คู่มือเครื่องกรองสำหรับระบบให้น้ำ: การเลือกเครื่องกรองตามแหล่งน้ำและอัตราการไหล

เครื่องกรองน้ำสำหรับระบบให้น้ำคืออะไร?

เครื่องกรองน้ำสำหรับระบบให้น้ำกำจัดทราย ตะกอนละเอียด สาหร่าย เศษอินทรียวัตถุ และอนุภาคอื่น ๆ ออกจากน้ำก่อนเข้าสู่ท่อ วาล์ว และหัวจ่ายน้ำ ในระบบน้ำหยดและระบบให้น้ำปริมาณน้อย เครื่องกรองที่เลือกอย่างถูกต้องเป็นอุปกรณ์สำคัญที่สุดในการป้องกันหัวจ่ายน้ำอุดตัน ซึ่งทำให้ความสม่ำเสมอในการให้น้ำลดลงตั้งแต่ก่อนที่หัวจ่ายน้ำจะอุดตันทั้งหมดเป็นเวลานาน

คู่มือนี้อธิบายการเลือกชุดระบบกรองที่ครบถ้วนสำหรับฟาร์มหรือโรงเรือน ได้แก่ เครื่องกรองน้ำสำหรับระบบให้น้ำที่เหมาะกับแหล่งน้ำแต่ละประเภท ผังการติดตั้งสถานีกรอง การกำหนดขนาดจากอัตราการไหลและขนาดท่อ และการบำรุงรักษา หากต้องการเปรียบเทียบเทคโนโลยีการกรองหลักทั้งสามประเภทอย่างละเอียด โปรดดูบทความประกอบเรื่อง เปรียบเทียบเครื่องกรองดิสก์ เครื่องกรองทราย และเครื่องกรองตะแกรง

เครื่องกรองน้ำสำหรับระบบให้น้ำมีประเภทใดบ้าง?

เครื่องกรองน้ำสำหรับระบบให้น้ำทางการเกษตรแบ่งเป็นห้ากลุ่ม ฟาร์มส่วนใหญ่ใช้ร่วมกันตั้งแต่สองกลุ่มขึ้นไปในสถานีกรอง

• ไฮโดรไซโคลน (เครื่องแยกทราย): ทำให้น้ำหมุนวนเพื่อให้อนุภาคหนัก เช่น ทราย ตกลงสู่ห้องรวบรวมตะกอน อุปกรณ์นี้กำจัดกรวดทราย แต่ไม่กำจัดอินทรียวัตถุหรือตะกอนละเอียด และใช้ติดตั้งก่อนเครื่องกรองหลักสำหรับน้ำบ่อและแม่น้ำที่มีทราย
• เครื่องกรองทราย: ถังแรงดันบรรจุทรายซิลิกาที่คัดขนาดไว้ ซึ่งดักจับสิ่งสกปรกตลอดความลึกของชั้นทราย เครื่องกรองทรายแบบสารกรองหลายชนิดที่จัดสารกรองเป็นชั้น ๆ ใช้ในงานบำบัดน้ำ เครื่องกรองทรายเป็นทางเลือกมาตรฐานสำหรับสระน้ำ ทะเลสาบ คลอง และแหล่งน้ำอื่นที่มีสาหร่ายและภาระสารอินทรีย์
• เครื่องกรองดิสก์: ใช้แผ่นดิสก์พลาสติกที่มีร่องวางซ้อนกัน ทำให้ชุดกรองมีขนาดกะทัดรัดและให้ผลการกรองตามความลึกได้บางส่วน ระบบกรองดิสก์อัตโนมัติล้างย้อนเสร็จภายในไม่กี่วินาที เครื่องกรองดิสก์สำหรับระบบให้น้ำเป็นเครื่องกรองหลักที่พบมากที่สุดในฟาร์มสมัยใหม่
• เครื่องกรองตะแกรง: ใช้ตะแกรงตาข่ายสเตนเลส โลหะ หรือพลาสติกดักจับอนุภาคบนพื้นผิว โดยมีขนาดตัดแยกอนุภาคที่แม่นยำ เครื่องกรองตะแกรงตาข่ายมีราคาถูกและโครงสร้างเรียบง่าย ส่วนเครื่องกรองตะแกรงแบบทำความสะอาดตัวเองด้วยชุดดูดกวาดหรือแปรงเหมาะกับน้ำที่ค่อนข้างสะอาดและมีอัตราการไหลสูง
• เครื่องกรองทางรับน้ำและทางดูด: ตะแกรงหยาบบนท่อดูดของปั๊มและชุดรับน้ำแบบลอย ใช้เป็นตัวกรองสำหรับปั๊มให้น้ำ เพื่อป้องกันเศษวัสดุ ปลา และวัชพืชเข้าสู่ปั๊มเมื่อสูบน้ำจากทะเลสาบและสระน้ำ

