KAÇ MİKRONLUK SU FİLTRESİNE İHTİYAÇ VAR?
Enis Burkut
Makine Yüksek Mühendisi
enis@burkut.com.tr
Haziran 2020
Su Filtrasyonu seçiminde en önemli konulardan biri filtrasyon sisteminde kullanılacak MİKRON seviyesidir. MİKRON seviyesi seçimi için en önemli kriterler, suyun işletmede kullanılacağı yer ile sudan ayrılması istenen katıların türüdür.
Proses suyu olsun, içme ve kullanım suyu olsun, su tesisatı önce bir FİLTRE ile başlar. Tesise gelen su, kaliteli bir şebeke suyu değilse, kuyu suyu veya dere, göl gibi yüzey suyu ise, o zaman filtrasyon başlı başına projelendirilecek bir konudur. Çünkü ham sular çok çeşitli katılar ve canlılar içerir. Suda bulunan bu katılar ve canlılar sudan ayrılmadan önce su kullanılırsa, genelde işletme sorunları yaşanır.
Kirli Dere Suyu
İşletme sorunları ile ilgili birkaç örnek ile anlatalım:
- Yumuşatılmış su kullanılacak bir tesiste, su hiç filtrelenmeden yumuşatma cihazına verildiğinde, yumuşatma işini yapan reçinelerin mikroskobik gözenekleri ince katılar ile dolar, kısa bir süre sonra reçineler suyun sertliğini tam olarak alamaz ve sık sık rejenerasyon ihtiyacı duyar. Bu sorunun suyun kirliliğinden kaynaklandığını bilmeyen işletici gereksiz yere sık sık yeni reçine satın alır. Oysa, sisteme uygun bir su filtresi satın alınırsa reçineler uzun yıllar kullanılabilir.
- Bazı işletmelerde "yatak soğutma suyu" olarak kullanılan sular filtrelenmezse sudaki aşındırıcı katılar yatakları ve salmastraları aşındırır.
- Tarımda, çok iyi filtrelenmeden tarım sulama fıskiyelerine gönderilen sudaki katılar fıskiyeleri aşındırır veya tıkar. Bir süre sonra kirli su fıskiyelerin bazılarını tıkar, aşındırdığı
fıskiyelerden ise çok su akar. Bunun sonucunda tarımsal ürünün bir kısmı az su aldığı için normal miktarda ürün vermez, aşınmış fıskiyelerin bulunduğu bölgedeki bitkiler ise gerekenden daha çok su aldığı için kökleri çürür ve hiç ürün vermez.
Tarımsal Sulama Fıskiyesi
Ne tür bir filtre ile hangi mikron seviyesine kadar suyu süzeceğimizin araştırmasına girmeden önce şu soruları sormalıyız:
- Süzmek istediğimiz suyun içinde bulunan katı türleri nelerdir; katıların irilikleri kaç mikron olabilir?"
- İşletmenin özelliklerini ve gereksinimlerini göz önüne aldığımızda hangi "iriliğe kadar" yani kaç mikrona kadar sudaki katıları tutmak ekonomik olur?
Filtrenin mikron seviyesi seçiminin işletme ekonomisi ile olan ilgisine de kısaca değinelim. Aşağıdaki örneklerde göreceğimiz gibi, borulu ısı eşanjörlerin içinden geçen bir suyu 200 mikron seviyesinde filtrelemek yeterli iken, satın alma şartnamesine "20 Mikronluk Filtre" şartını yazmak ve böyle hassas bir filtre satın almak ilk yatırımı gereksiz yere arttırır. Böyle bir durumda, filtre 200 mikron yerine 20 mikrona kadar olan katıların tümünü sudan ayıracağı için sık sık tıkanır ve kendini çok sık ters yıkayacağından su telefi olur.
MİKRON birimini hatırlamakta yarar var: Teknik yazılarda "µ" simgesi ile anılan MİKRON bir milimetrenin binde biridir: 1000µ = 1 mm. Su filtrasyonunda MİKRON seviyesi konusunda fikir yürütebilmek için tabiatta tanıdığımız birkaç malzemenin iriliklerini gözden geçirelim: İnsan saçı 60 - 120µ, un 5 - 100µ, polen 20 - 100µ, en küçük bakteri 0,2µ. Suyu bulanık gösteren maddelerin iriliği ise genelde BİR mikron altındadır.
Ham sudaki katılar kaç mikron?
Sudan ayırmak istediğimiz maddelerin iriliklerini "mikron" seviyesinde bilmek işe yarar, ancak sudaki katıların mikron seviyelerini gözle tayin edemeyiz ve şahsi kanaatımız ile filtre seçimi doğru olmaz.
PARTİKÜL Boyut Analizi
Sudan ayırmak istediğimiz katıların boyutlarını tayin eden bir laboratuvardan yararlanıp "Partikül Boyut Analizi" yaptırmak doğru filtre seçimi için doğru çözümdür.
Doğru filtre seçimi için diğer bir çözüm: Bir test sistemi kurmak ve değişik filtreleri küçük debilerde deneyerek pratik olarak sonuca ulaşmaktır.
Diskli Filtre Diskleri
Resim 4.’de görünen ve değişik mikron seviyelerinde olan diskli filtreler ile 20 µ - 400 µ arası için testler yapılabilir.
Kaç mikronluk filtre bizim işimizi görür?
Su Filtrasyonunda "Mikron Seviyesi"ne karar verirken, bir taraftan da işletme içinde su kullanılan yerlerin önemi ve mikron seviyesine toleransı göz önünde bulundurulur.
Kendi tecrübelerimizden birkaçını burada örnek olarak verelim:
1. Evlerde, okullarda ve her tür işletmede, banyolarda ve yıkamalarda kullanılacak genel amaçlı suların 100 µ’a kadar süzülmesi yeterli olur.
