• Sayın Üyeler,

    Site görünümünün gündüz açık renk tema, gece koyu renk tema olacak şekilde otomatik değişmesini sağlayan bir düzenleme yapılmıştır. Görünümün otomatik değişmesini istemiyorsanız, bu ayarı hesap tercihlerinizden kolaylıkla değiştirebilirsiniz. Açık/Koyu temalar arasında ki geçişin otomatik olmasını istemeyen üyelerimiz üst menüde yer alan simgeler yardımıyla da kolayca geçiş yapabilirler.

    Site renklerinin günün saatine göre ayarlanmasının göz sağlığına faydaları olduğu için böyle bir düzenleme yapılmıştır. Fakat her üye görünüm rengini tercihine göre kullanmaya devam edebilecektir.

Su Arıtma Nedir ?

Fatih Özcan

Site Kurucusu
Katılım
7 Aralık 2008
Şehir
Yurt Dışı
Firma
ABL Group
SU ARITMA NEDİR?
İçilmesinde, kullanılmasında veya çevreye bırakılmasında (atıksu) sakınca bulunan suların, kirletici parametlerinden arındırılmasına "Su Arıtma" denir.
YUMUŞAK SU AVANTAJLARI NELERDİR?
Çoğu kişi temiz içme suyunun faydalarını bilir ancak yumuşak suyun ailelere sağlayabileceği avantajlar daha az bilinmektedir. Yumuşak suyun yaşam kalitenizi şu şekilde geliştirir.

1.Yumuşak bir suya sahip olmak tasarruf sağlar. Daha az sabun ve temizlik malzemesi kullanılır. Bütçenizdeki tasarruf otomatik olarak gerçekleşir.

2.Su tesisatınız daha uzun ömürlü olur. Sert su tesisatta mineral kalıntılarına yol açar. Yumuşak suda ise bu kalıntılar olmaz. Su basıncı ve tazziği azalmaz. Set suda kalorifer tesisatındaki kireçlenme yakıt tüketiminin artmasına sebep olur.

3.Su ısıtma araçları daha uzun ömürlü hale gelir. Sert suyun bıraktığı tortu ve kireç birikintilerini bırakmaz. Isıtıcınızda kireç kalıntıları olmadığında en az %20 enerji tasarrufu sağlar.

4.Traş yanmalarını azaltır. Yumuşak su traş bıcağının daha kolay hareket etmesini sağlar. Traş bıçağınızın da ömrünü uzatır.

5.Su kullanan tüm cihazların ömrü uzar. Kahve, çay makinesından, nemlendirici buhar makinesine, tüm araçların ömrü uzar.

6.Yumuşak suyla yapılan yemekler daha lezzetli olur. Sertlik mineralleri yemeklerde istenmeyen bir tat verir. Sert su ile yapılan buz buğulu bir görünümde olur.
YUMUŞAK SU ÇOCUKLAR İÇİN NEDEN FAYDALIDIR?
1. Ciltlerinde sabun kalıntıları kalmaz. Cildin doğal yağı minerallerle kaplanmadığı için ciltleri daha yumuşak ve sağlıklı olur. Sert sularda sabun çökeleği banyo veya duş sonrasında insan derisine yapışır. Deri gözeneklerini tıkar ve saç tellerini kaplayarak sertleştirir. Deriye yapışan bu kütle, bakteri üremesi için elverişli bir ortam yaratır.

2.Cildi temizlemek için daha az sabuna ihtiyaç olur. Bu özellikler daha küçük çocuklar için önemlidir. Küçük yaşlarda ciltleri sabun ve temizlik ürünlerine karşı daha hassastır. Yumuşak suyla az miktar sabun ve şampuan uzun süre kullanılır.

3.Saçlar sertlik veren minerallerden oluşan bir paltoyla örtülmediğinde daha yumuşak olur ve kolay şekillenir. Bu kolay taranmayı ve karışmamayı sağlar.
YUMUŞAK SUYUN BAŞKA NE FAYDALARI VARDIR?
1. Muhtemelen yumuşak su kullandığınızda fark ettiğiniz ilk şey daha az temizlik malzemesi alıyor olmanızdır. Bulaşık deterjanı, şampuan, çamasır deterjanı ve sabunu daha az kullanırsınız. Bunun sebebi yumuşak suyun çok güçlü temizleyici bir güç olmasıdır. Daha az kullanıp daha iyi sonuç alırsınız. Normal olarak ½ veya 2/3 daha az temizlik ürünüyle aynı hatta daha iyi sonuç alırsınız.

2.Elbiseleriniz uzun ömürlü ve parlak olur. Sert su mineralleri kumaşta bırakır. Bu ise onların donuk ve kirli görünmesine sebep olur. Çamaşır makinenizde daha uzun ömürlü olur.

3.Lekeler ve halkalar banyoda oluşmazlar.

4.Bardak ve tabaklarda çizgiler oluşmaz.

5.Sert suyun bıraktığı film tabakası ve sabun kalıntıları olmadığı için kirli yerler ve duvarlar daha kolay ve hızlı temizlenir.

6.Yumuşak suyla banyo yaptığınızda cildiniz daha yumuşak olur. Banyodan ve duştan cildinizde gerçek temizliği hissederek ve yenilenmiş olarak çıkarsınız. Aynı zamanda pürüzlü ve kuru cilt özelliklerini azaltır.

