การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน + UV สำหรับน้ำบาดาลในแอฟริกา: 5 เหตุผลที่ควรข้ามระบบ Reverse Osmosis (RO)

ผู้เขียน: โซเฟีย

วิศวกรบำบัดน้ำวีแอลโร| 20 ปีในการแก้ปัญหาน้ำในชนบทสำหรับแอฟริกาและภูมิภาคกำลังพัฒนา

เมื่อฉันเริ่มทำงานในโครงการน้ำในชนบทในแอฟริกาเป็นครั้งแรก พันธมิตรในพื้นที่เกือบทุกคนถามคำถามเดียวกันนี้: “เราควรติดตั้งระบบรีเวิร์สออสโมซิส (RO) หรือไม่” คำตอบของฉันมักจะทำให้พวกเขาประหลาดใจ: ไม่ สำหรับหมู่บ้านในแอฟริกาส่วนใหญ่ การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน (UF) + UV เป็นตัวเลือกที่ดีกว่า

หลังจากสองทศวรรษในการออกแบบระบบน้ำสำหรับชุมชนนอกเครือข่ายทั่วไนจีเรีย เคนยา แทนซาเนีย กานา และแซมเบีย ฉันได้เห็นระบบ RO จำนวนมากถูกละทิ้งภายในหนึ่งปี เช่น เมมเบรนที่ตายแล้ว ปั๊มที่ถูกไฟไหม้ และถังเคมีเปล่า ในขณะเดียวกัน ระบบ UF + UV แบบธรรมดายังคงทำงานต่อไปได้นานหลายปีโดยมีการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย

ในคู่มือนี้ ฉันจะให้เหตุผลตามหลักฐานห้าประการแก่คุณว่าทำไมการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน + UV เหนือกว่า RO ในการบำบัดน้ำบาดาลในแอฟริกา และเหตุใด RO จึงมักจะมีราคาแพงเกินไป มีราคาแพง และไม่ยั่งยืนสำหรับชุมชนในชนบท

เหตุผลที่ 1 – การจับคู่คุณภาพน้ำ: UF จัดการน้ำใต้ดินของแอฟริกาได้ดีกว่า ร

น้ำบาดาลในหมู่บ้านในแอฟริกาและน้ำบาดาลมีโปรไฟล์การปนเปื้อนที่เฉพาะเจาะจงมาก:

- มีความขุ่นสูง – ทราย ตะกอน คอลลอยด์ (โดยเฉพาะหลังฝนตก)

- แบคทีเรียและจุลินทรีย์ – อี. โคไล โคลิฟอร์ม ปรสิต

- ความแข็งต่ำถึงปานกลาง

- มีความเค็มหรือโลหะหนักน้อยมาก

สิ่งสำคัญคือ: RO ได้รับการออกแบบมาสำหรับ TDS (เกลือ) และโลหะหนักในปริมาณสูง ซึ่งเป็นสภาวะที่ไม่ปกติในน้ำบาดาลส่วนใหญ่ของแอฟริกา มันเหมือนกับการใช้รถดับเพลิงรดน้ำสวนของคุณ เกินกำลัง

ยูเอฟ + ยูวี ตรงกับปัญหาจริงอย่างไร:

> UF ขจัดอนุภาคได้ถึง 0.1 ไมครอน ซึ่งครอบคลุมตะกอน โปรโตซัว และแบคทีเรียส่วนใหญ่ UV จะฆ่าไวรัสที่เหลืออยู่ ผลลัพธ์: น้ำดื่มที่ปลอดภัยตรงตามแนวทางของ WHO สำหรับพื้นที่ชนบทส่วนใหญ่

เหตุผลที่ 2 – ต้นทุนการดำเนินงานต่ำมาก (สำคัญสำหรับห่วงโซ่อุปทานของแอฟริกา)

ระบบ RO ต้องการ:

- ปั๊มแรงดันสูง (1-3 กิโลวัตต์) – ต้องใช้ไฟฟ้า

- การเปลี่ยนเมมเบรนทุกๆ 1-2 ปี ซึ่งมีราคาแพงและหายาก

- ไส้กรองเบื้องต้น (ตะกอน + คาร์บอน) – เปลี่ยนทุกๆ 3-6 เดือน

- สารเคมี (สารป้องกันตะกรัน สารทำความสะอาด) – ต้นทุนต่อเนื่อง

- การกำจัดน้ำเสีย – เสีย 3-4 แกลลอนต่อแกลลอนที่ผลิตได้

การเปรียบเทียบต้นทุน UF + UV:

ในพื้นที่ขาดแคลนน้ำ การสิ้นเปลืองน้ำสะอาดทุกๆ ลิตร 3-4 ลิตรเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ ด้วย UF + UV ทุกหยดจะถูกใช้ ซึ่งสำคัญมากสำหรับชุมชนที่มีการลำเลียงน้ำด้วยมือจากหลุมเจาะที่อยู่ห่างไกล

> หมู่บ้านแห่งหนึ่งในแทนซาเนียได้รับระบบ RO จากองค์กรการกุศล ภายใน 18 เดือน เมมเบรนถูกขยายขนาด ปั๊มเกิดไฟไหม้ และไม่มีใครสามารถซื้อชิ้นส่วนทดแทนได้ ระบบไม่ได้ใช้งานมานานหลายปี หมู่บ้านใกล้เคียงที่มีระบบ UF + UV ยังคงใช้งานได้ดีหลังจากผ่านไป 5 ปี โดยมีเพียงการเปลี่ยนหลอด UV และการชะล้างเมมเบรนเป็นครั้งคราว

เหตุผลที่ 3 – ความต้องการพลังงานต่ำ: ทำงานโดยไม่มีไฟฟ้าที่เสถียร

ระบบ RO ต้องการพลังงานที่เสถียรและต่อเนื่อง ซึ่งเป็นสิ่งหรูหราในหมู่บ้านในแอฟริกาหลายแห่ง ไฟฟ้าดับ แรงดันไฟกระชาก และไฟตกเป็นเรื่องปกติ ปั๊ม RO:

- ดึงไฟฟ้า 1-3 kW – ต้องการเครื่องปั่นไฟขนาดใหญ่หรือโครงข่ายที่เสถียร

- แรงดันไฟฟ้าตกอาจทำให้มอเตอร์หรือบอร์ดควบคุมไหม้ได้

- Solar RO เป็นไปได้ แต่มีราคาแพงมาก – แผงและแบตเตอรี่ขนาดใหญ่เกินไป

ความต้องการพลังงาน UF + UV:

- หลอด UV: 20-40W – สามารถทำงานบนแผงโซลาร์เซลล์ขนาดเล็ก + แบตเตอรี่

- ไม่จำเป็นต้องใช้ปั๊ม – UF ทำงานได้โดยใช้แรงโน้มถ่วงหรือแรงดันปั๊มบ่อที่มีอยู่ (ต่ำเพียง 0.1-0.3 MPa)

- อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ธรรมดา - แทบไม่มีข้อผิดพลาดของแผงวงจร

> แผงโซลาร์เซลล์ขนาด 50 วัตต์ แบตเตอรี่ขนาดเล็ก และหลอด UV ทั้งหมดนี้เพียงพอสำหรับการจัดหาน้ำที่ปลอดภัยสำหรับผู้คน 200-500 คน ไม่มีกริด ไม่มีเครื่องปั่นไฟ ไม่มีดีเซล

เหตุผลที่ 4 – การออกแบบที่เรียบง่าย: ชาวบ้านในท้องถิ่นสามารถดูแลรักษาได้ (ไม่ต้องใช้ช่าง)

ระบบ RO มีความซับซ้อน:

- ปั๊มแรงดันสูง

- สวิตช์ความดัน (สูง/ต่ำ)

- โซลินอยด์วาล์ว

- ตัวจำกัดการไหล

- ฟลัชวาล์วอัตโนมัติ

- แผงควบคุม

เมื่อมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้น (และจะพัง) คุณต้องมีช่างเทคนิคที่ผ่านการฝึกอบรม ในชนบทของแอฟริกา บุคคลนั้นอาจอยู่ห่างออกไป 200 กม. และอาจไม่มาเป็นเวลาหลายสัปดาห์

ความเรียบง่ายของ UF + UV:

- ส่วนประกอบ: ตัวกรองขั้นต้น, เมมเบรน UF, หลอด UV, ท่อธรรมดา

- การบำรุงรักษา: ล้างเมมเบรนด้วยตนเองเมื่อการไหลลดลง – เปิดวาล์วเป็นเวลา 30 วินาทีอย่างแท้จริง

- ไม่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (มีรุ่นล้างด้วยมือ)

- การเปลี่ยนหลอด UV – เปลี่ยนทุก 8,000 ชั่วโมง (2-3 ปี) ปลั๊กแอนด์เพลย์

> ฉันฝึกอบรมเจ้าหน้าที่สาธารณสุขประจำหมู่บ้านในเคนยาภายใน 20 นาที ตอนนี้เธอล้างเมมเบรน UF ทุกสัปดาห์และตรวจสอบหลอด UV เธอบริหารจัดการระบบคนเดียวมาเป็นเวลา 3 ปีแล้ว ไม่จำเป็นต้องเยี่ยมชมช่างเทคนิค

เหตุผลที่ 5 – ต้นทุนทุนที่ต่ำกว่า: หมู่บ้านมากขึ้นที่ให้บริการต่อดอลลาร์

สำหรับโครงการช่วยเหลือของรัฐบาล องค์กรพัฒนาเอกชน และการจัดซื้อจัดจ้างจำนวนมาก ต้นทุนต่อหมู่บ้านเป็นตัวชี้วัดหลัก

ด้วยงบประมาณที่เท่ากัน คุณสามารถติดตั้งระบบ UF+UV 2-3 ระบบสำหรับทุกๆ 1 ระบบ RO นั่นหมายถึงน้ำที่ปลอดภัยสำหรับครอบครัวมากขึ้น หมู่บ้านมากขึ้น และชุมชนมากขึ้น

> หน่วยงานรัฐบาลในประเทศแซมเบียมีงบประมาณ 100,000 ดอลลาร์สำหรับโครงการน้ำในชนบท ด้วย RO พวกเขาสามารถให้บริการได้ 10-12 หมู่บ้าน พวกเขาให้บริการ 30 หมู่บ้านด้วย UF+UV ซึ่งเข้าถึงผู้คนได้มากกว่า 15,000 คน แทนที่จะเป็น 5,000 คน

สรุป – เลือก UF + UV สำหรับน้ำบาดาลแอฟริกา (บันทึก RO สำหรับกรณีพิเศษ)

เมื่อใดที่คุณควรใช้ RO ในแอฟริกา

- หากน้ำมี TDS > 1,500 ppm (การบุกรุกของน้ำกร่อย/น้ำทะเล)

- หากมีการยืนยันฟลูออไรด์หรือสารหนูเกินขีดจำกัดของ WHO

- สำหรับงานอุตสาหกรรมหรือการแพทย์ (ไม่ใช่สำหรับดื่มในหมู่บ้าน)

สำหรับ 90% ของหมู่บ้านในชนบทในแอฟริกา – UF + UV เป็นตัวเลือกที่เหมาะสม ยั่งยืน และราคาไม่แพง

พร้อมที่จะใช้โซลูชัน UF + UV สำหรับโครงการน้ำในแอฟริกาของคุณแล้วหรือยัง

หากคุณเป็นองค์กรพัฒนาเอกชน หน่วยงานรัฐบาล ผู้จัดจำหน่าย หรือพันธมิตรด้านการพัฒนาที่ทำงานเกี่ยวกับการเข้าถึงน้ำในชนบทในแอฟริกา เราสามารถช่วยคุณออกแบบระบบที่จัดการโดยชุมชนที่คุ้มต้นทุนได้

สำรวจของเรา [ระบบบำบัดน้ำ ยูเอฟ + ยูวี]– รุ่นที่พร้อมใช้พลังงานแสงอาทิตย์และบำรุงรักษาต่ำสำหรับ 100-2,000 คน  

ขอ [ปรึกษาการออกแบบโครงการฟรี] – ส่งรายงานการทดสอบน้ำและข้อมูลหมู่บ้านของคุณมาให้เรา

ติดต่อทีมแอฟริกาของ Sophia โดยตรง โดยพูดถึง "UF+UV สำหรับแอฟริกา" เพื่อรับการตอบกลับเป็นอันดับแรก