อนาคตของการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่: นวัตกรรมด้านการกรองด้วยเยื่อเมมเบรนจะช่วยปกป้องทรัพยากรน้ำได้อย่างไร

ความต้องการน้ำสะอาดที่เพิ่มขึ้นกำลังก่อให้เกิดปัญหาการขาดแคลนน้ำทั่วโลก เนื่องจากประชากรยังคงเพิ่มขึ้นและผู้คนอพยพไปยังพื้นที่เมืองมากขึ้น หน่วยงานด้านน้ำจึงเผชิญกับความท้าทายมากมายที่เกี่ยวข้องกับการจัดหาน้ำและการบำบัดน้ำ การจัดการน้ำในระดับท้องถิ่นไม่สามารถมองข้ามได้ เนื่องจากองค์การสหประชาชาติประมาณการว่าเมืองต่างๆ คิดเป็น 12% ของการใช้น้ำจืดทั้งหมด [1] นอกจากความต้องการน้ำที่เพิ่มขึ้นแล้ว หน่วยงานต่างๆ ยังต้องดิ้นรนเพื่อให้เป็นไปตามกฎหมายใหม่เกี่ยวกับการใช้น้ำ มาตรฐานการบำบัดน้ำเสีย และมาตรการด้านความยั่งยืน ในขณะที่ต้องเผชิญกับโครงสร้างพื้นฐานที่เก่าแก่และงบประมาณที่จำกัด
อุตสาหกรรมหลายแห่งมีความเสี่ยงต่อการขาดแคลนน้ำเช่นกัน น้ำมักถูกใช้ในกระบวนการผลิตเพื่อการระบายความร้อนและการทำความสะอาด และน้ำเสียที่เกิดขึ้นจะต้องได้รับการบำบัดก่อนที่จะนำกลับมาใช้ใหม่หรือปล่อยกลับสู่สิ่งแวดล้อม สารปนเปื้อนบางชนิดกำจัดได้ยากเป็นพิเศษ เช่น อนุภาคของน้ำมันขนาดเล็ก และอาจก่อให้เกิดสารตกค้างที่ต้องได้รับการบำบัดเป็นพิเศษ วิธีการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมต้องมีประสิทธิภาพด้านต้นทุนและสามารถบำบัดน้ำเสียปริมาณมากที่อุณหภูมิและระดับ pH ที่แตกต่างกันได้
การกรองที่มีประสิทธิภาพสูงเป็นส่วนสำคัญในการพัฒนานวัตกรรมด้านการบำบัดน้ำในอนาคต เยื่อกรองขั้นสูงนำเสนอวิธีการบำบัดที่มีประสิทธิภาพสูงและประหยัดพลังงาน และผู้ผลิตกำลังพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ อย่างต่อเนื่องเพื่อตอบสนองความต้องการของโรงงานอุตสาหกรรมและเทศบาล และก้าวทันกับการเปลี่ยนแปลงด้านกฎระเบียบเกี่ยวกับการอนุรักษ์และการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศส่งผลกระทบต่อปริมาณน้ำและคุณภาพน้ำ พายุรุนแรงและน้ำท่วมสามารถสร้างความเสียหายให้กับแหล่งน้ำ ทำให้มลพิษแพร่กระจายมากขึ้น และระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นอาจนำไปสู่การรุกของน้ำเค็มเพิ่มขึ้น ภัยแล้งที่ยาวนานกำลังลดปริมาณน้ำที่มีอยู่ โดยหลายรัฐทางตะวันตก รวมถึงแอริโซนา แคลิฟอร์เนีย และเนวาดา ได้กำหนดมาตรการจำกัดการใช้น้ำเนื่องจากปัญหาการขาดแคลนน้ำในลุ่มแม่น้ำโคโลราโด
โครงสร้างพื้นฐานด้านการจัดหาน้ำยังต้องการการปรับปรุงและการลงทุนครั้งใหญ่ ในการศึกษาล่าสุดเกี่ยวกับความต้องการแหล่งน้ำสะอาด สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (EPA) พบว่าจำเป็นต้องใช้เงิน 630 พันล้านดอลลาร์ในช่วง 20 ปีข้างหน้าเพื่อจัดหาน้ำสะอาดให้เพียงพอ โดย 55% ของเงินทุนนั้นจำเป็นสำหรับโครงสร้างพื้นฐานด้านน้ำเสีย [2] ข้อกำหนดเหล่านี้บางส่วนมาจากมาตรฐานการบำบัดน้ำใหม่ รวมถึงพระราชบัญญัติน้ำดื่มที่ปลอดภัยและกฎหมายที่กำหนดระดับสูงสุดของสารเคมี เช่น ไนโตรเจนและฟอสฟอรัส กระบวนการกรองที่มีประสิทธิภาพมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการกำจัดสารปนเปื้อนเหล่านี้และจัดหาแหล่งน้ำที่ปลอดภัยและสะอาด
กฎหมายเกี่ยวกับสาร PFAS ไม่เพียงแต่ส่งผลกระทบต่อมาตรฐานการปล่อยน้ำเสียเท่านั้น แต่ยังส่งผลกระทบโดยตรงต่อเทคโนโลยีการกรองด้วย เนื่องจากสารประกอบฟลูออรีนมีความทนทานสูง จึงกลายเป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไปในเมมเบรนบางชนิด เช่น โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน (PTFE) ผู้ผลิตเมมเบรนกรองจึงต้องพัฒนาวัสดุทางเลือกที่ไม่ประกอบด้วย PTFE หรือสารเคมี PFAS อื่นๆ เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดทางกฎหมายใหม่
เมื่อธุรกิจและรัฐบาลต่างหันมาใช้โปรแกรม ESG ที่เข้มแข็งมากขึ้น การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจึงกลายเป็นสิ่งสำคัญอันดับต้นๆ การผลิตไฟฟ้าเป็นแหล่งปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญ และการลดการใช้พลังงานโดยรวมเป็นมาตรการสำคัญในการบรรลุเป้าหมายการพัฒนาอย่างยั่งยืน
สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมรายงานว่าโรงงานผลิตน้ำดื่มและบำบัดน้ำเสียมักเป็นผู้ใช้พลังงานรายใหญ่ที่สุดในเทศบาล คิดเป็นร้อยละ 30 ถึง 40 ของการใช้พลังงานทั้งหมด [3] กลุ่มทรัพยากรน้ำ เช่น American Water Alliance ประกอบด้วยหน่วยงานด้านน้ำที่มุ่งมั่นที่จะลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในภาคส่วนน้ำผ่านกลยุทธ์การบรรเทาผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการจัดการน้ำอย่างยั่งยืน สำหรับผู้ผลิตการกรองเมมเบรน ประสิทธิภาพการใช้พลังงานเป็นสิ่งสำคัญเมื่อใช้เทคโนโลยีใหม่ใดๆ

เราสามารถจัดหาเซนเซอร์หลากหลายชนิดเพื่อตรวจสอบพารามิเตอร์ต่างๆ ของคุณภาพน้ำได้

หัววัดเซ็นเซอร์นี้ทำจากวัสดุ PTFE (เทฟลอน) ซึ่งทนต่อการกัดกร่อนและสามารถใช้ในน้ำทะเล การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ และน้ำที่มีค่า pH สูงและมีการกัดกร่อนรุนแรงได้