7.Eğer saçınızı boyuyorsanız rengi uzun süre parlaklığını korur.
YUMUŞAK SU İLE YIKANIRKEN DERİ ÜZERİNDEKİ KAYGANLIĞA NE SEBEP OLUR?
Sert su normal olarak konutlarda en çok rastlanan problemdir. Sert su, 1 GPG’nin üzerinde sertlik minerali bulunduran sulardır. En yaygın sertlik mineralleri kalsiyum, manganez ve magnezyumdur.
KAYNAMIŞ SU ARINMIŞ MIDIR?
Hayır, kaynamış su yalnızca bakterileri yok eder. Nitrat gibi çoğu kirletici madde kaynatılarak sudan ayrılamaz. Bazı durumlarda kaynatma işlemi suyu azalttığı için kirletici maddelerin konsantrasyonunu arttırabilir.
SUYUMU NASIL TEST EDEBİLİRİM?
Suyunuzun sertliğini ve özelliklerini test etmek özel analiz yöntemleri gereklidir. Sertlik gibi parametrelerde basit bir kit ile yapılabilirken. Detaylı analizler için laboratuar analizleri gereklidir. Suyunuzun analizi için il hıfzısıha müdürlüklerine başvurunuz.
KLOR SAĞLIĞA ZARARLI MIDIR?
Klor hastalık yapıcı bakterileri yok etmek için suya konan bir dezenfektandır. 80 yıldır klorün hastalıkları azalttığı kanıtlanmıştır. Ancak bazı bilim adamları klorün sudaki diğer kirletici maddeler ve organiz maddelerle birleşerek kloroform gibi tepki verdiğini düşünmektedirler. Dezenfeksiyon yan ürünü denen bu içerik kanser gibi başka sağlık problemlerine yol açması mümkündür.

Sudaki klor rahatsız edici boyuttaysa aktif karbon filtreleri suda asılı bulunan klorür arıtmaktadır.
SUYUM TEMIZ VE TADI İYİ, RAHAT OLABİLİR MİYİM?
Suyun kokusu, görünüşü ve tadı onun kalitesini göstermez. Sudaki çok sayıda problem hissedilmez ve görülmez olabilir. Emin olmanın tek yolu onu test etmektir. Şebeke suyu kullanıyorsanız bağlı olduğunuz kaynağın değerlerini temin edebilirsiniz. Ancak suyun taşınması ve depolanmasından kaynaklanan problemler göz önüne alındığında suyun test edilmesi en emin yoldur.
TATLI SU VE ACI SU NE DEMEKTİR?
Toplam Çözünmüş Madde (TDS) suların mineral ve iyon zenginliğini gösteren önemli parametrelerden bir tanesidir. Çünkü tabiatta sular, kaynaklarına göre, TDS konsantrasyonları açısından farklılıklar gösterirler. 1500 mg/Lt TDS konsantrasyonu "Tatlı Su" kaynakları için üst limittir. 5000 mg/Lt TDS'ye sahip sular genel olarak "Acı Su" olarak tabir edilirken daha fazla TDS içeren sular "Tuzlu Su" olarak tanımlanır. Sularda yüksek oranda TDS bulunması (> 2000 mg/Lt) hemen her kullanım amacı için suda iyon giderme işlemini gerektiren bir durumdur. Bu tip bir su endüstriyel veya sosyal su temininde kısıtlı amaçlar haricinde kullanılamayacağı gibi, sulama suyu amaçlı olarak ta kullanılamaz.
YERÜSTÜ VE YERALTI SULARI ARASINDAKİ FARKLAR NELERDİR?
Tatlı sular, yüzeysel su kaynakları ve yeraltı akiferlerinden temin edilir. Yüzeysel su kaynakları, genel olarak, bulanık ve tortuludur, ve sulama amaçlı kullanımlar dışında mutlaka filtrasyon gereklidir. Yeraltı suları ise, çözünmüş madde konsantrasyonu açısından oldukça zengindir. Ancak, yeraltı suları, kalite olarak yüzeysel su kaynaklarına göre daha yüksek vasıftadır. Yeraltı katmanları arasındaki süzülme esnasında yüksek miktarda katı madde, çözünmüş formda yeraltı suyuna karışır. Yeraltı sularının TDS açısından zengin olma sebebi de budur. Yeraltı sularında genelde rastlanan TDS değeri 600 – 900 mg/lt TDS’dir.
ARITILMIŞ SU SAĞLIKLI MIDIR?
Doğru tasarlanmış arıtma sistemlerinden geçirilmiş olan sular elbette sağlıklıdır. Ancak, dikkat edilmeden hatalı seçilmiş olan arıtma cihazlarından temin edilen sular zararlı olabilir ve hatta hastalık yapabilir. Burada sorumluluk tamamıyla tasarım mühendisine aittir. Genelde cihaz kalitesizliğinden kaynaklanan problemler ikincil problemlerdir. Birincil problemler, yanlış tasarımdan kaynaklanmaktadır.
HANGİ SU ANALİZLERİ YAPILMALIDIR?
Görünüm, renk, bulanıklılık, toplam sertlik, klorür, iletkenlik, nitrit, amonyak, nitrat, demir, kurşun, mangan, alkalinite, pH, toplam bakteri, koliform bakteri bakılması gereken parametrelerdir.
 
SU ARITMA SİSTEMLERİ


1. KUM FİLTRELERİ


Tüm sularda en belirgin kirlenme parametresi olan bulanıklık; suda askıda katı madde, organik madde, silis, tortu vb olduğunu göstermektedir. Bu kirleticiler arasında belirgin bir çapa sahip olanlar fiziksel tortu filtrasyon üniteleri ile arıtırız. Sularda bulunan bir çok kirletici ise, doğrudan filtrasyon ile sudan uzaklaştırılamaz. Bu kirleticiler genellikle okside edilerek, yada bazı kimyasallarla yumaklaştırılarak filtrelere alınırlar. Danecik çapları büyüyen kirleticiler böylelikle daha kolay ve yüksek bir verimde arıtılmış olurlar.


Tortu filtreleri de tüm teknolojik ekipmanlar gibi tamamen doğadan esinlenerek bulunmuş ve geliştirilmiştir. Toprakta değişik katmanlarda süzülerek yeraltına ulaşan suların bulanıklık ve tortu içeriği yönünden yüzey sularına göre daha temiz olduğu görülmüş ve sular toprak katmanlarında filtre edilmeye başlanmıştır. Bu teknoloji bugün kullandığımız tortu filtrelerinde 5 –6 katmanlı kum filtrelere, antrasit yada quartz minerali kullanımına gelmiştir.


