• ผู้นำด้านเทคโนโลยีและกระบวนการแยกด้วยเมมเบรน

กระบวนการเมมเบรนชนิดใช้แรงดัน (MF/UF/NF/RO)

LPE เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านกระบวนการเมมเบรนชนิดใช้แรงดัน (MF/ UF/ NF/ RO) ในประเทศไทย ด้วยประสบการณ์เชิงปฏิบัติที่ยาวนานต่อเนื่อง ครอบคลุมงานออกแบบ การผลิต และการติดตั้งระบบบำบัดน้ำที่ใช้เทคโนโลยีเมมเบรนชนิดใช้แรงดัน เราเป็นหนึ่งในองค์กรไทยกลุ่มแรกที่ออกแบบและติดตั้งระบบรีเวอร์สออสโมซิส (Reverse Osmosis: RO) ขนาดอุตสาหกรรมในประเทศไทย ความสำเร็จดังกล่าวถือเป็นรากฐานสำคัญในการนำเทคโนโลยีเมมเบรนไปประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท เช่น อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม อุตสาหกรรมยาและผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคล อุตสาหกรรมโรงไฟฟ้าและปิโตรเคมี รวมถึงอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์

Pressure Driven Membrane (MF/UF/NF/RO)

กระบวนการกรองชนิดใช้แรงดัน (MF/ UF/ NF/ RO) คืออะไร

กระบวนการกรองด้วยเมมเบรนชนิดใช้แรงดัน (MF/ UF/ NF/ RO) อาศัยแรงดันไฮดรอลิกและเมมเบรนกึ่งซึมผ่าน (Semi‑permeable Membrane) เพื่อแยกของเหลว (Feed) ออกเป็นสองส่วน ได้แก่ น้ำดี/ น้ำเพอมิเอท (Permeate) และน้ำเข้มข้น/ รีเทนเทต (Retentate) การแยกเกิดขึ้นจากกลไกการกั้นตามขนาดอนุภาค (Size Exclusion) และปฏิสัมพันธ์ระหว่างของเหลวกับผิวเมมเบรน ซึ่งช่วยให้สามารถกำจัดทั้งของแข็งแขวนลอยและสารที่ละลายในของเหลวได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การกรองแบบทางเดียว (Dead‑end Filtration) เป็นรูปแบบของเหลวที่เข้าไหลตั้งฉากกับผิวเมมเบรน สารแขวนลอยจะสะสมบนผิวเมมเบรนเป็นชั้นเค้ก (Cake Layer) ส่งผลให้เกิดการอุดตันของเมมเบรน (Fouling) ได้รวดเร็ว ในทางตรงกันข้าม การกรองแบบครอสโฟลว์ (Cross‑flow Filtration) เป็นการไหลของของเหลวในแนวขนานไปกับผิวเมมเบรน ทำให้เกิดทั้งกระแสน้ำดี (Permeate) และกระแสน้ำเข้มข้น (Concentrate) โดยแรงเฉือนจากการไหลจะช่วยพัดพาอนุภาคของแข็งแขวนลอยออกจากผิวเมมเบรน ส่งผลให้การเกิดฟาวลิงช้าลง และระบบทำงานได้เสถียรกว่า

สเปกตรัมของการกรอง: ความดันเทียบกับความสามารถในการคัดแยก

เมมเบรนแต่ละประเภท ได้แก่ ไมโครฟิลเตรชัน (Microfiltration: MF), อัลตราฟิลเตรชัน (Ultrafiltration: UF), นาโนฟิลเตรชัน (Nanofiltration: NF) และ รีเวอร์สออสโมซิส (Reverse Osmosis: RO) ถูกออกแบบมาเพื่อคัดแยกอนุภาคและสารที่ละลายอยู่ในน้ำซึ่งมีขนาดและคุณสมบัติต่างกัน ส่งผลให้สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้หลากหลาย ทั้งในระบบบำบัดน้ำอุตสาหกรรมและกระบวนการแยกของเหลวในกระบวนการผลิต

