โรงงานผลิตน้ำบางเขนเป็นโรงงานผลิตน้ำขนาดใหญ่ สามารถผลิตน้ำได้วันละประมาณ 3,600,000 ลูกบาศก์เมตร  ใช้น้ำดิบจากแม่น้ำเจ้าพระยา ส่งผ่านคลองประปาตะวันออกจนถึงโรงงานผลิตน้ำ ระยะทางประมาณ 18 กิโลเมตร  เนื่องจากเป็นโรงงานผลิตน้ำขนาดใหญ่ มีกำลังการผลิตสูง จึงสามารถให้บริการในพื้นที่ส่วนใหญ่ของ กทม. คือตั้งแต่เขตดอนเมือง บางเขน นนทบุรี ปากเกร็ด บางซื่อ จตุจักร พญาไท ดินแดง ห้วยขวาง พระนคร ป้อมปราบศัตรูพ่าย สัมพันธวงศ์ บางรัก ปทุมวัน สาธร บางคอแหลม ยานนาวา คลองเตย สวนหลวง ลาดพร้าว บางกะปิ บึงกุ่ม ลาดกระบัง ประเวศ พระโขนง พระประแดง สมุทรปราการ บางกอกใหญ่ ราษฏร์บูรณะ และจอมเทียน

สาระ มาตรฐานและตัวชี้วัดชั้นปี 
     ตามหลักสูตรแกนกลางการศึกษาขั้นพื้นฐาน พ.ศ. 2551 ช่วงชั้นที่ 3 (ม.1 – ม.3) และช่วงชั้นที่ 4 (ม. 4 – ม.6)

สาระที่ 2 ชีวิตกับสิ่งแวดล้อม

มาตรฐาน ว 2. 1  

     เข้าใจสิ่งแวดล้อมในท้องถิ่น ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งแวดล้อมกับสิ่งมีชีวิต ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ในระบบนิเวศ มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์  สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ไปใช้ประโยชน์

     ตัวชี้วัด
          ม.3/1 สำรวจระบบนิเวศต่างๆในท้องถิ่นและอธิบาย  ความสัมพันธ์ขององค์ประกอบภายใน ระบบนิเวศ ม. 4- ม.6 /1 อธิบายดุลยภาพของระบบนิเวศ

          ม. 4- ม.6 /2 อธิบายกระบวนการเปลี่ยนแปลงแทนที่ของสิ่งมีชีวิต

          ม. 4- ม.6 /3 อธิบายความสำคัญของความหลากหลายทางชีวภาพ และเสนอแนะแนวทางในการดูแลและรักษา

มาตรฐาน ว 2.2   

     เข้าใจความสำคัญของทรัพยากรธรรมชาติ การใช้ทรัพยากรธรรมชาติในระดับ ท้องถิ่น ประเทศ และโลกนำความรู้ไปใช้ในในการจัดการทรัพยากรธรรมชาติ และสิ่งแวดล้อมในท้องถิ่นอย่างยั่งยืน

     ตัวชี้วัด  

          ม.3/1 วิเคราะห์สภาพปัญหาสิ่งแวดล้อม  ทรัพยากรธรรมชาติในท้องถิ่น และเสนอแนวทางในการแก้ไขปัญหา

          ม.3/2 อธิบายแนวทางการรักษาสมดุลของระบบนิเวศ

          ม.3/3 อภิปรายการใช้ทรัพยากรธรรมชาติอย่างยั่งยืน

          ม.3/5 อภิปรายปัญหาสิ่งแวดล้อมและเสนอแนะแนวทางการแก้ปัญหา 

          ม.3/6 อภิปรายและมีส่วนร่วมในการดูแลและอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมในท้องถิ่นอย่างยั่งยืน

          ม.4 – ม.6 /1 วิเคราะห์สภาพปัญหา สาเหตุของปัญหาสิ่งแวดล้อม และทรัพยากรธรรมชาติในระดับ ท้องถิ่น  ระดับประเทศ  และระดับโลก            

          ม. 4 – ม. 6/2 อภิปรายแนวทางในการป้องกัน  แก้ไข ปัญหา สิ่งแวดล้อม และทรัพยากรธรรมชาติ

          ม.4 – ม.6 /3 วางแผนและดำเนินการเฝ้าระวัง  อนุรักษ์  และพัฒนาสิ่งแวดล้อม และทรัพยากรธรรมชาติ      

สาระที่ 3   สารและสมบัติของสาร

มาตรฐาน ว 3. 1  

     เข้าใจสมบัติของสาร ความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของสารกับโครงสร้างและ แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค มีกระบวนการสืบเสาะ หาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้ นำความรู้ไปใช้ประโยชน์