ควรใช้เครื่องกรองน้ำสำหรับระบบให้น้ำแบบใดกับแหล่งน้ำแต่ละประเภท?

แหล่งน้ำสำคัญกว่าขนาดฟาร์ม เริ่มจากวิเคราะห์น้ำให้ครอบคลุมของแข็งแขวนลอย ภาระสารอินทรีย์ เหล็กและแมงกานีส และความกระด้าง จากนั้นใช้ตารางนี้เป็นแนวทางเบื้องต้น

สำหรับการให้น้ำจากทะเลสาบ ชุดรับน้ำแบบลอยที่มีตะแกรงกรองหยาบสำหรับน้ำทะเลสาบช่วยให้จุดดูดน้ำของปั๊มอยู่ห่างจากตะกอนก้นแหล่งน้ำและคราบบนผิวน้ำ จึงลดภาระของเครื่องกรองหลัก

สถานีกรองน้ำสำหรับระบบให้น้ำมีผังการติดตั้งอย่างไร?

ระบบกรองน้ำสำหรับระบบให้น้ำระดับฟาร์มประกอบด้วยเครื่องกรองมากกว่าหนึ่งเครื่อง ผังทั่วไปตามลำดับการไหลมีดังนี้:

1. ตะแกรงทางรับน้ำหรือตะแกรงกรองทางดูด เพื่อปกป้องปั๊ม
2. ปั๊ม พร้อมวาล์วกันกลับและวาล์วระบายอากาศด้านจ่าย
3. ไฮโดรไซโคลน ในกรณีที่มีทราย
4. ชุดเครื่องกรองหลัก: เครื่องกรองทรายหรือเครื่องกรองดิสก์ที่ต่อขนานกัน พร้อมวาล์วล้างย้อนอัตโนมัติและชุดควบคุมที่สั่งงานตามความดันต่างและเวลา
5. เกจวัดความดันหรืออุปกรณ์ส่งสัญญาณความดัน ติดตั้งก่อนและหลังชุดเครื่องกรอง เพื่อให้ตรวจดูความดันต่างได้ตลอดเวลา
6. จุดฉีดปุ๋ย อยู่หลังเครื่องกรองหลัก ดู การให้ปุ๋ยทางระบบน้ำและหัวฉีดปุ๋ย
7. เครื่องกรองรองเพื่อป้องกันขั้นสุดท้าย โดยทั่วไปเป็นเครื่องกรองตะแกรงหรือเครื่องกรองดิสก์ เพื่อดักจับปุ๋ยตกค้าง สารกรองที่หลุดติดมากับน้ำ หรือสิ่งที่หลุดออกมาระหว่างการล้างย้อน
8. วาล์วหลัก มาตรวัดอัตราการไหล และชุดควบคุมความดัน ก่อนจ่ายไปยังแต่ละโซน คู่มือวาล์วระบบให้น้ำครอบคลุมวาล์วควบคุม วาล์วลดความดัน และวาล์วระบายความดัน

ในระบบขนาดเล็ก หลักการเดียวกันนี้ย่อส่วนเป็นชุดเครื่องกรองน้ำหยดร่วมกับอุปกรณ์ควบคุมความดัน ประกอบด้วยอุปกรณ์ป้องกันน้ำไหลย้อน เครื่องกรองน้ำสำหรับระบบให้น้ำแบบติดตั้งในท่อที่มีความละเอียดประมาณ 120–150 mesh และอุปกรณ์ควบคุมความดันที่ต้นสายน้ำหยด

ระบบน้ำหยดต้องใช้ความละเอียดในการกรองเท่าใด?