การทำความเข้าใจความแตกต่างของเมมเบรนทั้งสี่ประเภทนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเลือกระบบที่เหมาะสมกับลักษณะการใช้งาน โดยเมื่อขนาดรูพรุนของเมมเบรนมีขนาดเล็กลง จำเป็นต้องใช้ความดันขณะเดินระบบ (Operating Pressure) ที่สูงขึ้นเพื่อเอาชนะแรงต้านของเมมเบรนและความดันออสโมติกที่เพิ่มขึ้น

ประเภทของวัสดุเมมเบรน

วัสดุเมมเบรนเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของระบบ ขั้นตอนการล้าง การเลือกใช้สารเคมีในการล้าง อายุการใช้งานของเมมเบรน และต้นทุนการดำเนินงานโดยรวม LPE สามารถช่วยลูกค้าในการคัดเลือกวัสดุเมมเบรนที่เหมาะสม โดยพิจารณาจากเงื่อนไขของกระบวนการ องค์ประกอบของน้ำเข้าระบบ เป้าหมายการแยก และความต้องการของการใช้งาน

เมมเบรนชนิดอินทรีย์

เมมเบรนชนิดอินทรีย์ ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าเมมเบรนพอลิเมอร์ ได้รับความนิยมสูงในกระบวนการแยกสารในอุตสาหกรรม เนื่องจากมีความยืดหยุ่นในการออกแบบและความคุ้มค่าด้านต้นทุน ทำให้สามารถรองรับการใช้งานได้หลากหลาย ตั้งแต่ระบบบำบัดน้ำ กระบวนการผลิตอาหารและเครื่องดื่ม การบำบัดน้ำเสีย และการแยกของเหลวในกระบวนการทั่วไป ตัวอย่างวัสดุเมมเบรนชนิดอินทรีย์ ได้แก่ PES, PVDF, PA, PP, PTFE และ Cellulose acetate

เมมเบรนชนิดอนินทรีย์

เมมเบรนชนิดอนินทรีย์ ผลิตจากวัสดุที่มีความทนทานสูง เช่น เซรามิก โลหะ คาร์บอน หรือโครงสร้างที่มีแก้วเป็นองค์ประกอบ จึงเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความทนทานต่อสารเคมี อุณหภูมิ และรองรับกระบวนการล้างด้วยสารเคมีที่มีความเข้มข้นสูงได้

เมมเบรนเซรามิก

เมมเบรนเซรามิกเป็นเมมเบรนชนิดอนินทรีย์ที่ผลิตจากวัสดุเซรามิก เช่น อะลูมินา (alumina) เซอร์โคเนีย (zirconia) ไทเทเนีย (titania) และซิลิคอนคาร์ไบด์ (silicon carbide) ซึ่งมีคุณสมบัติเด่นด้านความแข็งแรง ความทนทานต่อสารเคมี และมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน

ช่วงการกรองของเมมเบรนถูกกำหนดทั้งในหน่วยไมครอนและค่า Molecular weight cut-off โดยเริ่มตั้งแต่ 0.1–1.4 ไมครอนสำหรับไมโครฟิลเตรชัน (MF), 15–300 kg/mol สำหรับอัลตราฟิลเตรชัน (UF) และ 1–10 kg/mol สำหรับนาโนฟิลเตรชัน (NF)

LPE นำเทคโนโลยีเมมเบรนเซรามิกมาประยุกต์ใช้ในกระบวนการที่มีความท้าทาย เช่น การทำใสในผลิตภัณฑ์เครื่องดืม การลดปริมาณแบคทีเรีย การกรองของเหลวจากกระบวนการหมัก  การนำสารที่มีประโยชน์กลับมาใช้ใหม่ การบำบัดน้ำเสียที่มีน้ำมันปน และการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่

ด้วยความเชี่ยวชาญในกระบวนการเมมเบรน การทดสอบระดับไพลอต การคัดเลือกเมมเบรน และการออกแบบระบบ LPE สามารถสนับสนุนลูกค้าตั้งแต่การศึกษาความเป็นไปได้ ไปจนถึงการติดตั้งใช้งานในระดับอุตสาหกรรม

 

 

สำรวจโซลูชันการแยกกระบวนการด้วยเทคโนโลยีเมมเบรนของ LPE สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม

→ สินค้าและบริการของ LPE

ไมโครฟิลเตรชัน (MF): ผู้เชี่ยวชาญด้านการกรองใส

ไมโครฟิลเตรชัน (Microfiltration: MF) ทำหน้าที่เป็นด่านกายภาพขั้นแรกในกลุ่มเทคโนโลยีเมมเบรน โดยออกแบบมาเพื่อกำจัดของแข็งแขวนลอย สิ่งปนเปื้อนทางชีวภาพขนาดใหญ่และอนุภาคต่าง ๆ ที่อยู่ในของเหลว

การประยุกต์ใช้งานของไมโครฟิลเตรชัน (MF) :

  • การทำให้น้ำผิวดินใส (Surface Water Clarification): กำจัดตะกอนละเอียด ตะกอนดิน  และสาหร่ายจากแหล่งน้ำ เช่น แม่น้ำหรือแหล่งน้ำธรรมชาติ เพื่อให้ได้น้ำที่ผ่านกระบวนการกรองที่มีความใสขึ้น
  • ระบบปรับสภาพก่อน RO/ NF (RO/ NF Pretreatment): มีบทบาทสำคัญในการป้องกันเมมเบรน ซึ่งมีความละเอียดสูง โดยกำจัดอนุภาคที่ก่อให้เกิดการอุดตันทางกายภาพ (Physical Fouling) ช่วยยืดอายุการใช้งานของเมมเบรน
  • อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม: ใช้สำหรับการทำให้ใสของน้ำผลไม้ ไวน์ น้ำส้มสายชู ซีอิ๊ว และเบียร์ เพื่อลดความขุ่นและตะกอน โดยยังคงรสชาติและคุณลักษณะดั้งเดิมของผลิตภัณฑ์ไว้
  • กระบวนการแปรรูปผลิตภัณฑ์นม (Dairy Processing)
    • ช่วยจำกัดแบคทีเรียและเชื้อราจากน้ำนม
    • แยกไคซีนไมเซลล์ (Casein Micelles) ออกจากเวย์โปรตีน
    • แยกไขมันออกจากเวย์ เพื่อผลิตเวย์โปรตีน (Whey Protein Isolates: WPI) และผลิตภัณฑ์โปรตีนเข้มข้นคุณภาพสูง
    • การปรับสภาพน้ำเกลือ (Brine Treatment): ใช้ในกระบวนการผลิตชีส เพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อนและแบคทีเรียออกจากน้ำเกลือ

อัลตราฟิลเตรชัน (UF): ผู้เชี่ยวชาญด้านการแยกส่วน

อัลตราฟิลเตรชัน (Ultrafiltration: UF) เป็นเมมเบรนที่ทำหน้าที่เชื่อมการทำงานระหว่างไมโครฟิลเตรชัน (MF) และนาโนฟิลเตรชัน (NF) โดยมุ่งเน้นการแยกสารตามขนาดน้ำหนักโมเลกุลที่กำหนด (Molecular Weight Cut‑Off: MWCO) รวมถึงการควบคุมคุณภาพน้ำในระดับการฆ่าเชื้อขั้นสูง

การประยุกต์ใช้งานของอัลตราฟิลเตรชัน (UF):

  • ระบบบำบัดน้ำอุตสาหกรรม
    • ระบบปรับสภาพน้ำก่อน RO / NF 
    • ระบบบำบัดน้ำแบบเคลื่อนที่
    • ระบบบำบัดน้ำเสียสุดท้าย (Tertiary Wastewater Treatment)
    • การนำน้ำกลับมาใช้ใหม่และการรีไซเคิลน้ำ (Water Reuse & Recycling)
  • อุตสาหกรรมอาหารและผลิตภัณฑ์นม
    • เพิ่มความเข้มข้นของเวย์โปรตีน และแยกชนิดโปรตีน
    • การแยกเปปไทด์ตามขนาดโมเลกุล (Peptide Fractionation)
  • อุตสาหกรรมยาและเทคโนโลยีชีวภาพ
    • การนำเอนไซม์มาใช้ใหม่, การเพิ่มความเข้มข้นของโปรตีน และการกำจัดไพโรเจน (Pyrogen Removal)

