FİLTRE SEÇİMİNİ ETKİLEYEN UNSURLAR

Enis Burkut
Makine Yüksek Mühendisi
enis@burkut.com.tr

Mayıs 2014

Yeterli işletme tecrübesi olmayanlar için su filtresi seçimi çok basit görünür.  Oysa ihtiyacı tam olarak karşılayacak su filtresinin seçimi için, filtre uygulama yeri ile ilgili birçok doğru bilgiyi toplamak ve daha sonra filtre arayışına başlamak doğru olur.  

Bir eczaneye girdiğimizde raflarda yüzlerle ilaç görürüz, ancak elimizdeki reçeteye uygun olan yalnızca bir veya iki ilaç vardır. Eczane örneğini SU FİLTRESİ ihtiyacı için de uygulayalım: Piyasada birçok tür su filtresi bulunur, bu filtrelerin her birini yerine göre “UYGUN” veya “UYGUN DEĞİL” olarak nitelendirebiliriz. İhtiyacımız olan “UYGUN FİLTRE” reçetesini yazacak doktor kim? 

Tıp ve sağlık insan tarihinde eski bir konu olduğundan, sağlığımız için tıp doktoruna gidiyoruz ve onun verdiği reçeteye uygun ilaç satın alıyoruz.  Çünkü bu tıp doktoru insan sağlığı eğitimi görüyor ve eğitim sırasında aldığı bilgileri uyguluyor.  Oysa, su filtresi insan sağlığına kıyasla çok daha basit görünür ve bu konuda çok kişi su filtresi ihtiyacı reçetesini kendisinin yazabileceğine inanır.  Fakat sonuç çoğu zaman kötü olur ve su sistemine takılan yeni filtre görevini yapamaz veya çok sık tıkanır, işletmeci işletmeye suyu verebilmek için filtrenin “by-pass” hattı vanasını açar veya su filtresi kabı içindeki filtre yapan kısmını çıkarıp kenara koyar, sonuçta su hiç filtre edilmeden işletmeye gitmeye başlar! 

Sanayide görevi olmayan okuyucular yukarıdaki paragrafı okuduklarında onlara bu paragraf  “komedi” gibi gelebilir fakat “komedi” gibi olan bu durumlara biz 50 yıldır şahit oluyoruz.

Bu yazımızın amacı su filtresi ihtiyaçları için doğru filtre reçetesini yazmak değildir. Yazımız, su filtresi seçiminde çok sayıda kriterler olduğunu vurgulamak üzere yazılmıştır.

Filtre Reçetesini Doğru Yazalım: Filtre ihtiyacı için işletmede doğru tespitler yaparsak, filtre reçetesini daha doğru yazılır.  Bunu yapabilmek için işletme içinde araştırma yapıp aşağıdaki soruların cevapları yazılmalıdır.  Bu bilgiler toplandıktan sonra uzman bir filtre kuruluşuna müracaat edilip doğru filtrasyon sistemi reçetesi yazdırılabilir.

1. Filtrelenecek Suyun Debisi Nedir?

Boru çapına bakarak veya pompa etiketini okuyarak hakiki suyun debisi hakkında karar vermek doğru olmaz, çünkü pompa debisi, pompanın karşısındaki dirence göre azalır veya çoğalır.  Filtre takılacak noktada su debisi ölçüm cihazı yoksa en pratik yöntem suyu büyük bir bidona akıtmak ve bidonun kaç saniyede dolduğunu kaydedip debiyi hesap etmektir.

Tam olarak su debisini ölçmeden filtre arayışına çıkan işletme sayısı çoktur, genelde boru çapına göre filtre aranır.  Bize şöyle telefon talepleri çok geliyor: “Sizde 3 inçlik filtre var mı?” Bu kişilere birkaç soru sorduğumuzda müşteriler “Çok soru soruyorsunuz.” şikayeti ile telefonu kapıyorlar.