Kum filtreleri iki ana kolda incelenebilir.
1- Açık Kum Filtreleri
a- Hızlı Kum Filtreler
b- Yavaş Kum Filtreler
2- Basınçlı Kum Filtreleri



Açık kum filtrelerinde; yavaş kum filtreleri dizaynı için geçiş hızı 0,4 m/saat iken, hızlı filtrelerde bu hız 5 m/saat ile 10 m/saat arasında değişmektedir. Basınçlı kum filtrelerinde ise bu hız 20 m/saat e kadar kabul edilmektedir (sudaki kirlilik yüküne bağlı olarak) ...Water Supply And Sewerage(pgs. 203-205) Günümüzde ise basınçlı kum filtreleri daha fazla tercih edilmektedir. Bunun başlıca nedeni ise basınçlı kum filtrelerinde gerekli olan yüzey alanının daha düşük olması ve sistem kontrolünün daha kolay olmasıdır. Tam otomatik tortu filtresi dizayn ederken, en önemli noktalar aşağıda belirtilmiştir.



Su kirliliği (gerekli ise ön arıtma kullanılması)
Geçiş hızı (saatlik debi / mineral tankı kesit alanı)
Yatak kabarma yüksekliği (geri yıkamadaki gerekli su debisi ve basıncı)
Saatlik pik debi (otomasyon dizaynı için)


Tortu filtreleri de diğer tüm arıtma sistemlerinde olduğu gibi otomatik olarak çalışmaktadır. Bu filtrelerin otomasyonunu ise farklı yollar ve ekipmanlarla sağlayabiliriz. Ülkemizde bu sistemler için en çok kullanılan otomasyon yöntemi; Fleck, Sieta, Autotrol vb otomasyon valfleridir. Ancak, özellikle saatlik debiler yükseldiğinde pnömatik sistemler alternatif oluşturmaktadır. Sistemler için kullanılan mineral tankların yapısı ise; karbon çelik, paslanmaz çelik, polyglass, FRP, kompozit, vb olmaktadır.





2. KARBON FİLTRELER


Aktif karbon, sularda; renk, tat, koku giderici olduğu gibi çözülmemiş organik ve organik olmayan kirliliklerinde arıtılmasında kullanılmaktadır. Aktifleştirme işlemi ile yüzey alanı yaklaşık 100 kat arttırılan karbon mineralleri, organik maddeleri absorbe ederek filtre ederler. Yoğunluğu çok düşük olan karbon mineralleri iki çeşittir.


GAC (Granular Activated Carbon) :Granül aktif karbon
PAC (Powdered Activated Carbon) : Toz aktif karbon


Aktif karbon üretilmesinde en yaygın kullanılan hammaddeler; hindistan cevizi kabuğu, kömür, odun ve petrol artıklarıdır. Aktifleştirmede kullanılan hammaddelerin çoğu, işlenmemiş halde normal olarak 10 - 20 m2 / gram iç yüzey alanına sahiptirler. Aktifleştirme işlemi, karbonun buhar kullanılarak kontrollü bir oksitlenmeye maruz bırakılması ve böylece, iç yüzey alanının yüksek ölçüde gelişmiş duruma ulaşmasıdır. İç yüzey alanının 700-1500 m 2/gram arasında artışı, proses koşullarına ve kullanılan hammaddenin cinsine bağlıdır. İç yüzey alanı değişik çaplardaki deliklerin çok gelişmiş bir şebekesi ile meydana gelir. Tüm aktif karbonlar yapılarında; mikro, meso ve makro deliklerin karışımlarını bulundururlar.


Kimyasal reaksiyon:


Sudaki klorun denge durumu, suyun pH derecesine bağlıdır ve aşağıdaki şekilde değişir.
PH 3'den az : hipoklorür asiti (HOCl) ve önemli miktarda klor (Cl 2)mevcuttur.
PH 4-7 arası :hipoklorür asidi (HOCl) daha fazladır ve suda serbest halde bulunan klor,
yüksek PH değerinin azalmasına yol açar. PH 7'den fazla : serbest hipoklorit iyonları; (OCl) gittikçe artar. klordan arındırma yarı değeri; aktif karbonun kloru arındırma yeteneği, sıklıkla klordan arındırma yarı değer testi (alman standardı DIN 19603) ile nitelendirilir. Bu test, verilen bir debi değerine karşılık , klor konsantrasyonunu yarıya düşürmek için karbonun sahip olması gereken yatak derinliğini belirler.


Karbon Filtre Sistemleri;


Karbon filtrelerin dizaynında dikkat edilmesi gereken hususlar;


1- Filtre işleminde kullanılan aktif karbon mineralinin fiziksel ve kimyasal özellikleri,
2- Suyun aktif karbon ile olan temas süresi (mineral miktarı),
3- Mineral tankının çapı (Suyun geçiş hızı),
4- Otomasyon valfi yapısı (Tesisat çapı, geri yıkama debisi)
Sistemi oluştururken; kullanılması gereken otomasyon, mineral, mineral tanklarının boyutları gibi noktalara dikkat edilmeli ve sistem bu dizayn parametrelerine göre hesaplanmalıdır.


Bu sistemler de; tekli, dublex ve triplex olmak üzere üçe ayrılır, aşağıda bu cihazlara ait teknik özellikleri görebilirsiniz. Sistemlerde hamsudaki serbest klor ve toplam organik madde konsantrasyonu, saatlik ve günlük debiler çok önemlidir. Sistem ihtiyaca göre dizayn edilirken hangi sistemin daha ekonomik olduğu kontrol edilmelidir.