     ตัวชี้วัด  

          ม.1/4ตรวจสอบค่า pH ของสารละลายและนำความรู้ไปใช้ประโยชน์

          ม.2/3 ทดลองและอธิบายการหลักการแยกสารด้วยวิธีการกรอง  การตกผลึก การสกัด  การกลั่น  และโครมาโทกราฟี และนำความรู้ไปใช้ประโยชน์

มาตรฐาน ว 3.2

     เข้าใจหลักการและธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงสถานะของสารการเกิดสารละลาย  การเกิดปฏิกิริยา มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้ และจิตวิทยาศาสตร์ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้ และนำความรู้ไปใช้ประโยชน์

     ตัวชี้วัด

          ม.1/1  ทดลองและอธิบายวิธีเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นเป็นร้อยละ และอภิปรายการนำความรู้เกี่ยวกับสารละลายไปใช้ประโยชน์  

          ม.2/3 สืบค้นข้อมูลและอภิปรายผลของสารเคมี ปฏิกิริยาเคมีต่อสิ่งมีชีวิตและ สิ่งแวดล้อม    

สาระที่ 6   กระบวนการเปลี่ยนแปลงของโลก

มาตรฐาน ว 6. 1

     เข้าใจกระบวนการต่าง ๆ   ที่เกิดขึ้นบนผิวโลกและภายในโลก ความสัมพันธ์ของกระบวนการต่าง ๆ ที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ ภูมิประเทศ และสัณฐานของโลก มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ไปใช้ประโยชน์

     ตัวชี้วัด 

          ม.2/7 สำรวจและอธิบายลักษณะแหล่งน้ำธรรมชาติ  การใช้ประโยชน์ และการอนุรักษ์แหล่งน้ำในท้องถิ่น

จุดประสงค์การเรียนรู้

     1. ตระหนักถึงความสำคัญและความจำเป็นของการอนุรักษ์แหล่งน้ำในท้องถิ่น
     2. เข้าใจวิธีการใช้ความสมดุลย์ของระบบนิเวศในการตรวจสอบคุณภาพน้ำในแหล่งน้ำ
     3. เข้าใจวิธีการนำการแยกสารด้วยการตกตะกอนและการกรองมาใช้ในชีวิตจริง
     4. เข้าใจการนำวิธีการวัดค่า pH ของสารละลายไปใช้ประโยชน์
     5. เข้าใจและบอกกระบวนการในการผลิตน้ำประปา

น้ำ เป็นทรัพยากรสำคัญของโลกและของประเทศไทย นอกจากใช้น้ำในการเกษตรแล้ว น้ำยังจำเป็นต่อการดำรงชีวิตทั้งอุปโภคและบริโภค ในเมืองขนาดใหญ่น้ำสะอาดเป็นสิ่งจำเป็นอย่างมาก ต้องมีปริมาณน้ำพอเพียง ใสสะอาด ไม่มีเชื้อโรคที่อาจทำให้เกิดโรคระบาดปะปนในน้ำ ในท้องถิ่นต่าง ๆ ก็ต้องมีแหล่งน้ำสะอาดของท้องถิ่นเช่นเดียวกัน

     แหล่งน้ำที่สำคัญของจังหวัดต่าง ๆ ในภาคกลางคือ แม่น้ำ โดยเฉพาะแม่น้ำเจ้าพระยา เป็นแหล่งน้ำที่สำคัญของกรุงเทพมหานคร ดังนั้น โรงผลิตน้ำประปาสำหรับประชาชนในกรุงเทพมหานครและปริมณฑลจึงตั้งอยู่ไม่ห่างจากแม่น้ำเจ้าพระยา มีคลองประปาที่ขุดขึ้นโดยมีการระวังป้องกันสิ่งสกปรกลงไปปนเปื้อน เป็นคลองส่งน้ำจากแม่น้ำเจ้าพระยาไปถึงโรงผลิตน้ำประปาซึ่งมีอยู่หลายแห่ง

     โรงผลิตน้ำประปาบางเขน เป็นโรงผลิตน้ำประปาที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในกรุงเทพมหานคร ตั้งอยู่ในบริเวณสำนักงานใหญ่การประปานครหลวง เลขที่ 400 ถนนประชาชื่น แขวงทุ่งสองห้อง เขตหลักสี่ กทม.

