การล้างเมมเบรน RO และการเลือกสารเคมีที่เหมาะสม
1. เป้าหมายของการทำ CIP (Cleaning In Place)
การล้างเมมเบรน RO มีวัตถุประสงค์เพื่อ
-
กำจัดตะกรัน (Scale) คราบอินทรีย์ (Organic) และ Biofilm ที่อุดตันบนผิวเมมเบรน
-
ฟื้นฟูอัตราการผลิตน้ำ (Flux Recovery)
-
รักษาค่า Rejection (%) ให้อยู่ในเกณฑ์มาตรฐาน
-
ยืดอายุการใช้งานของเมมเบรน
💡 ควรทำ CIP เมื่อค่าการทำงานเปลี่ยนไปจาก baseline ดังนี้
ΔP เพิ่มขึ้น > 25%
Rejection ลดลง > 5–10%
Flux ลดลง > 15%
Conductivity น้ำผลิตสูงขึ้นต่อเนื่อง
2. ประเภทของการอุดตัน (Fouling / Scaling)
| ประเภทการอุดตัน | ลักษณะอาการ | สารเคมีที่แนะนำ |
|---|---|---|
| Scale (ตะกรัน) | CaCO3, CaSO4, BaSO4, SiO2, Fe(OH)3 | กรดอ่อน เช่น Citric Acid หรือ HCl เจือจาง |
| Organic Fouling | คราบน้ำมัน สารอินทรีย์ สีชา | ด่างอ่อน เช่น NaOH ผสมสารลดแรงตึงผิว |
| Biofouling | Biofilm, เมือกจุลชีพ, สาหร่าย | NaOH + Biocide หรือสารฆ่าเชื้ออ่อน (H2O2) |
| Iron Fouling | คราบสนิมเหล็ก / แมงกานีส | Citric Acid หรือ EDTA |
| Silica Scale | ซิลิกาเกาะผิวเมมเบรน | ล้างได้ยาก ต้อง acid cleaning หลายรอบ |
3. ขั้นตอนมาตรฐานของการทำ CIP
Step 1. เตรียมสารละลายล้าง
-
ใช้น้ำปราศจากคลอรีน (RO Permeate / DI Water)
-
ความเข้มข้นสารเคมีตามคู่มือผู้ผลิตเมมเบรน (เช่น 1–2%)
-
อุณหภูมิ 25–35 °C (ยกเว้นกรณี Organic ใช้ได้ถึง 40 °C)
Step 2. Flushing
ล้างน้ำธรรมดาผ่านระบบเพื่อล้างตะกอนหลวม ๆ ออกจาก vessel
Step 3. Circulation
-
ปิดวาล์ว reject
-
เดินปั๊มล้างวน (CIP Pump) ให้น้ำสารเคมีไหลผ่านทุก pressure vessel
-
ระยะเวลา 30–60 นาที
Step 4. Soaking
-
แช่สารเคมีค้างในระบบ 30–60 นาที (ขึ้นกับระดับการอุดตัน)
-
สำหรับ fouling หนัก สามารถทำซ้ำ 2–3 รอบ
Step 5. Rinse
-
ล้างระบบด้วยน้ำสะอาดจนค่า pH ของน้ำออกเท่ากับ 6.0–8.0
-
ตรวจ Conductivity ของน้ำล้างให้ใกล้เคียงกับน้ำป้อน
Step 6. ตรวจสอบหลังล้าง
-
เดินระบบจริง และบันทึกค่า
-
ΔP
-
Recovery
-
Rejection
-
Permeate Conductivity
เพื่อตรวจว่าเมมเบรนกลับมาทำงานได้ในระดับ ≥ 90% ของค่าเดิม
-
4. สูตรคำนวณการเตรียมสารละลาย CIP
Example:
5. แนวทางการเลือกสารเคมี CIP
| กลุ่มสารเคมี | ตัวอย่างสาร | ความเข้มข้น | ช่วงอุณหภูมิ | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|---|
| กรด (Acid Clean) | Citric Acid, HCl 0.1–0.5% | 1–2% | 25–30°C | สำหรับ Scale และ Fe |
| ด่าง (Alkaline Clean) | NaOH, Na4EDTA | 1–2% | 30–40°C | สำหรับ Organic และ Biofilm |
| Biocide / Sanitizer | NaOCl (Low Conc), H2O2, Peracetic Acid | 0.05–0.1% | <30°C | ห้ามใช้คลอรีนแรงกับ Polyamide Membrane |
| Surfactant (ลดแรงตึงผิว) | Non-ionic detergent | 0.1–0.2% | 25–35°C | เสริมประสิทธิภาพ NaOH |
6. ข้อควรระวังในการล้างเมมเบรน
-
ห้ามใช้ คลอรีน (NaOCl) เข้มข้นกับเมมเบรน Polyamide → ทำให้เสียถาวร
-
ตรวจสอบ pH ระหว่างล้าง ให้อยู่ในช่วงที่ผู้ผลิตกำหนด (pH 2–12)
-
ไม่ควรผสมกรดกับด่างในรอบเดียวกัน
-
ห้ามปล่อยให้เมมเบรนแห้งขณะทำ CIP
-
ใช้น้ำล้างสุดท้ายเป็นน้ำปราศจากเกลือ
7. ตารางแนะนำรอบการล้าง (CIP Frequency)
| ประเภทระบบ | ความถี่ที่แนะนำ | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| ระบบน้ำดื่ม / น้ำประปา | ทุก 3–6 เดือน | หรือตามค่า ΔP และ Flux |
| ระบบน้ำกร่อย | ทุก 2–4 เดือน | Fouling เร็วกว่าปกติ |
| ระบบน้ำทะเล (SWRO) | ทุก 1–3 เดือน | มี scaling และ biofouling สูง |
| ระบบที่หยุดเดินนาน | ก่อนและหลังหยุดระบบ | ทำ sanitization |
8. การจัดเก็บและเตรียมระบบหลัง CIP
-
ล้างระบบด้วยน้ำ RO หรือ DI ให้หมดสารเคมี
-
ถ้าไม่ได้ใช้งานต่อภายใน 24 ชม. → เติมสาร Preservative (เช่น Sodium Metabisulfite 1%)
-
ปิดระบบให้แน่น ป้องกันอากาศเข้าและแสงแดด
-
บันทึกวันที่ทำ CIP และผู้ปฏิบัติงานทุกครั้ง
Summary
การทำ CIP ที่ถูกต้องช่วยยืดอายุเมมเบรนได้มากกว่า 30–50%
โดยเฉพาะเมื่อทำอย่างสม่ำเสมอและใช้สารเคมีเหมาะกับชนิดการอุดตัน
การบันทึกค่าก่อน–หลัง CIP และติดตามแนวโน้ม ΔP, Rejection, Flux
จะช่วยลดค่าใช้จ่ายในระยะยาว และทำให้ระบบ RO ของโรงงานมีความเสถียรมากขึ้น
💡 Tip:
-
ใช้คู่มือผู้ผลิตเมมเบรน (Dow, Toray, Hydranautics, LG Chem ฯลฯ) เป็น reference สำหรับความเข้มข้นสารเคมี
-
บันทึกค่า pH, อุณหภูมิ, และเวลาแช่ ทุกครั้งใน CIP Log Sheet
-
ตรวจสอบซีล, O-ring, และ Housing หลังการล้างทุกครั้ง