Aktif karbon filtrelerde de diğer sistemlerde olduğu gibi PE gövdeli tanklar yada epoksi kaplı çelik tanklar kullanılmaktadır. Sistemlerde değişen tek nokta ise otomasyon sistemlerinin çalışma prensipleridir. Zaman kontrollü, hacim kontrollü, elektronik panel kontrollü (mikroprosesör), pnömatik yada manuel olabilen bu sistemler her iki tank modelinde de kullanılabilmektedir.


Karbon Filtre Sistemleri Teknik Özellikleri:


Tekli Sistemler ; Bir otomasyon valfi ve bir gövdeden oluşan bu sistemler; su kullanımının günlük debi olarak az olduğu noktalarda tercih edilir. Dublex Sistemler ; Sistem bir otomasyon valfi ve iki gövdeden oluşmaktadır. Daha yüksek debi ihtiyaçlarında ise, sistem iki otomasyon valfi, iki gövdeden oluşur. Bir cihaz serviste yumuşak su verirken diğer cihaz geri yıkama (rejenerasyon) yapmaktadır. Genel olarak saatlik pik debin yüksek olduğu yerlerde tercih edilir. Sudaki klor ve organik madde miktarı yüksek olduğunda da mineral miktarını sağlamak için dublex sistem tercih edilebilir. Triplex Sistemler ; Üç otomasyon valfi ve üç gövdeden oluşan bu sistemlerde; iki cihaz serviste iken bir cihaz geri yıkama yapmaktadır. Karbon filtrelerde çok nadiren kullanılan bu sistemler suda bulanıklığın da bulunduğu durumlarda kum filtre kullanılmıyor ise trecih edilir. Daha sık geri yıkama yapıldığı için sistem karbon adsorbsuyonu düşmektedir


3. SU YUMUSATMA SİSTEMLERİ


Su yumuşatma cihazları hamsuda bulunan kalsiyum ve magnezyumu sudan uzaklaştırır. sonuçta bu işlemi yapan mineral tankında bulunan katyonik reçinedir. Basit iyon değişim prensibi ile çalışan bu reçineler, sularda bulunan Ca ve Mg iyonlarını yakalar ve bunların yerine reçine yapısındaki Na iyonlarını bırakır. Reçinenin doyması dediğimiz; Na iyonlarının tükenmesi durumunda ise sistem tuzlu su ile rejenere edilerek tekrar servise alınır. Su yumuşatma sistemleri aynı zamanda 1 mg/L ‘den fazla demir ve manganezi de yakalar. Fe ve Mn ‘ın 1 mg/L 'den fazla olduğu sularda, yumuşatıcı ünitenin sağlıklı çalışabilmesi için ön arıtım yapılması gerekmektedir.


Sert sudan kaynaklanan problemler ;


Sert su, daha fazla endüstride sorunlara yol açar. En büyük sorun ise kazanlarda kireç tabakaları oluşturarak, ısı kayıplarına neden olmasıdır. Başka bir sorunda sert suların proseste (ürünlerde) kullanılmasıdır. Sudaki kireç oranı, ürünün kalitesini bozmakta yada istenen kaliteye ulaşmak için daha fazla kimyasal harcanmasına neden olmaktadır. Evsel kullanımlarda ise; sert su ile yıkanan giysiler, zamanla, solar ve sertleşir. Sabun köpürmez. Ev aletleri de sert sudan etkilenirler. Isıtıldıklarında kalsiyum karbonat ve magnezyum karbonat sudan ayrılır ve ısıtıcılar içinde birikirler. Zamanla cihaz, aynı ısıya ulaşabilmek için daha çok enerji harcar ve ömrü kısalır. Aynı zamanda sert su kullanılan malzemeleri aşındırır ve tıkar.


Yumuşatma sistemi dizaynında dikkat edilmesi gereken hususlar;


Kullanılacak olan mineralin adsorbe katsayısı ve buna bağlı olarak gerekli mineral miktarı,
Mineral tankının büyüklüğü,
Otomasyon sistemi (Tekli sistem, dublex sistem, triplex sistem, zaman kontrollü vb.)



Günümüzde en çok kullanılan su yumuşatma yöntemi; kuvvetli katyonik reçinelerle yapılır. Rejenerasyonu Na (sodyum) iyonu ile yapılan bu sistemde ham suyun reçine yatağından geçişinde Ca (Kalsiyum) ve Mg (Magnezyum) iyonları Na iyonları ile yer değiştirir. Genel Rejenerasyonda 100 gr NaCl /lt. reçine kullanıldığında 1 ppm CaCO3 sertlik kaçağı olur. 200 gr NaCl /lt. reçine kullanıldığında 0,5 ppm CaCO3 sertlik kaçağı olur. 250 gr NaCl /lt. reçine kullanıldığında 0,35 ppm CaCO3 sertlik kaçağı olur. Bu sistemler de; tekli, dublex ve triplex olmak üzere üçe ayrılır, aşağıda bu cihazlara ait teknik özellikleri görebilirsiniz. Sistemlerde hamsu sertliği, saatlik ve günlük debiler çok önemlidir. Sistem ihtiyaca göre dizayn edilirken hangi sistemin daha ekonomik olduğu kontrol edilmelidir.


Su yumuşatma sistemlerinde de diğer sistemlerde olduğu gibi PE gövdeli tanklar yada epoksi kaplı çelik tanklar kullanılmaktadır. Sistemlerde değişen tek nokta ise otomasyon sistemlerinin çalışma prensipleridir. Zaman kontrollü, hacim kontrollü, elektronik panel kontrollü (mikroprosesör), pnömatik yada manuel olabilen bu sistemler her iki tank modelinde de kullanılabilmektedir.