ต้องยึดคำแนะนำของผู้ผลิตหัวจ่ายน้ำเป็นอันดับแรกเสมอ หากไม่มีคำแนะนำ โดยทั่วไปจะกำหนดความละเอียดของเครื่องกรองระบบน้ำหยดไว้ระหว่างประมาณ 120 mesh (ราว 130 µm) ถึง 200 mesh (ราว 75 µm) และใช้การกรองที่ละเอียดขึ้นสำหรับหัวน้ำหยดอัตราการไหลต่ำและหัวพ่นหมอก หลักเกณฑ์ที่ใช้กันแพร่หลายคือกำจัดอนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่าประมาณหนึ่งในเจ็ดถึงหนึ่งในสิบของขนาดช่องทางไหลที่เล็กที่สุดในหัวจ่ายน้ำ บทความเปรียบเทียบเครื่องกรองมีตารางเทียบ mesh เป็นไมครอน และคู่มือหัวน้ำหยดและข้อต่อของเราอธิบายความแตกต่างของขนาดช่องทางไหลในหัวจ่ายน้ำแต่ละประเภท

กำหนดขนาดเครื่องกรองน้ำสำหรับระบบให้น้ำอย่างไร?

กำหนดขนาดเครื่องกรองตามอัตราการไหล ไม่ใช่ขนาดท่อ ขนาดท่อใช้ตรวจสอบเบื้องต้นอย่างรวดเร็วเท่านั้น

1. หาอัตราการไหลสูงสุดของระบบ ในหน่วย m³/h สำหรับโซนที่ใหญ่ที่สุดหรือกลุ่มโซนที่ทำงานพร้อมกัน ดูวิธีคำนวณได้ใน วิธีกำหนดขนาดระบบให้ปุ๋ยทางระบบน้ำ
2. ปรับค่าตามคุณภาพน้ำ พิกัดอัตราการไหลของผู้ผลิตมักอ้างอิงน้ำสะอาด สำหรับน้ำผิวดินที่สกปรก ควรเลือกเครื่องกรองขนาดใหญ่ขึ้นหรือเพิ่มจำนวนเครื่อง โดยมักลดพิกัดความสามารถลงหนึ่งในสี่ถึงครึ่งหนึ่ง
3. ตรวจสอบการสูญเสียความดันเมื่อเครื่องกรองสะอาด โดยทั่วไป เครื่องกรองที่สะอาดควรมีการสูญเสียความดันเพียงส่วนน้อยของหนึ่ง bar ที่อัตราการไหลออกแบบ เพื่อเผื่อให้การสูญเสียความดันเพิ่มขึ้นได้ก่อนล้างย้อน
4. ตรวจสอบเงื่อนไขการล้างย้อน เครื่องกรองดิสก์และเครื่องกรองตะแกรงอัตโนมัติต้องมีความดันขาเข้าไม่ต่ำกว่าค่าขั้นต่ำระหว่างล้าง ส่วนเครื่องกรองสารกรองต้องมีอัตราการไหลล้างย้อนเพียงพอต่อถัง กำหนดขนาดชุดเครื่องกรองให้เครื่องที่เหลือสามารถจ่ายน้ำได้เพียงพอสำหรับการล้างย้อน
5. เพิ่มกำลังรองรับการขยายระบบ ด้วยชุดท่อร่วมแบบโมดูลาร์

ขนาดข้อต่อใช้เป็นแนวทางคร่าว ๆ เท่านั้น เครื่องกรองน้ำสำหรับระบบน้ำหยดขนาด 2 นิ้ว มักรองรับอัตราการไหลในช่วงประมาณ 10–25 m³/h ขึ้นอยู่กับประเภท พิกัด และคุณภาพน้ำ ส่วนฟาร์มขนาดใหญ่ใช้เครื่องกรองขนาด 3 หรือ 4 นิ้ว จัดรวมเป็นชุด ควรตรวจสอบยืนยันกับกราฟอัตราการไหลและการสูญเสียความดันของผู้จำหน่ายเสมอ

เมื่อใดที่ต้องบำบัดน้ำสำหรับฟาร์มเพิ่มเติมจากการกรอง?