พื้นที่โรงผลิตน้ำประปาบางเขนอยู่ในที่ราบลุ่มฝั่งตะวันออกของแม่น้ำเจ้าพระยา แหล่งน้ำที่นำมาผลิตน้ำประปา ได้จากแม่น้ำเจ้าพระยาโดยมีสถานีสูบน้ำดิบจากแม่น้ำเจ้าพระยาที่สำแล ตำบลบ้านกระแชง อำเภอเมือง จังหวัดปทุมธานี  ห่างจากกรุงเทพ 41 กิโลเมตร ไกลจากปากอ่าวไทย 90 กิโลเมตร ทำให้น้ำเค็มจากทะเลขึ้นไม่ถึงบริเวณนี้ ปัจจุบันสถานีสูบน้ำดิบสำแลมีปริมาณการสูบน้ำดิบประมาณวันละ 3.8 ล้านลูกบาศก์เมตร น้ำดิบจากสถานีสูบน้ำดิบสำแล ถูกส่งมาตามคลองที่ขุดขึ้นตั้งแต่สถานีสูบน้ำดิบจนถึงสามเสน คลองนี้เรียกว่าคลองประปา ทอดยาวขนานถนนประชาชื่น เป็นเส้นแบ่งเขตระหว่างเขตดอนเมืองกับอำเภอปากเกร็ด (กิโลเมตรที่ 18) จังหวัดนนทบุรี ผ่านโรงงานผลิตน้ำบางเขน แล้วลัดถนนงามวงศ์วาน ผ่านทางรถไฟสายใต้ขนานไปกับคลองเปรมประชากร ผ่านถนนพระรามที่ 6 กระทั่งสุดที่โรงงานผลิตน้ำสามเสน ความยาวประมาณ 31 กิโลเมตรส่งน้ำต่อไปยังโรงงานผลิตน้ำ 3 แห่ง ให้บริการแก่พื้นที่ทางฝั่งตะวันออกของแม่น้ำเจ้าพระยาเป็นหลักได้แก่ โรงงานผลิตน้ำบางเขน โรงงานผลิตน้ำสามเสน และโรงงานผลิตน้ำธนบุรี โรงผลิตน้ำประปาบางเขนได้น้ำดิบจากคลองประปาแห่งนี้ในการผลิตน้ำประปา
 

คำถาม

     -  น้ำดื่มและน้ำใช้ในท้องถิ่นของนักเรียน ใช้แหล่งน้ำจากที่ใด มีวิธีการควบคุมความสะอาดและคุณภาพน้ำหรือไม่ อย่างไร

     -   อภิปรายในประเด็นที่ว่า แม่น้ำเจ้าพระยาไหลผ่านกรุงเทพมหานคร แต่เหตุใดจึงต้องใช้น้ำดิบจากแม่น้ำเจ้าพระยาที่จังหวัดปทุมธานี และยังต้องขุดคลองส่งน้ำประปายาวกว่า 30 กิโลเมตรมายังกรุงเทพมหานคร

ไม่ว่าจะเป็นยุคสมัยใด การจัดหาน้ำกิน น้ำใช้ที่สะอาดและเพียงพอต่อประชากรในทุกฤดู เป็นสิ่งที่สำคัญมาก การหาน้ำสะอาดมาใช้ในเมืองหลวงของประเทศไทยที่มีหลักฐานอยู่นั้น คุณประทีป เพ็งตะโก ได้เล่ารายละเอียดไว้ในเว็บไซต์ http://www.ayutthayastudies.aru.ac.th/ สรุปได้ว่า การประปาในประเทศไทยมีขึ้นครั้งแรกในรัชกาลสมเด็จพระนารายณ์มหาราช  ซึ่งความสัมพันธ์ระหว่างไทยและฝรั่งเศสเจริญถึงจุดสูงสุด สังฆราชชาวอิตาเลียน ชื่อ ดาโกลี ร่วมวิศวกรชาวฝรั่งเศสอีกคนหนึ่ง ได้สร้างการประปาขึ้นที่เมืองลพบุรีสำเร็จเป็นแห่งแรก ในระหว่าง พ.ศ.  2225 – 2227 ต่อมาในช่วงพ.ศ. 2228 – 2229 การประปาและน้ำพุก็แพร่หลายในกรุงศรีอยุธยา โดยระบบของการปะปาในพระราชวังโบราณกรุงศรีอยุธยา จะต้องมีระหัดน้ำตั้งอยู่ในแม่น้ำทำหน้าที่วิดน้ำขึ้นสู่ถังน้ำปะปาเพื่อแจกจ่ายใช้สอยต่อไป 

ท่อน้ำประปาในพระราชวังโบราณจังหวัดพระนครศรีอยุธยา
ภาพจาก http://www.ayutthayastudies.aru.ac.th/content/view/147/32/

