💧 1. โอโซน...นักฆ่าเชื้อที่ทรงพลัง
ในวงการผลิตน้ำดื่มและบำบัดน้ำอุตสาหกรรม “โอโซน (O₃)”
ถือเป็นหนึ่งในสารออกซิไดซ์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในโลก
มันสามารถฆ่าเชื้อโรค กำจัดกลิ่น สี และออกซิไดซ์สารอินทรีย์ได้อย่างรวดเร็ว
โดยไม่ทิ้งสารเคมีตกค้างใด ๆ ในระบบน้ำ
แต่ถึงจะดู “ปลอดภัย” แค่ไหน โอโซนก็มีอีกด้านมืดที่ต้องระวัง…
โดยเฉพาะในกรณีที่น้ำดิบของเรา มีไอออนโบรไมด์ (Bromide, Br⁻) ปนอยู่
⚗️ 2. Bromide คืออะไร? (ทำเสียงสูงหน่อยนะ!)
Bromide คือ ไอออนของธาตุโบรมีน (Br)
อยู่ในกลุ่มเดียวกับคลอรีนและไอโอดีน (Halogens)
โดยธรรมชาติแล้ว Bromide ไม่เป็นพิษในระดับต่ำ
พบได้ใน
-
น้ำบาดาลใกล้ชายทะเล
-
น้ำกร่อย หรือพื้นที่รุกล้ำของน้ำเค็ม
-
บางแหล่งน้ำผิวดินที่เคยผ่านชั้นดินเกลือ (halite layer)
💡 ค่ามาตรฐานทั่วไป:
Bromide ในน้ำจืดมักอยู่ต่ำกว่า 0.05 mg/L
แต่ถ้าเกิน 0.1 mg/L → ต้องระวังเมื่อนำไปใช้กับระบบโอโซน
⚡ 3. จาก Bromide สู่ Bromate — เมื่อโอโซนเข้ามา
โอโซนเป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรงมาก (ศักย์ไฟฟ้า 2.07 V)
มันสามารถเปลี่ยน Bromide (Br⁻) ให้กลายเป็น Bromate (BrO₃⁻) ได้
ผ่านปฏิกิริยาหลายขั้นตอนในน้ำ โดยเฉพาะในสภาวะที่
-
pH สูงกว่า 8
-
อุณหภูมิสูง
-
ใช้โอโซนในโดสสูงเกินจำเป็น
เส้นทางโดยสรุปของปฏิกิริยา:
ผลลัพธ์สุดท้ายคือ Bromate (BrO₃⁻)
ซึ่งเป็น สารอนินทรีย์ที่เสถียร และจัดเป็นสารก่อมะเร็งในสัตว์ทดลอง (IARC Group 2B)
☠️ 4. Bromate มีผลต่อสุขภาพอย่างไร?
แม้ Bromate จะไม่มีกลิ่นหรือสี แต่สามารถสะสมได้ในร่างกายเมื่อดื่มน้ำปนเปื้อนในระยะยาว
การศึกษาพบว่า
-
ทำลายเซลล์ตับและไต
-
เพิ่มความเสี่ยงมะเร็งต่อมไทรอยด์
-
ส่งผลต่อระบบเลือดและพันธุกรรม
💧 ค่ามาตรฐานน้ำดื่ม (WHO / USEPA / กรมอนามัยไทย):
Bromate ≤ 0.01 mg/L (10 µg/L)
🔬 5. ทำไมระบบโอโซนถึงเสี่ยงต่อ Bromate มากที่สุด?
ในระบบฆ่าเชื้อแบบต่าง ๆ (Chlorine, UV, Ozone)
เฉพาะโอโซนเท่านั้นที่สามารถ “ออกซิไดซ์” Bromide ไปถึง Bromate ได้โดยตรง
| ระบบฆ่าเชื้อ | ความเสี่ยงต่อการเกิด Bromate |
|---|---|
| Chlorine (Cl₂) | ต่ำมาก |
| UV Disinfection | ไม่มีเลย |
| Ozone (O₃) | ⚠️ สูง โดยเฉพาะน้ำบาดาลที่มี Br⁻ > 0.1 mg/L |
🧪 6. วิธีลดความเสี่ยงการเกิด Bromate
| วิธี | หลักการ |
|---|---|
| ลดค่า pH ให้น้อยกว่า 8.0 | ป้องกันการเกิดอนุมูล •OH ที่เร่งการออกซิไดซ์ |
| ใช้โอโซนในโดสต่ำ | จำกัด Contact time ให้เพียงพอต่อการฆ่าเชื้อแต่ไม่เกิน |
| เติมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H₂O₂) | กระบวนการ Peroxone (O₃ + H₂O₂) ช่วยเปลี่ยนเส้นทางปฏิกิริยา ลด BrO₃⁻ |
| ใช้ Activated Carbon หลังระบบ O₃ | ดูดซับ Bromate และอนุมูลตกค้าง |
| ตรวจสอบ Bromide ในน้ำดิบก่อนออกแบบระบบ | โดยเฉพาะในน้ำบาดาลหรือพื้นที่ใกล้ชายฝั่ง |
⚙️ 7. ตัวอย่างการออกแบบระบบโอโซนอย่างปลอดภัย
โครงสร้างระบบทั่วไป:
-
Pre-GAC Filter ช่วยลดสารอินทรีย์ (NOM)
-
Post-GAC Filter ช่วยดูดซับ Bromate และ residual O₃
-
ควรติดตั้ง ORP Sensor (650–800 mV) เพื่อควบคุมโดสโอโซนแบบเรียลไทม์
📊 8. ตัวอย่างค่าในระบบอุตสาหกรรม
| พารามิเตอร์ | ค่าที่แนะนำ |
|---|---|
| ความเข้มข้นโอโซนในก๊าซ | 1–3% w/w |
| เวลา Contact | 5–10 นาที |
| ค่า pH น้ำ | 6.5–7.5 |
| ค่า Bromide ในน้ำดิบ | < 0.1 mg/L |
| ค่า Bromate ในน้ำผลิต | < 0.01 mg/L |
🧭 9. บทเรียนสำหรับวิศวกรสิ่งแวดล้อม
-
โอโซน มีประสิทธิภาพสูงสุดในการฆ่าเชื้อ แต่ ต้องการความเข้าใจด้านเคมีน้ำอย่างลึกซึ้ง
-
การละเลยค่าเล็ก ๆ อย่าง Bromide อาจทำให้ระบบน้ำดื่มสร้าง “สารก่อมะเร็ง” โดยไม่ได้ตั้งใจ
-
การออกแบบระบบต้องคำนึงถึง pH, Dose, และการควบคุม ORP อย่างเข้มงวด
-
ทุกครั้งที่มีการออกแบบระบบ Ozone สำหรับน้ำบาดาล → ควร ตรวจวิเคราะห์ Br⁻ ก่อนเสมอ
🔗 10. อ่านเพิ่มเติม
🧩 สรุปสุดท้าย
“อย่าปล่อยโอโซนเกิน… เดี๋ยว Bromide จะไม่ใช่เพื่อนเล่น แต่เป็นเพื่อนเร่งมะเร็ง” 😂
โอโซนยังคงเป็นเทคโนโลยีที่ทรงพลังและปลอดภัย ถ้าออกแบบระบบอย่างเข้าใจกลไกทางเคมี
เพราะในงานวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม — พลังของการออกซิเดชันสูง ต้องมาคู่กับการควบคุมอย่างมีสติ (คมมั้ยล่ะ)