Su Yumuşatma Sistemleri Teknik Özellikleri:


Tekli Sistemler ; Bir otomasyon valfi ve bir gövdeden oluşan bu sistemde birde tuz tankı bulunmaktadır. Genel olarak sertliği 30 Fr değerinin altında olan sularda yada su kullanımın az olduğu noktalarda tercih edilir. Dublex Sistemler ; Bir otomasyon valfi ve iki gövdeden oluşan bu sistemde birde tuz tankı bulunmaktadır. Daha yüksek debi ihtiyaçlarında ise, sistem iki otomasyon valfi, iki gövdeden oluşur ve iki tuz tankı bulunur. Bir cihaz serviste yumuşak su verirken diğer cihaz geri yıkama (rejenerasyon) yapmaktadır. Genel olarak sertliği 30 Fr değerinin üzerinde olan sularda yada saatlik tüketimin yüksek olduğu sularda tercih edilir. Triplex Sistemler ; Üç otomasyon valfi ve üç gövdeden oluşan bu sistemlerde; iki cihaz serviste iken bir cihaz geri yıkama yapmaktadır. Sertliğin ve debinin çok yüksek olduğu noktalarda yada saatlik debinin iki dublex sistemle karşılandığında ekonomik olmadığı noktalarda tercih edilir.


4. REVERSE OSMOSIS ( TERS OZMOZ) SİSTEMLERİ


Osmos, binlerce yıldır bilinen doğal bir prosestir ve ro’nun temelini oluşturur. Yaşayan hücre duvarları doğal yarı geçirgen membranlardır. Hücre zarı dışında bulunan örneğin; yüksek miktarda su; hücra zarından süzülerek geçer ve zarın iki tarafındaki yoğunluğu ve basıncı eşitlemeye çalışır. Membranın yarı geçirgen doğal yapısı sayesinde suyun geçişi, çözünmüş minerallerin geçişine göre daha kolay olur. Az yoğun çözeltideki su, daha konsantre çözeltiyi seyreltmek ister. İki çözelti arasında konsantrasyon farkı ortaya çıkar ve osmotik basınç farkını belirler. Bu basınç farkından dolayı (2.31 fit su 1 psi’ye eşittir.) 1” kare başına 0.454 kg’lık basınç üniteleri yer değiştirir. Yani; 1000 mg/lt toplam çözünmüş farklılık 1 psi osmotik basınç farkına eşittir. Basınç, osmotik basıncı büyük olan konsantre solüsyona uygulandığı zaman suyun geçişi tersine döner ve ro kurulmuş olur. Membranın suyu geçirmedeki seçiciliği değişmemiştir. Sadece su ışının yönü değişmiştir. Böylece çözünmüş minerallerden suyun ayrıldığı su arıtım tekniği ortaya çıkmış olur. Tuzun mekanizmasını ve suyun membrandan geçtiğini düşündüğümüzde, tam tuz eliminasyonunun neden olmadığı ve işletim şartlarının arıtımı ne kalitede etkilediği ortaya çıkar. Membranın suyun geçişine izin verirken, tuzları arkada tutması, tuzların çözeltida iyon halinde bulunmasından dolayıdır. Çözeltideki çözünmüş tuzlar katyon (+) veya anyonlar (-) halindedir. İyonlar membrana yaklaştıklarında, kendi doğal yüklerinin yansımasından dolayı reddedilirler. Aynı yükler birbirini iter tıpkı aynı kutupların birbirini itmesi gibi. Yüksüz olan su, membrandan geçerek süzülmüş tarafta yer alır. Katyonlar ve anyonlar çözelti içerisinde dolaşırlar ve bazen birbirleriyle temas edecek kadar yaklaşarak bireysel yüklerini boşaltırlar. Bunlar membrandan rahatlıkla geçerler. Tuzlu su tarafını sürekli durulamak, membranın tıkanmasını engellemek açısından önemlidir. Su, bütün tuzlarını bırakarak membrandan geçtiğinde, tuzlu su konsantrasyonu gitgide artar. Drenaj olmazsa, tuzlu su tarafındaki mineral konsantrasyonu, tuzun çözünmüş limitlerinin üzerine çıkar ve çökelti oluşturarak membran üzerinde tabakalaşır. Tuzlu su tarafındaki aşırı konsantrasyondan kaçınmak amacı ile nüfuz etme hacmi, düşük basınç sisteminde geri alınır. Besleme akımı hacminin, %30-60 oranında korunması ile sağlanır. RO ile arıtılacak sularda en önemli parametre şüphesiz TDS değeridir. TDS bize kullanılan hamsu hakkında net bilgiler vermektedir.


RO Membranlarının Yapıları ;


RO ünitelerinde kullanılan yarı geçirgen membranlar asimetrik yoğunlukta dizilmiş polimer tabakalarıdır. Bunlar çok yoğun ve ince bir bariyer tabakasına sahiptir.(1”/10 milyon inceliğinde) daha büyük gözenekli tabakalarla da desteklenmiştir. Tuz geçişini engellemek ve pratikte yeterli su akış oranını sağlamak için kullanılan madde selüloz asetat olmuştur ve halen de kullanılmaktadır. Örneğin polimerler yalnız kullanılırlar veya ince tabaka kompozit membran adıyla polisülfon ile birlikte kullanılırlar.





RO Operasyonu ;


Bütün ro’ların çalışma prensibi aynıdır. Besleme akımı membrandan geçerken süzülme gerçekleşir ve su membrandan geçerken mineraller dışarı taşınarak atılır.


Düşük Basınçlı Sistemler ;


Düşük basınçlı ro üniteleri genelde besleme basıncının 100 psig’den az olduğu sistemlerdir. Membrandaki basınç farkı azaltılınca su üretimi durur. Alınan tedbir,membrandaki çözünmüş konsantrasyon farkını azaltana kadar tuz geçişi devam edecektir, yüksek TDS suyu membranın süzülmüş tarafında ortaya çıkacaktır. Bu olay TDS krebi olarak tanımlanır.