เครื่องกรองกำจัดอนุภาค แต่ไม่กำจัดสารที่ละลายในน้ำ จำเป็นต้องใช้ระบบบำบัดน้ำทางการเกษตรเมื่อผลตรวจน้ำพบว่า:

• มีเหล็กหรือแมงกานีสละลายในน้ำ: เครื่องกรองเหล็กที่ดีที่สุดสำหรับระบบให้น้ำ แท้จริงแล้วคือกระบวนการบำบัดต่อเนื่องที่ประกอบด้วยการเติมอากาศหรือการออกซิเดชันด้วยสารเคมี ขั้นตอนตกตะกอน แล้วจึงกรองด้วยสารกรองหรือดิสก์
• มีความเค็ม โซเดียม คลอไรด์ หรือโบรอนสูง: ใช้ระบบรีเวิร์สออสโมซิส ซึ่งมักนำน้ำที่บำบัดแล้วมาผสมกับน้ำดิบ เช่น เครื่อง RO ลดความเค็มน้ำบาดาลที่ควบคุมด้วย PLC สำหรับโรงเรือนและการปลูกไฮโดรโปนิกส์
• น้ำกระด้างและตะกรันคาร์บอเนต: ใช้การฉีดกรดเพื่อลด pH ไม่ใช่การกรอง
• เมือกแบคทีเรียและสาหร่ายในท่อ: บำบัดภายในท่อเป็นระยะ เช่น เติมคลอรีนในพื้นที่ที่อนุญาต ควบคู่กับการกรองที่ดี

อุปกรณ์กรองแบบใดเหมาะกับฟาร์มประเภทใด?

• น้ำผิวดินที่มีสาหร่าย: ใช้ระบบกรองทรายแบบล้างย้อนเป็นขั้นตอนหลัก ตามด้วยตัวกรองดิสก์หรือตะแกรงเพื่อกรองป้องกันอีกชั้น
• น้ำบ่อและน้ำจากหลายแหล่งที่ใช้ในโรงเรือน: ใช้ระบบกรองน้ำแบบดิสก์ล้างย้อนอัตโนมัติที่ล้างตามค่าความดันต่าง
• ระบบให้น้ำในแปลงที่มีทรายและตะกอนละเอียด: ใช้ตัวกรองดิสก์แบบแรงเหวี่ยงที่รวมการแยกทรายและการกรองด้วยดิสก์ไว้ด้วยกัน

เครื่องกรองน้ำสำหรับระบบให้น้ำแบบอัตโนมัติหรือแบบทำงานด้วยมือดีกว่ากัน?

ตัวกรองแบบทำความสะอาดด้วยมือมีต้นทุนต่ำกว่า และไม่มีชุดควบคุมหรือวาล์วล้างที่ต้องบำรุงรักษา จึงเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับระบบน้ำหยดขนาดเล็กที่ใช้น้ำสะอาดและมีผู้ตรวจเกจทุกครั้งที่ให้น้ำ จุดอ่อนอยู่ที่ผู้ดูแล: หากไม่ได้ทำความสะอาดตัวกรองในช่วงสัปดาห์ที่งานยุ่ง สิ่งสกปรกจะสะสม ความดันที่หัวน้ำหยดจะลดลง และความสม่ำเสมอในการให้น้ำจะด้อยลง