ในสมัยกรุงรัตนโกสินทร์ช่วงแรก ๆ  การใช้น้ำอาศัยน้ำจากแม่น้ำลำคลองและน้ำฝนเป็นน้ำอุปโภคบริโภค ดังนั้นตั้งแต่สมัยรัชกาลที่ 1 จนถึงรัชกาลที่ 4 จึงโปรดเกล้าฯให้มีการขุดคลองเชื่อมโยงกับแม่น้ำเจ้าพระยาขึ้นมากมายให้สอดคล้องกับความเป็นอยู่ของประชาชน ต่อมาถึงสมัยพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว จึงได้เริ่มมีการประปาขึ้น โดยในเว็บไซต์ http://www.thairunning.com/ ได้เล่าไว้ว่า รัชกาลที่ 5 ได้มีพระราชดำริเรื่องการหาน้ำบริโภคสำหรับประชาชนในเขตพระนคร เพื่อให้บรรดาพสกนิกรของพระองค์มีความเป็นอยู่ถูกสุขลักษณะ ปราศจากโรคภัยร้ายแรง ด้วยทรงเล็งเห็นว่าในขณะนั้นประชาชนทั่วไปยังคงใช้น้ำซึ่งปราศจากความสะอาดบริสุทธิ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงฤดูแล้ง น้ำในแม่น้ำเจ้าพระยาจะมีระดับต่ำทำให้น้ำทะเลเข้ามาถึง น้ำจะมีรสกร่อยไม่เหมาะสำหรับการบริโภคและน้ำก็มีแนวโน้มที่จะทวีความสกปรกเพิ่มขึ้นในอนาคต เนื่องจากสภาพการขยายตัวของชุมชนและบ้านเมืองซึ่งจะทำให้สภาพการใช้น้ำจากแม่น้ำลำคลองเป็นบ่อเกิดของโรคระบาดได้ ประกอบกับได้ทรงพบเห็นความเจริญก้าวหน้าในด้านวิทยาการต่าง ๆ ของการผลิตน้ำจากต่างประเทศเมื่อครั้งเสด็จประพาสยุโรป ดังนั้น ในวันพฤหัสบดีที่ 15 กุมภาพันธ์ รัตนโกสินทร์ศก 124 (พ.ศ.2440) จึงมีพระบรมราชโองการดำรัสเหนือเกล้าในที่ประชุมเสนาบดี พระราชทานพระบรมราชานุญาตให้ทำการหาน้ำบริโภค (วอเตอร์เวิก) สำหรับกรุงเทพ

     เมื่อวันที่ 13 กรกฎาคม ร.ศ.128 (พ.ศ. 2452) ได้มีประกาศพระบรมราชโองการทรงพระกรุณา โปรดเกล้าฯ ให้กรมสุขาภิบาลจัดการที่จะนำน้ำมาใช้ในพระนคร ตามแบบอย่างที่สมควรแก่ภูมิประเทศ การที่จะต้องทำนั้นคือ

          1. ให้ตั้งทำที่ขังน้ำที่คลองเชียงราก แขวงเมืองปทุมธานี อันเป็นที่พ้นเขตน้ำเค็มถึงทุกฤดู

          2. ให้ขุดคลองแยกจากที่ขังน้ำนั้นเป็นทางลงมาถึงริมคลองสามเสนฝั่งเหนือแนวทางรถไฟ

          3. ตั้งโรงสูบขึ้น ณ ตำบลนั้น สูบน้ำขึ้นขังยังที่เกรอะ กรอง ตามวิธีให้น้ำสะอาดบริสุทธิ์ ปราศจากสิ่งซึ่งจะเป็นเชื้อโรค แล้วจำหน่ายน้ำไปในที่ต่าง ๆ ตามควรแก่ท้องที่ของเขตพระนคร และทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้เรียกตามภาษาสันสกฤต เป็นคำสั้นว่า “การประปา”

     “การประปากรุงเทพ” ได้กระทำพิธีเปิดขึ้นเป็นทางการโดยพระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ 6 เมื่อวันที่ 14 พฤศจิกายน พ.ศ. 2457

     
 ภาพจาก http://www.thairunning.com/                               ภาพจาก http:// www.mwa.co.th/  

วีดิทัศน์ เรื่องโรงผลิตน้ำประปาบางเขน

 พรศักดิ์  สมรไกรสรกิจ การประปานครหลวงได้สรุปกระบวนนการในการผลิตน้ำประปาของการประปานครหลวงไว้ดังแผนภาพต่อไปนี้

จากกระบวนการดังกล่าว เราสามารถศึกษาในรายละเอียดของขั้นตอนต่าง ๆ ในกระบวนการได้ดังนี้