Yüksek Basınçlı Sistemler ;


100 psig üzerindeki basınç pompalı donanımlar, yüksek basınçlı sistemler olarak sınıflandırılır. Gerçek operasyon basıncı, 100 - 1000 psig arasında değişir. Bu değişim seçilen membrana ve arıtılan suya göre belirlenir. Çoğul membran sistemleri düşünüldüğünde, her modül en az 1, en çok 6 membran içerir ve çapları 2.5 - 8” arasındadır. Süzme kalitesi, kapasite, debi, uzaklaştırma yüzdesi ve iyileştirme ile ilgili özel operasyon istekleri hedefe bağlıdır. Bunlarla ilgili dizayn bilgileri kullanılan membran ve pompa tipleriyle doğrudan alakalıdır.


Verimi Etkileyen Faktörler ;


RO ile elde edilen su kalitesi, membran tipi, operasyon basıncı, pH, hamsu karakteristiği ve sıcaklık gibi pek çok etkene bağlıdır. Ca, Mg ve sülfat gibi 2 değerlikli iyonlar, genel olarak Na ve Cl gibi tek değerli iyonlara göre daha etkili uzaklaştırılır. Bazı maddeler, örneğin borat pH’dan önemli oranda etkilenirler. Genelde yüksek pH’da verim artar.


Basınç ;


RO ’larda operasyon basıncı; besleme suyundaki toplam çözünmüş katılara ve istenen süzme basınç verimine bağlıdır. TDS, sistemin osmotik basıncına karar verir. 100 mg/lt TDS 1 psi’ye karşılık gelir. Besleme, osmotik basınç farkı ile süzme basıncı toplamından büyük olmalıdır. Bu yüzden deniz suyu arıtımı tuzlu suya göre çok daha yüksek basınç ister. Ek olarak basınç farkının artması, süzme kalitesini artırır. Tuz geçişi sabit iken, su basıncı artırılır ve daha yüksek kalitede su elde edilir. RO sistem basıncını artırarak, istenildiği kadar çok su elde edilebileceği düşünülse bile bu doğru değildir. Membran üreticileri max debiye göre, günlük su debisine ve yüzey alanına göre dizayn yaparlar. Bu, konsantrasyon kutuplaşması olarak bilinen, membran yanında mineral yapılmasından dolayıdır. Bundan başka, membranlar zamanla basınçtan dolayı sıkışırlar. Buda, içinden geçen suyun difüzyonunu yavaşlatır ve üretim oranı (debi) azalır.


Sıcaklık ;


Besleme suyu sıcaklığındaki artış, süzme akışını artırır, fakat süzme kalitesini etkilemez. Membran yapısının seçiciliğine bağlı olarak, bu ısı etkisi 1 fahrenheit başına % 1.5-2 olabilir. Sıcaklığın artması yanlızca, membranın özel operasyon maximumunun altında faydalı olur. Bunun üstüne çıkan sıcaklıklarda membran zarar görür.


İyileştirme Yüzdesi ;


Membranın çalıştığı iyileştirme yüzdesi direk olarak süzme kalitesini etkiler. Organikler, pirojenler(ateş), hücreler, virüsler ve bakteriler gibi iyonik olmayan bileşiklerin eliminasyonu filtrasyon prosesidir. Bakteri konsantrasyonunun çok yüksek olduğu durumlarda da süzme akımında bulunabilirler. Membran gözeneklerinden geçerken , buralara yerleştikleri kesin olmamakla birlikte, böyle olabileceği kabul edilir. Dolayısı ile ro öncesi bakteriyolojik arıtım yapılmalıdır.


Membran Ömrünü Etkileyen Faktörler ;


Dizayn performansını ortaya çıkartmak için, süzme kalitesi ve operasyon verimini düşüren faktörler göz önüne alınmalıdır. Alçaltma, inorganik, organik yada mikrobiyolojik üremeden dolayı ortaya çıkan üretimdeki azalmadır. Veya alçalma, membran yüzeyinde geri dönülemez hasarlardan dolayı olan su kalitesindeki düşüş anlamına da gelebilir.


İnorganik Kirlenme ;


En yaygın inorganik kirlenme problemleri, uygun ön arıtımın yapılması ile ortadan kaldırılabilir.


Askıda Katı Maddeler ;


Tipik filtrasyon ihtiyacı, delikli geçiş membranında max 5 micron büyüklük ve spiral sarılı membranlarda da besleme hızına bağlı olarak 25 micron veya daha küçüktür. Bulanıklık genelde 1 NTU dan küçük olarak düşünülür.


Bikarbonat Alkalinitesi ;


Bütün sular kalsiyum bikarbonat içerir ve kalsiyum karbonat formuna dönüşebilir veya en son aşamada çökelti oluşturabilir ve membranı tıkar. Bu problemden kaçınmak için; besleme suyu ya yumuşatılır yada kalsiyum karbonat çökeltisini önlemek amacıyla pH azaltmak için asitle arıtma yapılır. Genelde, küçük ro üniteleri yumuşatma, büyük ünitelerde pH kontrolü kullanır. Membran kalsiyum karbonatla tıkanmışsa, asitle yıkama yolu ile temizlenebilir. Hazırlanmış asitli yıkama aparatları, genel olarak sitrik asit veya fosforik asit ile yapılır.


Kalsiyum Sülfat ;


Kalsiyum sülfat suda sınırlı çözünürlükte bulunur. Eğer suda bulunuyorsa, besleme suyu, süzülme ile tuzlu su bölümünden geçerken, konsantrasyonu artar ve çökelti oluşturarak membranı tıkar. Besleme suyunun ön yumuşatma ünitesinden geçirilmesi veya antisikalantlarla arıtımı yapılır. Kalsiyum sülfatla tıkanan membranlar, asitle arıtılarak temizlenebilir. Kalsıyum sülfatı asitle uzaklaştırmak, kalsiyumkarbonata göre daha zordur.

