อุตสาหกรรมทั่วโลกต่างมีความจำเป็นที่ต้องใช้น้ำที่มีความสะอาดสูง เนื่องจากน้ำที่ปนเปื้อนอาจก่อให้เกิดผลกระทบต่อกระบวนการผลิต คุณภาพของผลิตภัณฑ์ และสิ่งแวดล้อมได้
| ผลกระทบต่อกระบวนการผลิต | ผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ | ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม |
แบคทีเรียและองค์ประกอบที่เป็นสารอินทรีย์ในน้ำอาจก่อให้เกิดปัญหาต่างๆ กับกระบวนการผลิต เช่น
| น้ำที่ปนเปื้อนอาจทำให้ผลิตภัณฑ์มีคุณภาพต่ำลงหรืออาจทำให้ผลิตภัณฑ์เป็นอันตรายต่อสุขภาพได้ เช่น
| น้ำที่ปนเปื้อนอาจก่อให้เกิดปัญหาต่างๆ ต่อสิ่งแวดล้อม เช่น
|
อุตสาหกรรมต่างๆ จึงจำเป็นต้องมีระบบบำบัดน้ำเพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อนออกจากน้ำให้ได้ตามมาตรฐานที่กำหนด โดยมาตรฐานน้ำอุตสาหกรรมจะแตกต่างกันไปในแต่ละอุตสาหกรรม ขึ้นอยู่กับประเภทของผลิตภัณฑ์และกระบวนการผลิต
ตัวอย่างของอุตสาหกรรมที่ใช้น้ำที่มีความสะอาดสูง ได้แก่
อุตสาหกรรมยา ต้องใช้น้ำที่มีความสะอาดสูงเพื่อผลิตยาและสารเคมีต่างๆ น้ำที่ปนเปื้อนอาจทำให้ยาเป็นอันตรายต่อสุขภาพ
โรงไฟฟ้า ต้องใช้น้ำในการหล่อเย็นและผลิตไฟฟ้า น้ำที่ปนเปื้อนอาจทำให้เครื่องจักรและอุปกรณ์เสียหาย
อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ ต้องใช้น้ำที่มีความสะอาดสูงในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ น้ำที่ปนเปื้อนอาจทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เสียหาย
นอกจากนี้ อุตสาหกรรมอื่นๆ ที่ใช้น้ำจำนวนมาก เช่น อุตสาหกรรมอาหาร อุตสาหกรรมสิ่งทอ และอุตสาหกรรมยานยนต์ ก็จำเป็นต้องใช้น้ำที่มีความสะอาดสูงเช่นกัน
การตรวจวัดค่า TOC ในน้ำเป็นทางเลือกหนึ่งที่จะป้องกันปัญหาที่เกิดจากน้ำที่ปนเปื้อนสารอินทรีย์ โดยค่า TOC เป็นตัวบ่งชี้ปริมาณสารอินทรีย์คาร์บอนทั้งหมดที่มีอยู่ในน้ำ หรืออินทรีย์สารที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบในสูตรเคมี มีหน่วยการวัดเป็น mg C/L (มิลลิกรัมคาร์บอนต่อลิตร) การวิเคราะห์ค่า TOC นี้ ทำให้โรงงานหรือหน่วยงานสามารถทราบและเข้าใจว่าน้ำที่นำมาใช้นั้นมีความสะอาดเพียงพอหรือไม่
การตรวจวัด TOC เป็นการวัดปริมาณอินทรีย์คาร์บอนทั้งหมดที่มีอยู่ในน้ำ โดยไม่ระบุถึงโมเลกุลใดโมเลกุลหนึ่งในน้ำ อย่างไรก็ตาม ผลการวัด TOC สามารถใช้บอกได้ถึงสิ่งต่างๆ กัน ดังนี้
- Total carbon levels (ระดับคาร์บอนรวม) เป็นการวัดปริมาณคาร์บอนทั้งหมดที่มีอยู่ในน้ำ รวมถึงคาร์บอนจากสารอินทรีย์และสารอนินทรีย์
- Inorganic carbon (อนินทรีย์คาร์บอนรวม) เป็นการวัดปริมาณคาร์บอนจากสารอนินทรีย์ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอเนต และแอมโมเนีย
- Total organic carbon (อินทรีย์คาร์บอนรวม) เป็นการวัดปริมาณคาร์บอนจากสารอินทรีย์ เช่น น้ำตาล กรด ไขมัน และเอนไซม์
- Dissolvable organic carbon (อินทรีย์คาร์บอนละลายน้ำ) เป็นการวัดปริมาณอินทรีย์คาร์บอนที่ละลายอยู่ในน้ำ
- Non-dissolvable organic carbon (อินทรีย์คาร์บอนไม่ละลายน้ำ) เป็นการวัดปริมาณอินทรีย์คาร์บอนที่ไม่สามารถละลายอยู่ในน้ำ
เมื่อทำการวัด TOC ด้วยเครื่องวิเคราะห์ TOC โดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็น 3 ขั้นตอน ดังนี้