          1.การสูบน้ำดิบจากแหล่งน้ำ
          2.การปรับปรุงคุณภาพน้ำดิบ
          3.การตกตะกอน
          4.การกรอง
          5.การฆ่าเชื้อโรค
          6.การควบคุมคุณภาพน้ำประปา
          7.ของเสียจากกระบวนการผลิตน้ำประปา

การผลิตน้ำประปา เริ่มจาก "โรงสูบน้ำแรงต่ำ" ทำการสูบน้ำดิบจากแหล่งน้ำธรรมชาติ เพื่อลำเลียงเข้าสู่ระบบผลิต ซึ่งน้ำดิบที่สามารถนำมาผลิตน้ำประปาได้นั้นต้องเป็นน้ำที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส ไม่มีสิ่งสกปรกโสโครกปนเปื้อนเกินกว่าที่กำหนด ซึ่งได้ผ่านการวิเคราะห์ตรวจสอบจากนักวิทยาศาสตร์แล้วว่าสามารถนำมาใช้ผลิตเป็นน้ำประปาได้ และต้องมีปริมาณมากเพียงพอที่จะนำมาผลิตน้ำประปาได้อย่างต่อเนื่อง แหล่งน้ำดิบของโรงงานผลิตน้ำประปาบางเขนมาจากแม่น้ำเจ้าพระยาที่มีการสูบน้ำและส่งน้ำมาตามคลองประปา ซึ่งเป็นคลองเปิดถึงแม้จะเข้มงวดในการควบคุมรักษาความสะอาดแต่ก็ยังมีสิ่งสกปรก ซากพืช ซากสัตว์และวัชพืชเจือปนอยู่บ้าง ดังนั้น ก่อนที่จะสูบน้ำดิบเข้าสู่กระบวนการผลิตน้ำประปา จึงต้องมีการกรองเพื่อกำจัดขยะและสิ่งที่ปนมากับน้ำดิบออกก่อน โดยให้น้ำดิบผ่านตะแกรงดักขยะ 2 ชั้น คือ

          1.1 ตะแกรงดักขยะชนิดหยาบ มีขนาดช่องเปิด มากกว่า 20 - 30 มิลลิเมตร ทำด้วยแท่งเหล็กหนา 10 มิลลิเมตร ใช้ดักขยะ ซากพืช ซากสัตว์และเศษวัชพืชขนาดใหญ่

          1.2 ตะแกรงดักขยะชนิดละเอียด มีขนาดช่องเปิดระหว่าง 0.8 - 6 มิลลิเมตร

ตะแกรงดักขยะชนิดหยาบ

ตะแกรงดักขยะชนิดละเอียด

 น้ำดิบที่ผ่านตะแกรงดักขยะแล้วจะถูกสูบด้วยเครื่องสูบน้ำขนาดใหญ่ เพื่อส่งเข้าสู่กระบวนการผลิตน้ำประปาต่อไป

วีดิทัศน์ เรื่องน้ำดิบคืออะไร

น้ำดิบมาจากแหล่งใหญ่ ๆ 2 แหล่ง แหล่งที่ใช้มากที่สุดในปัจจุบัน คือ น้ำผิวดิน (Surface Water) มาจากน้ำฝนไหลรวมลงแอ่งน้ำ ลำธาร คลอง แม่น้ำ และไหลสู่ทะเลในที่สุด อีกแหล่งหนึ่งคือน้ำใต้ดิน หรือน้ำบาดาล (Ground Water) เกิดจาการไหลซึมผ่านชั้นดินชั้นทรายของน้ำผิวดินลงไปกักเก็บในช่อง โพรง ชั้นหินที่มีรูพรุน ใช้เวลานับสิบนับร้อยปี หรือนับพันปี ระดับลึกตั้งแต่ 10 เมตร ถึงหลายร้อยเมตร 

     น้ำผิวดิน แม้บางแห่งจะมีความขุ่นสูง แต่ปริมาณแร่ธาตุที่ละลายปนอยู่จะมีน้อย ขณะที่น้ำบาดาลแม้จะใส แต่ปริมาณแร่ธาตุที่ละลายปนอยู่จะมีสูง เนื่องจากผ่านการละลายแร่ธาตุต่าง ๆ ที่มีอยู่ในชั้นใต้ดิน นอกจากความขุ่นของน้ำแล้ว การที่จะระบุว่า น้ำมีคุณภาพดีเพียงใดยังต้องพิจารณาว่าในน้ำมีสารปนเปื้อน แร่ธาตุ เชื้อโรค แบคทีเรียปนอยู่ด้วยมากน้อยเท่าใด