 
Demir, Manganez, Silikat ve Kolloidal Madde ;


Sudaki çözünmüş demir hava ile temas ettiğinde demirhidroksit ve/veya demiroksit oluşturacak şekilde okside olur veya çökelir. Bu jelatinimsi bir çökeltidir ve membranı tıkar. Eğer demir miktarı 0.05 - 0.5 mg/lt arasında ise önarıtımla uzaklaştırılmalıdır. Demir tıkanması, korozyon ürünlerinden dolayı olabilir. Manganez, silikat, alüminyum ve kolloidal maddelerden kaynaklanan problemler de demir ile aynıdır.


Organik Kirlenme ;


Membran organik maddelerden dolayı tıkanırsa, deterjanla veya kostik soda ile temizlenebilir. TFC membranlarının, selülozik membranlara göre daha geniş pH aralığı toleransına sahip olduğundan, kolay temizlenebilir oldukları düşünülür.


Mikrobiyolojik Kirlenme ;


Selüloz asetat membranları mikrobiyolojik üremeyi desteklerken, poliamid tipi membranlar desteklemez. Her ikiside mikrobiyolojik kirlenme problemi ile karşılaşabilir. Selüloz asetat membranları, besleme suyunun klorlanması ile, bu kirlenmeden uzak tutulur. Poliamid membranları klorun oksidatif özelliğini tolare edemez. klorlanmış besleme suyu, sisteme girmeden önce arıtılmalıdır.


Oksidasyon ;


Öncelikle TFC membranları ile ilgilidir ve klora karşı dayanım olduğu zaman düşünülür. Bununla birlikte her oksiden aynı etkiye sahip değildir. Membran aşırı okside edici kimyasala maruz bırakılırsa sistem çöker ve kabul edilemez tuz geçişleri ortaya çıkar.


Hidroliz ;


Selülozik membranları ilgilendirir ve TFC’lerin oksidasyonu ile paralellik taşır. Aynı şekilde hidroliz ile sistem zarar görebilir ve aşırı tuz geçişi ortaya çıkar. Buda oksidasyonda olduğu gibi geri dönülemez bir zarardır. Membranın beslediği suyun pH’ı arttıkça, hidroliz daha çabuk ortaya çıkar. Genelde pH max 8 - 8.5 ile sınırlandırılır.


Polarizasyon (Kutuplaşma) ;


Membran, mineral konsantrasyonu çok farklı olan durgun iki çözeltiyi yanyana bulundurur. Bu konsantrasyon polarizasyonu olarak adlandırılır ve membran tipi için yapılan max süzme akışı ile membran üreticisi tarafından düzenlenir. Membran süzmesi, polarizasyon ne kadar çok sürerse o kadar çok olur.


Drenaj Bağlantısı ;


RO sistemi, besleme ve drenaj suyu arasındaki potansiyel geçiş bağlantısını temsil eder ve bu yüzden uygun drenaj bağlantısı, su besleme hattına hastalık yapıcı bakterilerin geçişini engelleyecek şekilde yapılmalıdır.


Yapı Malzemeleri ;


Modüller 200 psig’de çalışır ve tamamıyla plastik malzemedendirler. Plastik malzemenin sıcaklık limitleri, membranın sıcaklık limitlerini geçer. 400 psig ve üzerindeki çalışmada, bazı bölümler 304 paslanmaz çelikten, bronzdan veya pirinçten yapılır.


5. DEMİNERALİZASYON SİSTEMLERİ


İyon değişim prosesi veya benzer bir yöntemle, bütün mineralleri alınmış suya demineralize su denir. demineralize ünitesi en az iki kolondan oluşmaktadır. Birinci kolonda katyonik reçine bulunmakta ve normal yumuşatma prosesinde olduğu gibi pozitif yüklü metal iyonlarını uzaklaştırır . Ancak yumuşatma prosesinden farklı olarak sistem rejenerasyonunu tuz yerine asitle yapmakta ve reçineyi sodyum yerine hidrojen iyonları ile yenilemektedir.. Yüklü iyonlar, değişim materyaline yapıştıklarında yükleri kadar hidrojen iyonu bırakılır. Hidrojen iyonlarının artması yüzünden çözeltideki asit miktarı artar. Bu noktada deiyonizasyon prosesinin yarısı tamamlanmıştır. Pozitif yüklü metal iyonları arıtılmakla birlikte çözeltide, hidrojen iyonları ve anyonlar bulunmaktadır. İkinci kolonda ise anyonik reçine bulunmaktadır ve çözeltideki negatif iyonları absorbe etmektedir. Reçine doyduğunda ise (çıkış suyundaki iletkenlik değerinden hemen anlaşılabilir) rejenerasyon işlemi baz ile yapılmaktadır. Burada da rejenerasyon sonucunda hidroksit reçineye bırakılır. Bu durumda çözeltide birinci aşamadan kalan H+ ve ikinci aşamada ortaya çıkan OH- iyonları bulunmaktadır. Bunlar birleşerek su molekülü oluştururlar. sonuç olarak, bu proses sonunda mineralsiz bir su elde edilir. Deiyonize su genel olarak korozyonu önlemek amacı ile kullanılır. Bunun dışınga günümüzde bir çok sektör iletkenlik değeri çok düşük sularla üretim yapmaktadır. Dolayısıyla, günümüzde deiyonize sistemlerin önemi artmıştır. Ancak bu konudaki en büyük rakibi ro ile sürekli kıyaslanarak kullanılmaktadır. Deiyonize tamamen demineralizasyon anlamına gelmez. Deiyenizasyon, iyonik formdaki çözünmüş maddelerin uzaklaştırılmasıdır. Bunun yanında, Distilasyon ve ro gibi su arıtım yöntemleride çözünmüş katıları sudan uzaklaştırır. Bunlar sadece iyonik formdaki çözünmüş maddeleri suda uzaklaştırmakla kalmaz, aynı zamanda iyon formunda olmayan şeker ve diğer organik maddeleri de uzaklaştırır. İyon formundaki çözünmüş maddeler suyun elektrik iletkenliğini artırır. Bu yüzden bunların ölçümü iletkenlikle yapılır. Suyun ne kadar saf olduğunu ölçmek için iletkenlik ölçülür.