- การดึงตัวอย่าง (sampling)
การดึงตัวอย่างเป็นขั้นตอนที่สำคัญในการวัด TOC เนื่องจากต้องทำให้ตัวอย่างมีความบริสุทธิ์และปราศจากสิ่งรบกวนต่างๆตัวอย่างน้ำที่นำมาวิเคราะห์ TOC โดยทั่วไปจะต้องผ่านการกรองด้วยเยื่อกรองที่มีรูพรุนขนาดเล็ก (0.45 ไมครอน) เพื่อขจัดสิ่งปนเปื้อนที่มีขนาดใหญ่ เช่น ตะกอน แบคทีเรีย และสาหร่าย จากนั้นอาจมีการเจือจางตัวอย่างด้วยน้ำบริสุทธิ์ เพื่อลดปริมาณตัวอย่างให้เหมาะสมกับเครื่องวิเคราะห์ TOC
- การออกซิเดชั่น (oxidation)
การออกซิเดชั่นเป็นขั้นตอนสำคัญในการวัด TOC เนื่องจากเป็นการทำให้สารอินทรีย์ในตัวอย่างทั้งหมดเปลี่ยนเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
ในเครื่องวิเคราะห์ TOC โดยทั่วไปจะใช้วิธีการเผาไหม้ (combustion) เพื่อออกซิไดซ์สารอินทรีย์ในตัวอย่าง โดยตัวอย่างจะถูกเผาไหม้ในบรรยากาศของออกซิเจนที่อุณหภูมิสูง (ประมาณ 600-900 องศาเซลเซียส) สารอินทรีย์ในตัวอย่างจะถูกออกซิไดซ์เป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จากนั้นจึงจะถูกส่งไปยังเครื่องตรวจวัดเพื่อวัดปริมาณ
- การตรวจวัด (detection)
การตรวจวัดเป็นขั้นตอนสุดท้ายในการวัด TOC โดยเป็นการวัดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากการออกซิไดซ์สารอินทรีย์ในตัวอย่าง
โดยทั่วไปจะใช้เครื่องตรวจวัดหลัก 2 แบบ ได้แก่ การตรวจวัดโดยใช้แสงอินฟราเรด (non-dispersive infrared; NDIR) และใช้การวัดค่าการนำไฟฟ้า (conductivity detectors) ขึ้นกับลักษณะของการใช้งาน ซึ่งโดยทั่วไปวิธีการแบบ NDIR จะเป็นที่นิยมมากกว่า เนื่องจากมีความเสถียรและมีสิ่งรบกวนน้อย
ความสำคัญของการตรวจวัด TOC
- เพื่อความปลอดภัยของผู้บริโภคน้ำที่มีปริมาณ TOC สูงอาจปนเปื้อนด้วยสารอันตราย เช่น สารอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ซึ่งเป็นสารก่อมะเร็ง สารอินทรีย์ที่ไม่ระเหย (NVOCs) ซึ่งเป็นสารพิษต่อสิ่งแวดล้อม สารเหล่านี้อาจทำให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพของผู้บริโภคได้
- เพื่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์น้ำที่มีปริมาณ TOC สูงอาจทำให้คุณภาพของผลิตภัณฑ์ลดลง เช่น รสชาติ สี หรือกลิ่นของผลิตภัณฑ์อาจเปลี่ยนไป ผลิตภัณฑ์อาจเกิดการเสื่อมสภาพเร็วขึ้น หรืออาจเกิดปฏิกิริยากับสารเคมีในกระบวนการผลิต ส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ได้
- เพื่อประสิทธิภาพของระบบบำบัดน้ำน้ำที่มีปริมาณ TOC สูงอาจทำให้ประสิทธิภาพของระบบบำบัดน้ำลดลง เช่น สารอินทรีย์ในน้ำอาจทำปฏิกิริยากับสารเคมีที่ใช้ในการบำบัดน้ำ ส่งผลต่อประสิทธิภาพในการกำจัดสิ่งปนเปื้อน
ดังนั้น การตรวจวัด TOC จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมการผลิตและสิ่งแวดล้อม การตรวจวัด TOC เป็นประจำจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าน้ำที่ใช้มีคุณภาพดีเพียงพอและไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อผู้บริโภคและสิ่งแวดล้อม ในอุตสาหกรรมยา น้ำที่มีความสะอาดสูงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการผลิตยา เนื่องจากยาบางชนิดมีความไวต่อสิ่งปนเปื้อน การตรวจวัด TOC เป็นประจำจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าน้ำที่ใช้ในการผลิตยามีความสะอาดเพียงพอ ไม่ปนเปื้อนด้วยสารอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ซึ่งเป็นสารก่อมะเร็ง หรือสารอินทรีย์ที่ไม่ระเหย (NVOCs) ซึ่งเป็นสารพิษต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ การวิเคราะห์ TOC ยังมีประโยชน์สำหรับการทดสอบกระบวนการทำความสะอาด การตรวจวัด TOC จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าการทำความสะอาดระบบส่งน้ำยังทำงานเป็นปกติ ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงจากการใช้น้ำที่มีคุณภาพต่ำในกระบวนการผลิต
| Online TOC Analyzer for Process water and Wastewater | |
 | TOC analyzer รุ่น QuickTOCultra
|
| Online TOC Analyzer for Pharma and Ultrapure water | |
 | TOC analyzer รุ่น Monitor AMI LineTOC
|
ปัจจุบันระบบการตรวจวัดน้ำทั้งในกระบวนการผลิตและระบบบำบัดน้ำเสีย มีความทันสมัยมากขึ้น โดยใช้เทคโนโลยี Industrial IoT (Industrial Internet of Things) เข้ามาช่วยในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ตรวจวัดต่างๆ เข้ากับระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ทำให้สามารถรวบรวมและส่งข้อมูลไปยังศูนย์กลางได้แบบเรียลไทม์ ช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถเข้าถึงข้อมูลได้ทุกที่ ทุกเวลา ผ่านทางคอมพิวเตอร์ มือถือ ฯลฯ ประโยชน์ของระบบการตรวจวัดน้ำแบบ Industrial IoT มีดังนี้
- ช่วยให้สามารถวิเคราะห์ได้ง่ายขึ้นเมื่อพบปัญหาในระบบ
เมื่อระบบตรวจวัดน้ำสามารถส่งข้อมูลได้แบบเรียลไทม์ จะช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถตรวจสอบข้อมูลได้อย่างทันท่วงที เมื่อพบปัญหาในระบบก็สามารถวิเคราะห์และแก้ไขได้อย่างรวดเร็ว ทำให้ลดโอกาสที่จะเกิดความเสียหายต่อระบบและสิ่งแวดล้อมได้
- ช่วยประหยัดค่าใช้จ่าย ค่าพนักงาน และค่าดูแลรักษา
ระบบการตรวจวัดน้ำแบบ Industrial IoT ช่วยลดความจำเป็นในการส่งพนักงานเข้าไปตรวจสอบระบบในพื้นที่จริงบ่อยครั้ง ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายค่าพนักงานและค่าดูแลรักษาได้
ตัวอย่างการนำระบบการตรวจวัดน้ำแบบ Industrial IoT มาใช้ในกระบวนการผลิตและระบบบำบัดน้ำเสีย เช่น
- ในกระบวนการผลิต สามารถใช้ระบบตรวจวัดน้ำเพื่อตรวจสอบคุณภาพน้ำที่ใช้ในการผลิต ตรวจสอบปริมาณน้ำที่ใช้ในการผลิต และตรวจสอบน้ำทิ้งจากกระบวนการผลิต
- ในระบบบำบัดน้ำเสีย สามารถใช้ระบบตรวจวัดน้ำเพื่อตรวจสอบคุณภาพน้ำเสียก่อนและหลังบำบัด ตรวจสอบปริมาณน้ำเสียที่ปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม และตรวจสอบปริมาณสารปนเปื้อนในน้ำเสีย
ระบบการตรวจวัดน้ำแบบ Industrial IoT จึงเป็นเทคโนโลยีที่มีประโยชน์อย่างมากสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมและระบบบำบัดน้ำเสีย ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการดำเนินงาน ลดความเสี่ยงต่อความเสียหาย และประหยัดค่าใช้จ่ายได้
สนใจผลิตภัณฑ์ติดต่อ : คุณปทิตตา โทร. 088-924-9644 หรือ 092-258-1144 หรือ Line ID : @entechsi
