To kill germs in water การฆ่าเชื้อโรคในน้ำ

ดุลยธรรม  ทวิชสังข์
วิศวกร 6ว
เจริญชัย จิรชัยรัตนสิน
วิศวกร 5

  กระบวนการขั้นสุดท้ายในการผลิตน้ำประปา คือการฆ่าเชื้อโรคในน้ำ ซึ่งมีด้วยกัน 2 วิธี คือ
1. Disinfection หมายถึงการฆ่าจุลินทรีย์ซึ่งเป็นต้นเหตุของโรคต่างๆ
2. Sterilization Disinfection หมายถึงการทำลายจุลินทรีย์ทุกชนิดที่อยู่ในน้ำ

  การฆ่าเชื้อโรคในน้ำประปาด้วยวิธี Sterilization ไม่เป็นที่นิยมเนื่องจากต้องเสียค่าใช้จ่ายสูงมาก  ในทางปฏิบัติระบบประปาทั้งหลายจึงนิยมการฆ่าเชื้อโรคด้วยวิธี Disinfection แทบทั้งสิ้น  ซึ่งสารที่ใช้ฆ่าเชื้อโรคเรียกว่า Disinfectant  ได้แก่ ก๊าซคลอรีน  หรือสารประกอบคลอรีนอื่นๆ  โอโซน  เงิน และอื่นๆ  นอกจานี้การฆ่าเชื้อโรคด้วยความร้อนและแสงอัลตราไวโอเลต(UV) ก็จัดอยู่ในแบบ Disinfection ด้วย     

การฆ่าเชื้อโรคด้วยโอโซน

การฆ่าเชื้อโรคด้วยแสงอัลตราไวโอเลต (UV)

          

         คลอรีน เป็นสารฆ่าเชื้อโรคที่มีอำนาจออกซิไดซิง (Oxidizing Power) สูงมาก ทำให้สามารถหยุดการเจริญเติบโตของแบคทีเรียส่วนใหญ่ได้ โอโซนและแสงอัลตราไวโอเลต(UV) มีราคาแพงกว่าจึงไม่เป็นที่นิยมเท่ากับคลอรีน แต่สารทั้งสองชนิดหลังนี้มีข้อดีซึ่งคลอรีนไม่อาจทำได้ คือ สามารถทำลายไวรัสได้ด้วย
การฆ่าเชื้อโรคด้วยคลอรีนซึ่งเรียกว่า คลอริเนชัน(Chlorination) เป็นวิธีที่ใช้กันมานานและยังเป็นที่นิยมในปัจจุบัน สารที่ใช้ได้แก่ สารประกอบไฮโปคลอไรต์ (Hypochlorites) และคลอรีนไดออกไซด์ (ClO₂)
        คลอรีนเป็นสารออกซิไดซิงอย่างแรง ดังนั้น เมื่อเติมลงไปในน้ำ คลอรีนจะทำปฏิกิริยาต่างๆได้อย่างรวดเร็ว ถ้าเติมคลอรีนน้อยลงไป ก็จะไม่มีคลอรีนเหลือตกค้าง แต่ถ้าเติมคลอรีนให้มากพอ หลังจากทำปฏิกิริยากับสารต่างๆแล้ว ก็จะมีคลอรีนเหลือตกค้างอยู่ในน้ำ ทำให้สามารถฆ่าเชื้อโรคที่หลงเหลือหรือหลุดรอดเข้ามาในน้ำได้ แต่อย่างไรก็ตาม หากคลอรีนตกค้างมากเกินไปก็ไม่ดี เพราะทำให้น้ำมีกลิ่น ไม่ชวนให้น่าใช้ น่าดื่ม

 

คลอรีนชนิดผง                                                      คลอรีนชนิดเม็ด

ความเข้มข้นของคลอรีน

องค์การอนามัยโลก (WHO) กำหนดไว้ว่า       -  ปริมาณสารละลายคลอรีนที่เติมในน้ำประปา(ณ จุดเริ่มต้น) ต้องมีความเข้มข้น 5 มิลลิกรัมต่อลิตร        -  ปริมาณของคลอรีนที่ตกค้างอยู่ในน้ำ (Chlorine Residual) ซึ่งวัดได้หลังจากคลอรีนสัมผัสกับน้ำแล้ว 30             นาที จะต้องมีความเข้มข้น 0.5 มิลลิกรัมต่อลิตร

กรมอนามัย กระทรวงสาธารณสุข กำหนดไว้ว่า      - ปริมาณสารละลายคลอรีนที่เติมในน้ำประปา(ณ จุดเริ่มต้น) ต้องมีความเข้มข้น 1 มิลลิกรัมต่อลิตร      - ปริมาณของคลอรีนที่ตกค้างอยู่ในน้ำ (Chlorine Residual) ซึ่งวัดได้ที่ปลายท่อเมนจ่ายน้ำในจุดที่ไกลจากระบบ        ผลิตมากที่สุด จะต้องมีความเข้มข้นประมาณ 0.2 - 0.5 มิลลิกรัมต่อลิตร

                การฆ่าเชื้อโรคด้วยคลอรีน สิ่งที่สำคัญที่สุดไม่ใช่ปริมาณของคลอรีนที่เติมลงไปในน้ำ หากแต่เป็นปริมาณของคลอรีนที่ตกค้างอยู่ในน้ำ(Chlorine Residual) ซึ่งวัดได้หลังจากช่วงเวลาสัมผัสหนึ่ง ซึ่งจากคุณสมบัติหนึ่งของคลอรีนคือ เป็นสารออกซิไดซิงอย่างแรง ดังนั้นเมื่อเติมลงไปในน้ำ คลอรีนจะทำปฏิกิริยากับสารต่างๆได้อย่างรวดเร็ว ถ้าเติมคลอรีนน้อยเกินไปก็จะไม่มีคลอรีนตกค้าง แต่ถ้าเติมมากไปก็จะเป็นการสิ้นเปลือง และทำให้น้ำมีกลิ่นไม่พึงประสงค์และอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพได้ ฉะนั้นจึงควรควบคุมให้มีปริมาณที่เหมาะสมเพื่อจะได้มีคลอรีนอิสระหรือคลอรีนหลงเหลืออยู่ในน้ำหลังจากการทำปฏิกิริยากับสารต่างๆแล้ว ซึ่งจะทำให้สามารถฆ่าเชื้อโรคในน้ำได้ อนึ่งความต้องการคลอรีนขึ้นอยู่กับลักษณะทางกายภาพและเคมีของน้ำ เช่นน้ำที่มีความขุ่นหรือสารละลาย มักต้องการคลอรีนสูง เป็นต้น ส่วนระดับคลอรีนตกค้างนั้นขึ้นอยู่กับมาตรฐานน้ำประปาที่กำหนดขึ้น โดยปกติระบบจ่ายน้ำประปาสำหรับชุมชนควรมีคลอรีนตกค้างอิสระ (Chlorine Residual) ที่เวลาสัมผัส 20 นาที ซึ่งวัดได้ที่ปลายท่อเมนจ่ายน้ำในจุดที่ไกลจากระบบผลิตมากที่สุด จะต้องมีความเข้มข้นประมาณ 0.2 - 0.5 มิลลิกรัมต่อลิตร