Anyon: Solusyondaki negatif yüklü iyondur. Cl - gibi yüklü tek bir atomdan veya SO4-2 (sülfat) gibi yüklü atom gruplarından olabilir.
Katyon: Solusyondaki pozitif yüklü iyondur. Ca ++ gibi yüklü tek bir atomdan veya NH 4+ gibi yüklü atom gruplarından oluşabilir.


Basit iyon örn : Na +
Komplex iyon örn : OH –


demineralizasyon üniteleri de diğer tüm arıtma sistemlerinde olduğu gibi otomatik olarak çalışmaktadır. Bu filtrelerin otomasyonunu ise farklı yollar ve ekipmanlarla sağlayabiliriz. Ülkemizde bu sistemler için en çok kullanılan otomasyon yöntemi; Sieta vb otomasyon valfleridir. Ancak, özellikle saatlik debiler yükseldiğinde pnömatik sistemler alternatif oluşturmaktadır. Sistemler için kullanılan mineral tankların yapısı ise; karbon çelik, paslanmaz çelik, polyglass, FRP, kompozit, vb olmaktadır.


6. ULTRAVIOLET - UV DEZENFEKSİYON SİSTEMLERİ


Ultraviole ile dezenfeksiyon, suya bir kimyasal veya oksidant ilave etmeksizin, mikroorganizmaların dezenfeksiyonunu sağlar. Düşük basınçlı civa lambası kullanılarak kısa uv dalgaları üreten dezenfeksiyon sistemi, bakteri, protozoa, virüs, küf, mantar, alg ve bunların yumurtalarını etkisiz hale getirir. Uv sistemlerinde alüminyum yada paslanmaz çelik bir yatak, lambayı sarar ve bu yataktan geçen su uv ışınlarının bombardımanına uğrar. uv sisteminin çalışma prensibi, mikroorganizmaların DNA ve RNA yapılarını bozarak etkisiz hale getirmektedir. UV dezenfeksiyonunun tam olarak gerçekleşebilmesi için suyun bulanık ve renkli olmaması gerekir.bu yüzdende genelde uv öncesinde 5 micronluk filtre tavsiye edilir. Mikropları öldürme kapasitesi zaman geçtikçe azalır ve yaklaşık yılda bir kez lambasının yenilenmesi tavsiye edilir. Ultraviole sistemlerin geneli paslanmaz çelik bir gövdeden (ışın odası) oluşmaktadır. Ultraviole lambası ise bu odanın içine yerleştirilen quartz camın içinde bulunmaktadır. Sistemin çalışması ise elektrik akımı ile uv lambasının yanması ve verdiği dalga boyu ile suda bulunan organizmaları etkisiz hale getirilmesidir.


Ultraviole sistemi seçerken;



İhtiyaç duyulan saatlik pik debi,
Lamba adedi ve lambaların güçleri,
Etkin ışın odası hacmi,
Suyun geçirgenliği
çok önemlidir.

Buradaki parametreler doğrudan ultraviole sistemin verimini ve çıkış suyu kalitesini belirlemektedirler.


UV Işığı


uv ışığı kullanımı, doğayı taklit etme teşebbüsü olarak tanımlanabilir. Güneş ışığı, suda bulunan bazı bakterileri yok eder. Suyu, uv ışığına maruz bırakılırsa, patojenler yok edilir. Yalnız bu arıtımda suda bulanıklık ve renk olmamasına dikkat edilmelidir. uv ışığı suya hiçbir şey ilave etmemekle birlikte bazı tat ve koku problemlerinin ortaya çıkması konusunda çok küçük bir olasılık vardır. Ultraviole dozajı mikrowatt.saniye / cm2 (uWs/cm2) olarak ölçülür. Mikrowatt değeri arttıkça, doz artar, temas süresi arttıkça, doz daha etkin olur. Bu yüzden ışın odası hacmi ve kullanılan enerji dozu çok önemlidir.


UV'nin avantajları



Düşük işletim maliyeti,
Düşük temas süresi,
Tatsız ve kokusuz olması,
Suya bir kimyasal eklenmemesi.





UV'nin Dezavantajları



Düşük nüfuz etme gücü,
Bulanıklıkla engellenebilmesi, (ön arıtma ihtiyacı)
Tüp üzerinde ince bir tabaka oluşması,
UV lambasının zamanla gücünü kaybetmesi.


UV ve Hidrojen peroksit ile Dezenfeksiyon


Dezenfeksiyon ürünleri, içme suyu kalitesinin yönetiminde karşılaşılan oldukça yaygın bir problemdir. Suyun dezenfeksiyonu yöntemi olarak, klorlama yerine UV + hidrojen peroksit kullanımı denenmiştir. Dayanımı ve dezenfeksiyon gücünü, su ağının 1 km uzunluğu boyunca korunmuştur. Bu ağ boyunca, farklı debiler ve farklı kirlilik konsantrasyonları bulunmaktadır. Deneysel adımda, su ağında uv ışığının engellenmesi olmaksızın hidrojen peroksitin dayanımına arttırmak amaçlanmıştır. Daha sonra, UV + HP’nin yeterliliği sınanmıştır. Yüksek HP konsantrasyonları kullanılmıştır. uv lambaları 40 dakika boyunca açık tutulmuş ve uv lambası her 100 km’de bir yerleştirilmiştir. Bunun sonucunda da mikrobiyolojik arıtımın, çok kısa sürelerle başarılı bir biçimde yapıldığı görülmüştür.
 
Üst