น้ำบริสุทธิ์และพลังงานสะอาด
นำน้ำสะอาดสู่ทุกมุมของโลก
น้ำบริสุทธิ์และพลังงานสะอาด
นำน้ำสะอาดสู่ทุกมุมของโลก
ภาระความกระด้าง ปริมาตรเรซิน การตรวจสอบอัตราการไหล และประสิทธิภาพเกลือ พร้อมตัวอย่างการคำนวณ
การเลือกขนาดเครื่องปรับสภาพน้ำกระด้างเชิงพาณิชย์เป็นการคำนวณ ไม่ใช่การคาดเดา และขึ้นอยู่กับตัวเลขสามค่า อัตราการไหลสูงสุด หน่วยแกลลอนต่อนาที ความกระด้างของน้ำดิบ หน่วยเกรนต่อแกลลอน และ ปริมาณการใช้น้ำต่อวัน หน่วยแกลลอน เมื่อได้ตัวเลขสามค่านี้แล้ว ส่วนที่เหลือทั้งหมด — ปริมาตรเรซิน เส้นผ่านศูนย์กลางถัง ปริมาณเกลือที่ใช้ ความถี่ในการฟื้นฟูสภาพ — จะคำนวณต่อได้จากค่าออกแบบมาตรฐาน
การแปลงหน่วยที่ทุกคนต้องใช้ 1 เกรนต่อแกลลอน (gpg) = 17.1 mg/L คิดเป็นแคลเซียมคาร์บอเนต ผลวิเคราะห์จากห้องปฏิบัติการรายงานความกระด้างเป็น mg/L ขณะที่ความจุของเครื่องปรับสภาพน้ำกระด้างจำหน่ายเป็นเกรน การสับสนระหว่างสองหน่วยนี้คือข้อผิดพลาดในการเลือกขนาดที่พบบ่อยที่สุด
เครื่องปรับสภาพน้ำกระด้างไม่ได้พิจารณาปริมาณแกลลอนหรือความกระด้างแยกจากกัน แต่พิจารณาผลคูณของทั้งสองค่าเท่านั้น
เกรนที่กำจัดต่อวัน = แกลลอนต่อวัน × ความกระด้างหน่วย gpg
สถานประกอบการที่ใช้น้ำ 24,000 แกลลอนต่อวันที่ความกระด้าง 18 gpg จะกำจัดความกระด้างได้ 432,000 เกรนต่อวัน ตัวเลขนี้เอง ไม่ใช่อัตราการไหล ที่กำหนดว่าต้องใช้เรซินปริมาณเท่าใดและต้องฟื้นฟูสภาพบ่อยเพียงใด
ความจุของเรซินแลกเปลี่ยนไอออนขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของการฟื้นฟูสภาพ การใช้เกลือมากขึ้นต่อลูกบาศก์ฟุตจะได้ความจุมากขึ้น แต่ประสิทธิภาพจะลดลง
| ปริมาณเกลือ (lb/ft³) | ความจุใช้งาน (เกรน/ft³) | ประสิทธิภาพเกลือ (เกรน/lb) |
|---|---|---|
| 6 | ~20,000 | ~3,300 |
| 10 | ~25,000 | ~2,500 |
| 15 | ~30,000 | ~2,000 |
การแลกเปลี่ยนนี้คือการตัดสินใจออกแบบทั้งหมด ปริมาณเกลือ 6 lb/ft³ เป็นทางเลือกที่ประหยัดที่สุดและเป็นค่าที่สถานประกอบการเชิงพาณิชย์ซึ่งใช้น้ำปริมาณมากส่วนใหญ่ใช้งานอยู่ ส่วน 15 lb/ft³ จะดึงความจุสูงสุดออกจากถังขนาดเล็กได้ แต่ใช้เกลือมากขึ้นราว 65% ต่อเกรนที่กำจัด ในกรณีที่ต้นทุนเกลือหรือข้อจำกัดการระบายน้ำเกลือเข้มข้นเป็นประเด็นสำคัญ ควรเลือกขนาดตามปริมาณเกลือที่ต่ำกว่าและยอมรับถังที่ใหญ่ขึ้น
ปริมาตรเรซินเพียงอย่างเดียวยังไม่ทำให้ได้เครื่องปรับสภาพน้ำกระด้างที่ใช้งานได้จริง ต้องเป็นไปตามขีดจำกัดทางชลศาสตร์อีกสองข้อด้วย