ตัวกรองอัตโนมัติจะล้างย้อนเมื่อค่าความดันต่างถึงจุดที่ตั้งไว้ โดยมีตัวตั้งเวลาเป็นระบบสำรอง จึงทำงานต่อเนื่องได้ในช่วงที่สาหร่ายเพิ่มจำนวนมากและระหว่างการให้น้ำตอนกลางคืนที่ไม่มีผู้ดูแล โดยทั่วไปค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นจะคุ้มค่าเมื่ออัตราการไหลเกินไม่กี่ m³/h เมื่อใช้น้ำจากสระหรือแม่น้ำ หรือเมื่อระบบให้น้ำทำงานอัตโนมัติผ่านชุดควบคุม ตัวกรองเหล่านี้จำเป็นต้องมีความดันขาเข้าไม่ต่ำกว่าค่าขั้นต่ำอย่างสม่ำเสมอ และรุ่นส่วนใหญ่ต้องมีแหล่งจ่ายไฟขนาดเล็กสำหรับชุดควบคุม

บำรุงรักษาเครื่องกรองน้ำสำหรับระบบให้น้ำอย่างไร?

• ทุกครั้งที่ให้น้ำ: อ่านเกจวัดความดันก่อนและหลังตัวกรอง ค่าความดันต่างที่เพิ่มขึ้นหมายถึงมีสิ่งสกปรกสะสมในตัวกรอง
• ตัวกรองแบบทำความสะอาดด้วยมือ: ทำความสะอาดตะแกรงและดิสก์เมื่อค่าความดันต่างเพิ่มขึ้นประมาณ 0.3–0.5 bar จากค่าขณะสะอาด หรือตามที่ผู้จำหน่ายกำหนด
• ตัวกรองอัตโนมัติ: ตรวจสอบว่ารอบการล้างย้อนเกิดขึ้นจริง วาล์วล้างปิดสนิท และความดันขาเข้ายังคงสูงเพียงพอระหว่างการล้าง
• ทุกเดือน: ตรวจสอบรอยฉีกขาดของตะแกรง คราบตะกรันหรือไบโอฟิล์มบนดิสก์ และการสึกหรอของซีล หากมีคำแนะนำให้ทำได้ ให้แช่ดิสก์ที่มีตะกรันในสารละลายกรดที่เหมาะสม
• ทุกปีหรือตามสภาพ: ตรวจสอบความลึกและสภาพของชั้นวัสดุกรองทราย และเติมหรือเปลี่ยนวัสดุกรองตามความจำเป็น
• ปฏิบัติเป็นประจำ: เปิดล้างปลายท่อย่อยน้ำหยดอย่างสม่ำเสมอ เพราะอนุภาคละเอียดที่ผ่านตัวกรองใด ๆ มาได้จะตกสะสมบริเวณนั้น

ต้องใช้ข้อมูลใดบ้างในการซื้อเครื่องกรองน้ำสำหรับระบบให้น้ำ?

• แหล่งน้ำและผลวิเคราะห์น้ำล่าสุด
• อัตราการไหลสูงสุดและความดันใช้งาน
• ประเภทหัวน้ำหยดและระดับความละเอียดในการกรองที่ผู้ผลิตกำหนด
• การทำความสะอาดด้วยมือหรือแบบอัตโนมัติ และแหล่งจ่ายไฟที่มีสำหรับชุดควบคุม
• พื้นที่ ขนาดข้อต่อท่อ และแผนการขยายระบบ

Mars Vertical Farm ผลิตอุปกรณ์กรองดิสก์ อุปกรณ์กรองด้วยวัสดุกรองทราย และอุปกรณ์บำบัดน้ำ RO ในโรงงานที่เซี่ยงไฮ้ภายใต้มาตรฐาน ISO 9001 เลือกชมผลิตภัณฑ์ระบบให้น้ำ การให้ปุ๋ยทางระบบน้ำ และการบำบัดน้ำ หรือส่งผลวิเคราะห์น้ำและอัตราการไหลสูงสุดให้เราเพื่อรับคำแนะนำในการเลือกชุดกรอง

แหล่งอ้างอิง

• หน่วยส่งเสริมวิชาการ IFAS มหาวิทยาลัยฟลอริดา: ตัวกรองแบบใช้วัสดุกรองสำหรับระบบน้ำหยดในฟลอริดา