำที่มีอยู่ลดลง รัฐทางตะวันตกหลายแห่ง เช่น แอริโซนา แคลิฟอร์เนีย และเนวาดา ได้กำหนดข้อจำกัดในการอนุรักษ์เนื่องจากปัญหาการขาดแคลนน้ำในลุ่มแม่น้ำโคโลราโด
โครงสร้างพื้นฐานด้านน้ำประปาจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงและการลงทุนครั้งใหญ่เช่นกัน จากการศึกษาล่าสุดเกี่ยวกับความต้องการแหล่งน้ำสะอาด สำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (EPA) พบว่าจำเป็นต้องใช้งบประมาณ 630,000 ล้านดอลลาร์ในอีก 20 ปีข้างหน้าเพื่อให้มีน้ำสะอาดเพียงพอ โดย 55% ของงบประมาณดังกล่าวจำเป็นต้องใช้สำหรับโครงสร้างพื้นฐานด้านน้ำเสีย [2] ข้อกำหนดเหล่านี้บางส่วนมาจากมาตรฐานการบำบัดน้ำแบบใหม่ รวมถึงพระราชบัญญัติน้ำดื่มที่ปลอดภัย (Safe Drinking Water Act) และกฎหมายที่กำหนดระดับสูงสุดของสารเคมี เช่น ไนโตรเจนและฟอสฟอรัส กระบวนการกรองที่มีประสิทธิภาพมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการกำจัดสารปนเปื้อนเหล่านี้และการจัดหาแหล่งน้ำที่สะอาดและปลอดภัย
กฎหมาย PFAS ไม่เพียงแต่ส่งผลกระทบต่อมาตรฐานการปล่อยน้ำทิ้งเท่านั้น แต่ยังส่งผลโดยตรงต่อเทคโนโลยีการกรองอีกด้วย เนื่องจากสารประกอบฟลูออไรด์มีความทนทานสูง จึงกลายเป็นวัสดุทั่วไปในเมมเบรนบางชนิด เช่น พอลิเตตระฟลูออโรเอทิลีน (PTFE) ผู้ผลิตเมมเบรนกรองต้องพัฒนาวัสดุทางเลือกที่ไม่มีส่วนผสมของ PTFE หรือสารเคมี PFAS อื่นๆ เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านกฎระเบียบใหม่
เนื่องจากภาคธุรกิจและภาครัฐจำนวนมากขึ้นเริ่มนำโครงการ ESG ที่เข้มงวดขึ้นมาใช้ การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจึงกลายเป็นเรื่องสำคัญอันดับต้นๆ การผลิตไฟฟ้าถือเป็นแหล่งปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญ และการลดการใช้พลังงานโดยรวมเป็นมาตรการสำคัญในการบรรลุเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืน
สำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมรายงานว่า โรงบำบัดน้ำดื่มและน้ำเสียมักเป็นผู้ใช้พลังงานรายใหญ่ที่สุดในเขตเทศบาล คิดเป็น 30 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ของการใช้พลังงานทั้งหมด [3] กลุ่มทรัพยากรน้ำ เช่น American Water Alliance รวมถึงหน่วยงานสาธารณูปโภคด้านน้ำที่มุ่งมั่นที่จะลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในภาคน้ำผ่านกลยุทธ์การบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการจัดการน้ำอย่างยั่งยืน สำหรับผู้ผลิตเครื่องกรองน้ำแบบเมมเบรน ประสิทธิภาพการใช้พลังงานเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเมื่อใช้เทคโนโลยีใหม่ๆ

เราจัดหาเซ็นเซอร์หลากหลายชนิดเพื่อตรวจสอบพารามิเตอร์คุณภาพน้ำที่แตกต่างกัน

หัววัดเซนเซอร์นี้ทำจากวัสดุ PTFE (เทฟลอน) ซึ่งทนต่อการกัดกร่อน และสามารถใช้ได้ในน้ำทะเล การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ และน้ำที่มีค่า pH สูงและการกัดกร่อนรุนแรง