     สารปนเปื้อนในน้ำมี 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ สารอนินทรีย์และสารอินทรีย์ สารอนินทรีย์ ไม่เน่าเสีย เช่น แร่ธาตุต่าง ๆ สารอินทรีย์ เน่าเสียได้ เช่น ซากพืช สัตว์ เศษอาหาร กากน้ำตาล แป้ง โดยธรรมชาติสารอินทรีย์จะย่อยสลายตัวเองจนเป็นสารอนินทรีย์ การย่อยสลายมี 2 วิธี คือ ใช้ออกซิเจนกับไม่ใช้ออกซิเจน วิธีที่ใช้ออกซิเจน ออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำจะถูกดึงมาใช้ หากออกซิเจนถูกใช้จนหมด การย่อยสลายจะเปลี่ยนเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจน ทำให้น้ำเน่ามีกลิ่นเหม็น สัตว์น้ำขาดออกซิเจนจะลอยหัวรับออกซิเจนจากอากาศ และตายในที่สุด ดังนั้น การสังเกตคุณภาพน้ำโดยวิธีธรรมชาติง่าย ๆ คือ ดูลักษณะการเคลื่อนที่ของปลาที่ไวต่อสภาพน้ำ เช่น ปลาตะเพียนขาว ถ้าคุณภาพน้ำต่ำ การว่ายน้ำของปลาจะเปลี่ยนไปจากปกติ เป็นต้

การใช้ปลาในธรรมชาติระบุคุณภาพน้ำ

สิ่งที่ระบุคุณภาพน้ำได้ดี เป็นวิธีหาปริมาณออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำ ยิ่งมีออกซิเจนมาก น้ำก็ยิ่งสะอาด อีกวิธีหนึ่ง คือ ดูปริมาณสารอินทรีย์ในน้ำในรูปความต้องการออกซิเจน (Oxygen Demand) โดยใช้หลักว่า น้ำสกปรกมากก็ต้องการออกซิเจนในการย่อยสลายมาก  ความต้องการออกซิเจนหาได้ 2 วิธี โดยธรรมชาติหรือชีววิทยา คือ Biochemical Oxygen Demand : BOD และโดยวิธีเคมี คือ Chemical Oxygen Demand : COD 

     น้ำดิบที่จะเข้าสู่กระบวนการผลิตน้ำประปาจะต้องมีการตรวจสอบคุณภาพน้ำก่อน เพื่อให้ทราบว่าน้ำดิบนั้นมีคุณภาพดีหรือไม่ มีความขุ่นใสมากน้อยเพียงใดในบางฤดู เช่นฤดูฝน ตะกอนจะมีมากกว่าฤดูอื่น ๆ ทำให้น้ำขุ่นกว่าปกติ ฤดูร้อนอาจมีสาหร่ายปนมากกว่าฤดูอื่น หรือน้ำดิบอาจมีโลหะหนักปนอยู่ มีออกซิเจนละลายอยู่น้อย เป็นต้น การตรวจสอบน้ำดิบช่วยสามารถปรับปรุงคุณภาพน้ำดิบสะดวก เลือกใช้สารต่าง ๆ ได้อย่างเหมาะสมและได้มาตรฐานมากยิ่งขึ้น (จากเรื่อง  "น้ำก๊อก" วารสารการประปานครหลวง ปีที่ 17 ฉบับที่ 1 เดือน มกราคม-กุมภาพันธ์ 2544)

วีดิทัศน์เรื่อง การตรวจสอบคุณภาพน้ำดิบ

 ขั้นตอนนี้จะปล่อยน้ำที่ผ่านการปรับปรุงคุณภาพน้ำแล้ว มาผสมสารที่ช่วยให้เกิดการตกตะกอน ได้แก่ สารส้มที่อยู่ในรูปสารละลาย โดยมีเครื่องกวน ให้เกิดการหมุนวนเวียนเพื่อให้น้ำกับสารเคมีรวมตัวกัน จะช่วยให้มีการจับตัวของตะกอนได้ดียิ่งขึ้น ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นเป็นไปดังสมการ

     ผลจากปฏิกิริยาเคมีทำให้เกิดตะกอนขึ้น ตะกอนที่มีขนาดใหญ่น้ำหนักมากจะตกลงสู่ก้นถัง และถูกดูดทิ้ง น้ำใสที่อยู่ด้านบนจะไหลตามรางรับน้ำเข้าสู่ขั้นตอนของการกรองต่อไป