นาโนฟิลเตรชัน (NF): ตัวกรองแบบคัดเลือกเฉพาะ

นาโนฟิลเตรชัน (Nanofiltration: NF) มักถูกเรียกว่า “Loose RO” เนื่องจากมีคุณสมบัติในการคัดแยกไอออนหลายประจุ (Multivalent Ions) เช่น แคลเซียม (Calcium) และแมกนีเซียม (Magnesium) ออกจากน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่ยังคงให้เกลือไอออนเดี่ยวบางชนิด (Monovalent Salts) สามารถผ่านได้ ทำให้นาโนฟิลเตรชัน (NF) เหมาะกับงานที่ต้องการการคัดแยกอย่างเลือกเฉพาะ

การประยุกต์ใช้งานของนาโนฟิลเตรชัน (NF) :

  • ระบบบำบัดน้ำอุตสาหกรรม
    • การทำน้ำอ่อน (Water Softening): กำจัดความกระด้างและซัลเฟตจากน้ำกร่อย โดยไม่จำเป็นต้องใช้กระบวนการฟื้นฟูเรซินด้วยเกลือ
    • การกำจัดสี (Color Removal): กำจัดสารอินทรีย์ประเภทแทนนินและสารก่อสีออกจากน้ำผิวดินหรือน้ำเสีย
    • การกำจัดสารปนเปื้อนอินทรีย์ (Organic Contaminant Removal): ลดสารอินทรีย์ที่ละลาย สารปนเปื้อนขนาดเล็กมาก และสิ่งปนเปื้อนอื่น ๆ ในกระบวนการบำบัดน้ำ
  • กระบวนการผลิตอาหารและเครื่องดื่ม
    • อุตสาหกรรมน้ำตาล: การกำจัดสีและทำให้น้ำตาลเหลว ไซรัป และสารให้ความหวานต่าง ๆ มีความบริสุทธิ์สูงขึ้น
    • การแยกและเพิ่มความเข้มข้นของเปปไทด์: การแยกส่วนและเพิ่มความเข้มข้นของเปปไทด์และโปรตีนขนาดเล็ก ในกระบวนการผลิตอาหาร กระบวนการหมัก และผลิตภัณฑ์ชีวภาพ
  • กระบวนการผลิตทางเคมีและอุตสาหกรรม
    • การเพิ่มความเข้มข้นของสีย้อมและนำกลับมาใช้ใหม่ (Dye Recovery & Concentration): การแยก, การนำกลับมาใช้ใหม่ และเพิ่มความเข้มข้นของสีย้อมจากของเหลวในอุตสาหกรรมสิ่งทอและอุตสาหกรรมเคมี
    •  
Pressure Driven Memnrane Processes-LPE-Nanofiltration (NF)

รีเวอร์สออสโมซิส (RO): การทำให้บริสุทธิ์ขั้นสูงสุด

รีเวอร์สออสโมซิส (Reverse Osmosis: RO) เป็นเทคโนโลยีเมมเบรนที่ให้ประสิทธิภาพการแยกสูงสุด สามารถกำจัดสารที่ละลายอยู่ในน้ำ เกลือ และแร่ธาตุได้เกือบทั้งหมด ส่งผลให้ได้น้ำที่มีความบริสุทธิ์สูง

นอกเหนือจากการใช้งานด้านการบำบัดน้ำ รีเวอร์สออสโมซิส (RO) ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในกระบวนการผลิต เพื่อเพิ่มความเข้มข้นของของเหลวบางส่วนภายใต้อุณหภูมิปกติ โดยไม่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์

การประยุกต์ใช้งานของรีเวอร์สออสโมซิส (RO) :

  • ระบบบำบัดน้ำอุตสาหกรรม
    • การแยกเกลือออกจากน้ำทะเลและน้ำกร่อย 
    • การผลิตน้ำปราศจากแร่ธาตุ น้ำปราศจากไอออน และน้ำป้อนหม้อไอน้ำ 
    • การกำจัดคลอเรต ไนเตรต ไนไตรต์ และโบรเมต
    • การเพิ่มความเข้มข้นของน้ำเสียเพื่อรองรับระบบ MLD/ ZLD
  • อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม
    • การเพิ่มความเข้มข้นของน้ำผลไม้ ในสภาวะอุณหภูมิต่ำ
    • การเพิ่มความเข้มข้นของน้ำนมเจือจาง
  • อุตสาหกรรมยา
    • การผลิตน้ำบริสุทธิ์ (Purified Water: PW) และน้ำสำหรับยาฉีด (Water for Injection: WFI)