💧 การคำนวณรอบการเปลี่ยนสารกรอง (Filter Media Replacement Planning)

การเปลี่ยนสารกรองตาม “ระยะเวลา” เพียงอย่างเดียว (เช่น Activated Carbon 2 ปี, Resin 5 ปี) มักไม่สะท้อนสภาพการใช้งานจริง เพราะอายุการใช้งานของสารกรองขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น คุณภาพน้ำดิบ ปริมาณการใช้น้ำต่อวัน และประสิทธิภาพของการล้างย้อน (Backwash Efficiency)

การคำนวณรอบการเปลี่ยนสารกรองอย่างเป็นระบบจึงช่วยให้

• ลดต้นทุนในการเปลี่ยนโดยไม่จำเป็น

• ป้องกันปัญหาน้ำกรองไม่ถึงมาตรฐาน

• และช่วยวางแผนการซ่อมบำรุง (Preventive Maintenance) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ปัจจัยหลักที่มีผลต่ออายุสารกรอง

1. คุณภาพน้ำดิบ (Raw Water Quality):
   น้ำที่มีตะกอน, เหล็ก (Fe), แมงกานีส (Mn), หรืออินทรีย์สูง → ทำให้สารกรองเสื่อมเร็ว

2. อัตราการไหล (Flow Rate):
   ถ้าอัตราการกรองสูงเกินสเปก (Overloading) → สารกรองอัดแน่นและเกิด Channeling

3. การ Backwash / Air Scouring:
   หากล้างไม่ทั่วถึง → ชั้นสารกรองอุดตัน เกิดแรงดันตก (ΔP) สูง

4. การฆ่าเชื้อและการดูแลระบบ (Disinfection & Cleaning):
   การสะสม Biofilm หรือตะกอนอินทรีย์ทำให้ชั้นกรองเสื่อมเร็วกว่าปกติ

5. สภาพอุณหภูมิและการเก็บรักษา:
   โดยเฉพาะเรซิน ถ้าสัมผัสอุณหภูมิสูงหรือปล่อยให้แห้งจะเสื่อมก่อนเวลา

วิธีคำนวณรอบเปลี่ยนสารกรองแบบเชิงวิศวกรรม

1. แนวคิดพื้นฐาน

อายุสารกรองจริง (ปี) = อายุอ้างอิง × ค่าปรับตามสภาพการใช้งาน (Usage Factor)

โดยทั่วไป:

• อายุอ้างอิง (Reference Life): มาจากคู่มือผู้ผลิต เช่น

  • Activated Carbon → 2 ปี

  • Ion Exchange Resin → 5 ปี

  • Manganese Zeolite → 4 ปี

• ค่าปรับ (Usage Factor) จะขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการใช้งานจริง

ตัวอย่าง:
Activated Carbon อายุอ้างอิง 2 ปี
ระบบใช้น้ำที่มีตะกอนปานกลาง → Usage Factor = 0.8

อายุจริง = 2 × 0.8 = 1.6 ปี (ประมาณ 19 เดือน)

2. วิธีคำนวณจากปริมาณการใช้น้ำ (Throughput Method)

วิธีนี้ใช้กับระบบที่มีข้อมูลอัตราการใช้น้ำชัดเจน

อายุการใช้งาน (วัน) = ความสามารถในการกรองรวม (m³/kg) ÷ อัตราการใช้น้ำต่อวัน (m³/day)

เช่น Activated Carbon มีความสามารถในการกรอง 20,000 m³ ต่อการเปลี่ยน 1 ชุด
หากระบบใช้น้ำ 40 m³/วัน

อายุการใช้งาน = 20,000 ÷ 40 = 500 วัน ≈ 1.37 ปี

หากคุณมีข้อมูลปริมาณน้ำที่ผ่านจริง (จาก Flow Meter) สามารถอัปเดตค่ารอบเปลี่ยนได้แบบเรียลไทม์

3. การคำนวณตามค่าเสื่อมประสิทธิภาพ (Performance Degradation)

ใช้ผลการทดสอบจากห้องแล็บ เช่น

• Activated Carbon: เมื่อค่า Iodine Number ลดลง >20% จากค่ามาตรฐาน

• Ion Exchange Resin: เมื่อค่า Exchange Capacity ลดลงต่ำกว่า 1.6 meq/ml

• Sand / Anthracite: เมื่อค่า Attrition Loss >10%

แนวทางการวางแผน:

เมื่อค่าประสิทธิภาพลดลง 20–30% → วางแผนเปลี่ยนในรอบ 3–6 เดือนถัดไป

ตัวอย่างสรุปรอบเปลี่ยนสารกรอง (ทั่วไปในระบบผลิตน้ำอุตสาหกรรม)

การจัดทำแผนเปลี่ยนสารกรองในโรงงาน (Practical Plan)

1. จัดทำตารางบำรุงรักษา (Maintenance Calendar)
   ระบุรอบการตรวจและรอบการเปลี่ยนของแต่ละถัง

2. เชื่อมข้อมูลกับ Flow Meter หรือ Log Sheet
   เพื่อตรวจวัดปริมาณน้ำสะสม (Cumulative Flow)

3. บันทึกค่า ΔP และคุณภาพน้ำทุกเดือน
   เพื่อสร้างกราฟแสดงแนวโน้มการเสื่อมของสารกรอง

4. ปรับรอบการเปลี่ยนตามข้อมูลจริง
   หากน้ำมีคุณภาพดีมาก อาจขยายรอบเปลี่ยนได้

5. ทำการตรวจวัดในแล็บทุก 12 เดือน
   เพื่อยืนยันอายุสารกรองเทียบกับค่ามาตรฐาน

คำแนะนำจากวิศวกร aceken

• ใช้วิธีผสมระหว่าง “ข้อมูลภาคสนาม + ผลทดสอบแล็บ” จะให้ค่ารอบเปลี่ยนที่แม่นยำที่สุด

• ตั้งรอบเปลี่ยนล่วงหน้าในระบบ CMMS หรือ Spreadsheet เพื่อควบคุมงบประมาณ

• หากระบบมี Air Scouring และ Backwash ดี → สามารถยืดอายุสารกรองได้ถึง 20–30%

• ทุกครั้งที่เปลี่ยน ควรเก็บตัวอย่างเก่ามาตรวจเทียบเพื่อพัฒนาค่ามาตรฐานภายในโรงงานเอง

สรุป

การวางแผนเปลี่ยนสารกรองอย่างมีหลักการ ไม่เพียงช่วยลดต้นทุน แต่ยังเพิ่มความมั่นคงของระบบกรองและคุณภาพน้ำอย่างยั่งยืน
แนวทางที่ดีคือการผสมผสานระหว่าง

• การตรวจสภาพภาคสนาม,

• การทดสอบในห้องแล็บ,

• และการคำนวณรอบเปลี่ยนตามข้อมูลการใช้งานจริง

ระบบที่มีการจัดการเชิงข้อมูลเช่นนี้ จะสามารถควบคุมประสิทธิภาพการกรองได้อย่างแม่นยำ และเพิ่มความเชื่อมั่นให้กับลูกค้าในระยะยาว