วีดีทัศน์ เรื่องถังตกตะกอน

น้ำที่ผ่านการตกตะกอนของสารแขวนลอยจากถังตกตะกอนจะถูกส่งไปยังบ่อกรอง โดยทั่วไป ในการกรองจะใช้ทรายหยาบและทรายละเอียดเพื่อการกรองตะกอนขนาดเล็กมากในน้ำ และให้มีความใสสะอาดมากขึ้น ซึ่งในขั้นตอนนี้น้ำที่ผ่านการกรองจะมีความใสมากแต่จะมีความขุ่นหลงเหลืออยู่ประมาณ 0.2-2.0 หน่วยความขุ่น และทรายกรองจะมีการล้างทำความสะอาดอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้การกรองมีประสิทธิภาพ สำหรับโรงงานผลิตน้ำประปาบางเขน การกรองน้ำจะใช้ทรายหยาบและถ่านหินแอนทราไซต์เป็นสารกรองน้ำแทรการใช้ทรายหยาบและทรายละเอียด ถ่านหินแอนทราไซต์มีรูพรุนขนาดเล็กที่สามารถกรองตะกอนต่างๆ ที่หลงเหลือติดมากับน้ำได้ดีและน้ำไหลผ่านได้เร็วกว่าการใช้ทรายละเอียด อีกทั้งการทำความสะอาดสารกรองโดยใช้วิธีให้น้ำไหลย้อนกลับหรือ back wash ยังสะดวกและรวดเร็วกว่าการใช้ทรายละเอียดเป็นสารกรอง เหมาะต่อการผลิตน้ำประปาปริมาณมาก ๆ

     ส่วนการผลิตน้ำประปาในท้องถิ่น ก็ควรมีการกรองน้ำโดยใช้สารกรองเพื่อให้น้ำที่ส่งถึงบ้านเรือนประชาชนใส อาจใช้สารกรองเป็นทรายหยาบและทรายละเอียด หรือให้น้ำผ่านสารกรองที่เป็นเรซินและถ่าน กัมมันต์ซึ่งบรรจุในเครื่องกรองขนาดใหญ่ จะช่วยให้คุณภาพชีวิตของประชาชนผู้ใช้น้ำดีขึ้น

ทรายหยาบและถ่านหินแอนทราไซต์ที่ใช้เป็นสารกรองน้ำ

บ่อกรอง มีหัวรับน้ำที่กรองแล้วอยู่ด้านล่าง 

น้ำจากถังตกตะกอน เข้าสู่บ่อกรอง 

วีดิทัศน์ เรื่องบ่อกรองน้ำ

คำถาม

     - สืบค้นข้อมูล กระบวนการผลิตน้ำประปาในท้องถิ่นของท่าน มีการกรองน้ำให้ใสหรือไม่ สังเกตได้อย่างไร

     - เครื่องกรองน้ำขนาดเล็กที่ใช้ทั่วไปในบ้านเรือน มีความแตกต่างหรือคล้ายคลึงกับการกรองน้ำเพื่อผลิตน้ำประปาหรือไม่ อย่างไร

น้ำที่ผ่านการกรองมาแล้วจะมีความใสที่ได้มาตรฐาน จะถูกส่งไปตามท่อส่งน้ำที่เป็นระบบปิด ไม่ให้มีสิ่งสกปรกต่าง ๆ ลงไปเจือปนได้อีก และถูกส่งไปยังถังเก็บน้ำใส เตรียมสำหรับจ่ายให้ประชาชนต่อไป แต่น้ำประปาที่เห็นว่าใสแล้วนี้อาจจะมีเชื้อโรคเจือปนมากับน้ำ ฉะนั้นจึงจะต้องทำการฆ่าเชื้อโรคก่อน โดยใช้ แก๊สคลอรีนจ่ายลงไปผสมกับน้ำใสในถังน้ำใส ซึ่งคลอรีนนี้สามารถฆ่าเชื้อโรคได้เป็นอย่างดี น้ำที่ได้รับการผสมคลอรีนแล้ว เรียกกันว่า "น้ำประปา" สามารถนำมาใช้เพื่อการอุปโภคบริโภคได้

     เพื่อให้แน่ใจว่า น้ำประปาที่ส่งไปถึงบ้านเรือนประชาชนไม่มีเชื้อโรค ตามมาตรฐานจะต้องมีคลอรีนคงเหลืออยู่ในน้ำประปาขณะถึงบ้านไม่ต่ำกว่า 0.2 มิลลิกรัมต่อลิตร เมื่อเปิดน้ำจากก๊อก จะมีกลิ่นคลอรีนอยู่บ้าง ถ้าทิ้งน้ำนี้ไว้ประมาณครึ่งชั่วโมงกลิ่นคลอรีนก็จะหายไปหมด อย่างไรก็ตาม น้ำจากก๊อกที่มีกลิ่นคลอรีนเป็นน้ำสะอาดสามารถดื่มได้อย่างปลอดภัย

