UV ระบบฆ่าเชื้อด้วยแสงอุลตร้าไวโอเลต

ระบบฆ่าเชื้อในน้ำด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต (Ultraviolet Sterilization System)

ระบบ UV Disinfection ใช้รังสีอัลตราไวโอเลต (Ultraviolet Light) ช่วงความยาวคลื่น 253.7 นาโนเมตร (nm)
เพื่อทำลายหรือยับยั้ง DNA และ RNA ของจุลชีพ เช่น แบคทีเรีย ไวรัส และเชื้อราในน้ำ

เป็นระบบฆ่าเชื้อแบบ ไม่ใช้สารเคมี (Chemical-free disinfection)
จึงไม่มีสารตกค้าง เช่น คลอรีน หรือสารผลิตภัณฑ์พลอยได้จากกระบวนการฆ่าเชื้อ (Disinfection By-products: DBPs) ซึ่งเป็นสารอินทรีย์หรืออนินทรีย์ที่เกิดขึ้นเมื่อคลอรีน คลอรามีน หรือโอโซนทำปฏิกิริยากับสารอินทรีย์ในน้ำ

หลักการทำงาน

แหล่งกำเนิดรังสี UV คือ หลอด Mercury Vapor Lamp หรือ UV-C LED (รุ่นใหม่) (ยัง “จับต้องไม่ได้” สำหรับภาคอุตสาหกรรมตอนนี้, 2025)
ซึ่งให้รังสีในช่วง UV-C (200–280 nm) — ช่วงที่มีพลังทำลายพันธุกรรมของจุลชีพมากที่สุด

กลไกการฆ่าเชื้อ:

เมื่อจุลชีพได้รับพลังงานรังสี UV จะเกิดการจับคู่ผิดพลาดในสาย DNA → หยุดการแบ่งตัว → ตายหรือหมดสภาพการแพร่พันธุ์

ประเภทของระบบ UV

ประเภท	ลักษณะ	การใช้งานทั่วไป
Open Channel UV	ติดตั้งในรางเปิด (concrete channel), ใช้หลอดเรียงแนวนอน	โรงบำบัดน้ำเสียขนาดใหญ่ (Municipal WWTP)
Closed Vessel UV	ถังสแตนเลสแบบปิด, น้ำไหลผ่านท่อ, หลอดอยู่ในปลอกควอตซ์	ระบบผลิตน้ำอุตสาหกรรม, น้ำดื่ม, RO/DI System
Submersible UV	ชุดหลอดจุ่มในถังหรือบ่อพักน้ำ	บ่อพักน้ำสำรอง, Cooling Tower Basin
UV LED System	ใช้หลอด LED, อายุการใช้งานยาว, พลังงานต่ำ	งานเฉพาะทาง เช่น จุดจ่ายน้ำ (POU/POE)

ค่าการออกแบบ (Design Criteria)

รายการ	ค่าทั่วไป / ช่วง
ความยาวคลื่น	253.7 nm (UV-C)
ปริมาณรังสี (UV Dose)	30–40 mJ/cm² (ทั่วไป) / 60 mJ/cm² (น้ำดื่มมาตรฐานสูง)
เวลาในการสัมผัส (Contact time)	1–10 วินาที
ความขุ่นของน้ำ (Turbidity)	< 1 NTU
ค่า UV Transmittance (UVT)	> 85%
อุณหภูมิน้ำ	5–40°C
อายุหลอด	8,000–12,000 ชั่วโมง
วัสดุตัวถัง	SS304 / SS316L
ปลอกหลอด (Quartz Sleeve)	Silica Quartz, ความหนา 2–3 mm

การติดตั้งและลำดับระบบ

ตำแหน่งที่เหมาะสมในระบบผลิตน้ำ:

เหตุผล:
น้ำต้องใส (Turbidity < 1 NTU, Color < 15 Pt-Co)
เพื่อให้รังสี UV ผ่านได้ดีและฆ่าเชื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การบำรุงรักษา

รายการ	ความถี่	หมายเหตุ
ทำความสะอาดปลอกควอตซ์	ทุก 1–3 เดือน	ใช้กรด Citric อ่อน ๆ หรือผ้าไม่ขูดควอตซ์
ตรวจความเข้มรังสี (UV Intensity)	ทุก 3 เดือน	ใช้ UV Sensor หรือตรวจจาก Controller
เปลี่ยนหลอด	ทุก 8,000–12,000 ชั่วโมง	หลอดยังสว่างแต่ความเข้มลดลง 30–40%
ตรวจ Leak / ซีล	ทุกเดือน	โดยเฉพาะระบบแรงดันสูง

ปัญหาที่พบบ่อย

อาการ	สาเหตุ	วิธีแก้ไข
น้ำหลัง UV ยังมีเชื้อ	ความเข้ม UV ต่ำ / หลอดเสื่อม / น้ำขุ่น	เปลี่ยนหลอด / ล้างควอตซ์ / ปรับ pre-filter
น้ำขุ่นหรือมีตะกอนในถัง	ไม่มีการกรองก่อน UV	เพิ่ม Sand/Carbon filter ด้านหน้า
Alarm “Low UV Intensity”	Quartz sleeve สกปรก	ล้างด้วยกรดอ่อน
น้ำร้อนเกิน	Flow ต่ำ / ระบบไม่มี cooling	เพิ่ม flow หรือ ventilation

ข้อดีและข้อจำกัด

ด้าน	ข้อดี	ข้อจำกัด
การใช้งาน	ทำงานอัตโนมัติ ไม่ใช้สารเคมี	ต้องการน้ำใสก่อนเข้าระบบ
ประสิทธิภาพ	ฆ่าเชื้อไวรัสและแบคทีเรียได้ >99.9%	ไม่มี residual (ต้องฆ่าเชื้อซ้ำถ้ามีน้ำขัง)
ต้นทุน	ติดตั้งและดูแลต่ำกว่าระบบคลอรีน	ต้องเปลี่ยนหลอดตามอายุ
ความปลอดภัย	ไม่มีการสร้างสารพิษตกค้าง	ต้องควบคุมรังสีรั่วในระบบเปิด

การเปรียบเทียบกับระบบฆ่าเชื้ออื่น

เทคโนโลยี	หลักการ	สารตกค้าง	ความปลอดภัย	ต้นทุนดูแล	หมายเหตุ
Chlorination	ออกซิไดซ์ด้วยคลอรีน	มี (Cl₂, THMs)	ต้องควบคุมโดส	ต่ำ	มี residual ในระบบ
Ozone (O₃)	ออกซิเดชันแรง	ไม่มี	ต้องควบคุม off-gas	ปานกลาง	ใช้ไฟฟ้าสูง
UV Disinfection	ทำลาย DNA เชื้อ	ไม่มี	ปลอดภัย	ต่ำ	ต้องน้ำใส UVT >85%