ควรเผื่อพื้นที่ว่างเหนือชั้นเรซินไว้ราว 50% เพื่อให้เรซินขยายตัวได้ขณะล้างย้อน
สมมติโรงแรมแห่งหนึ่งใช้น้ำ 24,000 gal/วัน ที่ความกระด้าง 18 gpg โดยวัดอัตราการไหลสูงสุดได้ 60 gpm
ข้อสังเกตจากการตรวจสอบอัตราการไหล: สิ่งที่กำหนดการออกแบบนี้คือความจุ ไม่ใช่ชลศาสตร์ หากเป็นคาร์แคร์ที่ใช้น้ำปริมาณเท่ากันต่อวันแต่กระจุกตัวอยู่ในช่วงพีคสี่ชั่วโมง การตรวจสอบอัตราการไหลจะกลายเป็นข้อจำกัดก่อน และบังคับให้ต้องใช้ถังใหญ่กว่าที่ภาระความกระด้างเพียงอย่างเดียวบ่งชี้ จึงควรตรวจสอบทั้งสองข้อเสมอ
ถังเดี่ยวแบบมีมาตรวัดจะฟื้นฟูสภาพเมื่อความจุหมดลง ซึ่งหมายถึงช่วงหยุดจ่าย — โดยทั่วไป 60–90 นาที — ที่น้ำกระด้างดิบจะไหลผ่านทางเลี่ยงเข้าสู่ระบบ หรือการจ่ายน้ำหยุดลง กรณีนี้ยอมรับได้หากทำในช่วงกลางคืนของโรงแรมหรือสำนักงาน
แต่ยอมรับไม่ได้ในคาร์แคร์ โรงซักรีดเชิงพาณิชย์ โรงเบียร์ หรือด้านหน้าของระบบรีเวิร์สออสโมซิส กรณีเหล่านี้ต้องใช้ ถังคู่สลับ (duplex) คือถังหนึ่งใช้งานขณะที่อีกถังฟื้นฟูสภาพ ทำให้ได้น้ำอ่อนต่อเนื่องอย่างแท้จริง หลักพิจารณาง่ายมาก — หากน้ำกระด้างเข้าสู่กระบวนการเพียงหนึ่งชั่วโมงแล้วทำให้เสียผลิตภัณฑ์หนึ่งรุ่นการผลิต เสียรอบการล้าง หรือเสียเมมเบรนหนึ่งชุด ควรเลือกแบบถังคู่
การกำจัดแคลเซียมและแมกนีเซียมก่อนเข้าชุด RO เป็นวิธีควบคุมตะกรันที่ได้ผลที่สุดวิธีหนึ่ง เพราะแก้ที่ต้นเหตุแทนการยับยั้งอาการ ในระบบน้ำกร่อยที่เดินเครื่องด้วยอัตราการนำกลับสูง การปรับสภาพน้ำดิบให้อ่อนลงสามารถเพิ่มอัตราการนำกลับที่ทำได้จริงขึ้นหลายจุด และยืดรอบการล้างเมมเบรนออกไปได้อย่างมีนัยสำคัญ
การปรับสภาพน้ำกระด้างไม่ได้กำจัดซิลิกา และไม่ได้กำจัดของแข็งละลายน้ำ — เป็นเพียงการแลกเปลี่ยนไอออนความกระด้างกับโซเดียม ค่า TDS ของน้ำดิบจึงแทบไม่เปลี่ยนแปลง สารป้องกันตะกรันยังคงเป็นเครื่องมือที่ถูกต้องสำหรับซิลิกา และสำหรับสถานที่ซึ่งข้อจำกัดการระบายน้ำเกลือเข้มข้นทำให้ไม่สามารถฟื้นฟูสภาพได้ ดูรายละเอียดได้ที่ คู่มือการจ่ายสารเคมีและปริมาณการใช้ สำหรับอัตราการจ่ายสาร และ คู่มือพารามิเตอร์คุณภาพน้ำ สำหรับการอ่านผลวิเคราะห์ที่กำหนดการตัดสินใจทั้งสองเรื่อง
ก่อนจัดทำข้อกำหนด: ควรใช้ผลวิเคราะห์น้ำฉบับปัจจุบัน แทนที่จะใช้ตัวเลขจากรายงานประจำปีของการประปา ความกระด้างของแหล่งน้ำหลายแห่งเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล และการเลือกขนาดโดยอิงค่าเฉลี่ยแทนค่าสูงสุดจะทำให้เครื่องปรับสภาพน้ำกระด้างมีกำลังไม่พอพอดีในช่วงที่ความต้องการสูงสุด