     น้ำประปาที่ผลิตมาแล้วนั้น จะต้องให้บริการถึงบ้านเรือนของผู้ใช้น้ำโดยส่งผ่านไปตามเส้นท่อ ดังนั้นการสูบจ่ายจึงมีความจำเป็น ด้วยการส่งจากหอถังสูงที่สามารถบริการได้ในพื้นที่ใกล้เคียง และในพื้นที่ที่ไกลออกไปหรือมีความสูงมากจำเป็นต้องใช้เครื่องอัดแรงดันน้ำ เพื่อให้น้ำประปาสามารถบริการได้อย่างทั่วถึง

วีดิทัศน์ เรื่องถังเก็บน้ำใส

 ในกระบวนการผลิตน้ำประปาทุกขั้นตอนจะต้องมีการควบคุมคุณภาพน้ำ  และเป็นขั้นตอนที่สำคัญที่จะต้องวิเคราะห์ตรวจสอบจากนักวิทยาศาสตร์ ทั้งในเรื่องความขุ่น สิ่งเจือปนที่อาจตกค้างอยู่ในแต่ละขั้นของการผลิต สภาพความเป็นกรด – เบส ของน้ำ ตลอดจนปริมาณคลอรีนคงเหลือ เพื่อให้แน่ใจได้ว่าน้ำประปาที่ส่งให้ประชาชนสะอาด ปลอดภัย
     สำหรับการอุปโภคบริโภคและการตรวจสอบนี้จะดำเนินการอย่างสม่ำเสมอ โดยมีการเก็บตัวอย่างน้ำจากจุดต่าง ๆ ในกระบวนการผลิตทุก 4 ชั่วโมงเพื่อนำมาตรวจในห้องปฏิบัติการ ผลการตรวจจะนำไปปรับปรุงแก้ไขระบบการผลิตแต่ละจุดทันที เช่นมีการเพิ่มหรือลดสารเคมีในจุดที่พบข้อบกพร่อง เป็นต้น

วีดีทัศน์ เรื่องการควบคุมคุณภาพน้ำประปา

ของเสียที่เกิดจากกระบวนการผลิตน้ำประปาที่เห็นได้ชัดเจนคือ ตะกอนจากถังตกตะกอนและบ่อกรองน้ำ ซึ่งมีปริมาณมากมายและเกิดขึ้นตลอดเวลา เฉพาะที่โรงผลิตน้ำประปาบางเขนก็มีถึง 100 ตันต่อวัน ตะกอนเหล่านี้ต้องมีวิธีการในการกำจัดวิธีแรกที่ใช้ คือ วิธีทางธรรมชาติ เป็นการตากแห้งตะกอนโดยใช้แสงแดด วิธีนี้ต้องใช้เวลาและพื้นที่มาก เมื่อตะกอนแห้งแล้วจึงมีการนำตะกอนเหล่านี้ไปใช้ทำประโยชน์อื่น อีกวิธีหนึ่ง คือใช้สารเคมีผสมกับตะกอนแล้วนำเข้าเครื่องอัดเป็นแผ่นในโรงกำจัดตะกอน ซึ่งใช้เวลาน้อยแต่ค่าใช้จ่ายสูงกว่า

     ตะกอนที่แห้งแล้วจะถูกนำออกนอกพื้นที่ ประโยชน์ส่วนใหญ่ของตะกอนเหล่านี้ คือใช้ถมที่ลุ่ม บางส่วนจะถูกนำไปใช้ในการทำวัสดุก่อสร้างแต่ยังไม่กว้างขวาง

บ่อกักตะกอน

ตะกอนที่ถูกอัดเป็นแผ่นในโรงกำจัดตะกอน

วีดิทัศน์ เรื่องตะกอนที่ได้จากการผลืตน้ำ 

คำถาม 

          - อภิปรายและเสนอแนะเกี่ยวกับการนำตะกอนที่เกิดจากการผลิตนำประปาไปใช้ประโยชน์ว่าจะสามารถนำไปใช้ในแนวทางใดได้บ้าง

   http://www.mwa.co.th/

   http://www.ayutthayastudies.aru.ac.th/

   http://www.thairunning.com/

   "น้ำก๊อก" วารสารการประปานครหลวง ปีที่ 17 ฉบับที่ 1 เดือน มกราคม-กุมภาพันธ์ 2544