2. Gıda sektörü ve birçok sektörde, ana depo öncesi suların 50 µ - 100 µ seviyesine kadar süzülmesi işletmede kullanılan hassas kartuş filtrelerin bakımını azaltır ve yedek kartuş ekonomisi sağlar.
3. Fıskiyelere giden suyun, fıskiye delik çapının "beşte biri" seviyesine kadar filtrelenmesi doğru olur. Örneğin, fıskiye çapı bir milimetre ise, bir milimetrenin beşte biri olan 0.2mm, yani 200µ seviyesine suyun filtre edilmesi yeterlidir. Ancak, sudaki katıların "aşındırıcı" özelliği de göz önüne alındığında, daha emniyetli bir filtrasyon düşünülerek 100µ’luk filtre seçilebilir.
4. Borulu bir ısı eşanjörüne gelen soğutma suyu 200 µ - 400µ seviyesine kadar filtre edilir. Ancak, içinde daha dar kanallar olan plakalı ısı eşanjörü’ne gelen suların daha düşük mikron seviyesinde filtrelenmesi istenir.
5. Otomotiv sanayinde çok kullanılan Punto kaynak makinalarının içinde çok dar su kanalları bulunur. Bunların içinde kirlilik birikmesini ve birikim sonucu tıkanmasını önlemek için punto makinası soğutma suları genelde 50 - 80µ seviyesine kadar filtrelenir.
6. Bir işletmede içilen suların 5µ seviyesine kadar filtrelenmesi iyi olur. İçme suyunda bakteriye karşı ayrıca dezenfeksiyon şarttır. (DİKKAT: Şişe suyu işletmeleri için filtrasyon standardı çok daha hassastır.)
7. Bulanık suları berraklaştırmak için özel dolgulu yavaş kum filtreleri kullanılabilir. Son yıllarda suyun bulanıklığını UF - Ultra Filtrasyon tekniği ile gideriyoruz. UF tekniği ayni zamanda sudaki katıları 0,02 mikron seviyesine kadar süzdüğü için suyu dezenfekte etmiş de olur. UF mambranlarını iri katılardan korumak için, UF öncesi suyu 100 mikronluk Diskli Filtreler ile süzüyoruz.
Ultra Filtre 100 m3H
8. Su geçiş hızlarının çok düşük olduğu borular veya eşanjörler için yalnızca "boru genişliği" kriterine göre mikron seviyesini tayin etmek doğru olmaz. Çok düşük su hızlarının bulunduğu yerlerde su içindeki katılar çöker ve zaman içinde birbirlerine yapışan katılar boru ve eşanjör kesitlerini daraltır. Katılarıın çökmesine izin vermemek için suyun 100 mikron seviyesinde veya daha hassasça filtrelenmesi doğru olur.
Suyun filtrasyon seviyeleri için seçim kriterleri hakkında fikir vermeye çalıştık. Her işletmenin kendi ihtiyacına göre filtre ve filtrasyon seviyesi seçilir. Yukarıdaki örneklerde anlatıldığı gibi, filtre türü seçiminde yalnızca "Mikron Seviyesi" kriteri yeterli değildir. Mikron seviyeleri ile beraber, filtre seçiminde aşağıdaki diğer kriterler de göz önüne alınmalıdır:
Su ile beraber gelen katıların miktarı: Su içindeki katı miktarları yüksekse, filtrasyon yüzeyi geniş ve hacimli filtreler seçilmelidir; veya kendi kendini çok hızlı yıkayan ve yıkarken sistemin suyunu kesmeyen tam otomatik ters yıkamalı filtreler tercih edilebilir.
Yoğunluğu yüksek olan katılar: Su ile filtreye gelen "kum" gibi katılar sudan çok daha ağırdır, yani yoğunluğu yüksektir (kum 2,6 gram/Litre). Bu katıların klasik kum filtreleri ile tutulması mümkünse de kum filtresinin ters yıkanması sırasında bu katılar filtreyi terk edemez ve filtre içinde birikir. Bu sebeple kum filtresinin basınç kaybı çok sık artar, su debisi azalır, ters yıkama ihtiyacı sık olur.
Sentetik Diskli Filtre
Kum gibi yüksek yoğunluktaki katıların sudan alınması için kum filtresi uygun bir filtre değildir. Yoğunluğu yüksek olan katılar için biz "katı ayırıcı" veya "diskli filtre" tercih ediyoruz.
Sonuç: Su filtresi seçimi bir ilim değil, istatistk bilgidir. Su filtrasyonunda mikron seviyesi ve filtre türü işletme ekonomisini etkiler. Bu sebeple filtre seçimi ve filtre satın alınması çok tecrübeyi gerektirir. Komşu işletmede çalışan su filtresinin aynını satın almak ile genelde doğru filtre çözümü elde edilemez. Komşuda çok iyi görev yapan bir filtre diğer işletmede yetersiz kalabilir. Çünkü işletmelere gelen sular ayrı ayrı karakterde oldukları gibi, her işletmenin filtrasyon toleransı değişiktir.
Bir filtre satın alınacağı zaman çok detaylı bir filtre şartnamesi hazırlamak yerine, su tekniğinde tecrübeli bir kuruluşa aşağıdaki bilgileri vermek ve filtre seçimini bu kuruluşa yaptırmak ile doğru filtre satın alınabilir:
- İşletmeye gelen suyun kaynağı ve kalitesi, suyun mevsimsel değişiklikleri ve suyun partikül analizi;
- İşletmede suyun kullanılacağı yerler hakkında detaylı bilgi;
- İşletmenin özellikleri.