ต้องการเครื่องปรับสภาพน้ำกระด้างที่เลือกขนาดให้ตรงกับสถานที่ของคุณหรือไม่ ส่งอัตราการไหลสูงสุด ค่าความกระด้างล่าสุด และปริมาณการใช้น้ำต่อวันมาให้เรา แล้ววิศวกรของเราจะจัดทำข้อกำหนดกลับไปให้ ติดต่อ ForeverPure หรือโทร +1-408-969-2688
นำปริมาณแกลลอนต่อวันคูณกับความกระด้างหน่วยเกรนต่อแกลลอน จะได้เกรนที่ต้องกำจัดต่อวัน จากนั้นหารด้วยความจุใช้งานของเรซิน (20,000 ถึง 30,000 เกรนต่อลูกบาศก์ฟุต ขึ้นกับปริมาณเกลือ) จะได้ปริมาตรเรซิน แล้วตรวจสอบว่าอัตราการไหลสูงสุดยังอยู่ในช่วง 6 ถึง 8 gpm ต่อลูกบาศก์ฟุต สถานที่ซึ่งใช้น้ำ 24,000 แกลลอนต่อวันที่ 18 gpg จะกำจัดความกระด้าง 432,000 เกรนต่อวัน และต้องใช้เรซินราว 18 ลูกบาศก์ฟุตที่ปริมาณเกลือ 10 lb/ft³
นำค่า mg/L คิดเป็นแคลเซียมคาร์บอเนตหารด้วย 17.1 น้ำที่ 300 mg/L เท่ากับ 17.5 เกรนต่อแกลลอน ห้องปฏิบัติการรายงานผลเป็น mg/L ขณะที่ความจุของเครื่องปรับสภาพน้ำกระด้างระบุเป็นเกรน การแปลงหน่วยนี้จึงจำเป็นในเกือบทุกงาน
ปริมาณเกลือที่ใช้เท่ากับปริมาตรเรซินคูณด้วยปริมาณเกลือต่อหน่วย ที่ 10 lb ต่อลูกบาศก์ฟุต เครื่องขนาด 18 ลูกบาศก์ฟุตจะใช้เกลือ 180 lb ต่อการฟื้นฟูสภาพหนึ่งครั้ง ประสิทธิภาพจะลดลงเมื่อปริมาณเกลือสูงขึ้น คือราว 3,300 เกรนต่อปอนด์ที่ปริมาณเกลือ 6 lb/ft³ เทียบกับราว 2,000 เกรนต่อปอนด์ที่ 15 lb/ft³
6 ถึง 8 gpm ต่อลูกบาศก์ฟุตของเรซินสำหรับการใช้งานต่อเนื่อง โดยมีค่าสูงสุดช่วงสั้น ๆ ถึงราว 10 gpm ต่อลูกบาศก์ฟุต ส่วนการล้างย้อนต้องใช้ 5 ถึง 7 gpm ต่อตารางฟุตของพื้นที่หน้าตัดถัง การใช้งานเกินอัตราการไหลขณะใช้งานจะทำให้เกิดการไหลลัดวงจรและความกระด้างรั่วผ่าน แม้เรซินยังเหลือความจุอยู่ก็ตาม
ควรใช้ หากสถานประกอบการไม่สามารถยอมให้น้ำอ่อนขาดช่วงได้เลย เช่น คาร์แคร์ โรงซักรีดเชิงพาณิชย์ โรงเบียร์ กระบวนการผลิตต่อเนื่อง และการปรับสภาพน้ำก่อนระบบ RO ถังเดี่ยวแบบมีมาตรวัดจะหยุดจ่ายน้ำราว 60 ถึง 90 นาทีระหว่างการฟื้นฟูสภาพ หากช่วงเวลาดังกล่าวจัดไว้กลางคืนได้ ถังเดี่ยวจะเป็นทางเลือกที่ประหยัดกว่า
ไม่ได้ การปรับสภาพน้ำกระด้างเป็นการแลกเปลี่ยนแคลเซียมและแมกนีเซียมกับโซเดียม ค่าของแข็งละลายน้ำทั้งหมดจึงแทบไม่เปลี่ยนแปลง สิ่งที่กำจัดคือความกระด้าง ไม่ใช่ความเค็ม การลดค่า TDS ต้องใช้รีเวิร์สออสโมซิส การปรับสภาพน้ำกระด้างก่อนระบบ RO เป็นเรื่องปกติ เพราะช่วยป้องกันไม่ให้แคลเซียมและแมกนีเซียมเกิดตะกรันบนเมมเบรน