2. Filtre Basınç Kaybı Su Debimizi Ne Kadar Etkilesin?

Yeni bir tesis kurulurken su filtreleri seçilir, filtre basınç kaybı da diğer basınç kayıplarına eklenerek besleme pompası basıncı hesaplanır.  Çalışmakta olan bir tesiste daha önce filtre yoksa, filtre satın alınmak istendiğinde pompaların değiştirilmesi genelde düşünülmez.  Dolayısı ile, sisteme eklenecek olan filtrenin basınç kaybı sistemin toplam basınç kaybını arttıracak ve su debisini düşürecektir.  İşte bu çok önemli işletme bilgisi ile yola çıkarak önce mevcut pompanın “debi/basınç” çizelgesi incelenmeli, filtrenin su debisini ne kadar azaltacağı anlaşılmalı, bu duruma göre az basınç kaybı yaratan bir filtre seçilmeli veya sisteme basıncı daha yüksek bir pompa konmalıdır.

3. Suyumuzda Çok Çeşitli Katılar Bulunuyor, Hangi Katıları Sudan Ayırmak İstiyoruz?

Kum gibi sert katılar, topaklayıcı kimyasalı dozajı sonrası oluşan yumuşak ve şekil değiştiren katılar, kağıt hamuru gibi lifli katılar, yosun gibi lifli katılar, metal taşlama artıkları gibi aşındırıcı katılar, kireç kristalleri gibi şekilsiz ve hafif sert katılar, küçük canlı kurtçuklar, yalnızca mikroskopta görünen mikroplar; “koloidal” olarak adlandırılan çok küçük ve su içinde askıda kalan katılar; bu listeye daha bir çok katı türü ekleyebiliriz.  Önce sudan ayırmak istediğimiz katı türünü doğru olarak tespit edip yazalım, daha sonra neyi sudan ayırmak istediğimizi bilerek filtre arayışına başlayalım.

4. Suyun Kaynağı Nedir?

Bizim gibi su filtresi ile uğraşanlar için suyun kaynağı çok önemlidir.  Çünkü kuyu sularının 12 ay içinde katılar açısından özelliği fazla değişmezse de, tabiata açık sularda, deniz/ göl/ dere sularında 12 ay suyun katıları gerek miktar olarak ve gerekse tür açısından çok değişir. 

Soğutma sisteminde dolaşan suyun içinde çok çeşitli katılar bulunur: Havadan soğutma kulesine gelen toz - toprak, yaprak, böcek, lifli maddeler gibi; prosesde soğutma suyunun değdiği maddelerden soğutma suyuna karışan tufal, lif, yapışkan maddeler gibi.  

5. Katı Boyutu Nedir?

Katı boyut analizi yaptırılarak ne boyutta katıları sudan ayırmamız gerektiğini tespit etmek çok doğru bir yöntemdir. Yani kaç mikronluk bir filtre seçilmelidir?  

Örneğin, bir işletmede “tesadüfen” doğru seçilmiş olan bir filtre sayesinde, kuyu suyundaki tüm katılar ayrılabiliyordu, çünkü kuyu suyundaki katıların en küçüğü 40 mikrondu ve o işletmedeki filtreler 20 mikronluk olduğu için mükemmel sonuç alınıyordu.Başka bir örnek: Yeni bir işletme kuyu suyu için 100 mikronluk filtre satın alır fakat sudaki katıların çoğu 10 - 50 mikron civarı olduğundan filtreye giren ve çıkan suyun kalitesi hiç değişmez!  Tabii ki moral bozucu bir durum!

6. Sudaki Katı Miktarı Ne Kadar?

Su içindeki toplam katı miktarı mg/Litre olarak belirlenir.  Kaliteli bir kuyu suyunda yalnızca 20 – 30 mg/L katı varsa filtrasyon sorunu pek yaşanmaz.  Ancak bazı kuyularda 500 mg/L üzerinde (500 gram/m3) üzerinde katı bulunabilir.  Bu durumda çok farklı filtrasyon sistemleri kurulması gerekir.  Çünkü 500 gram/m3 katı 100 m3/saat su debisinde 50 kg/saat ağırlık yapar!

7. Filtrenin Sudan Ayıracağı Katıları Nereye Atacağız?

Bu sorunun cevabını şu örnek daha kolay anlatır:  Örneğin bir çelik fabrikasında, içinde demiroksit (pas/ tufal) bulunan  soğutma suyunu filtrelemek istiyoruz.  Soğutma suyu debisi 400 m3/saat ve su içindeki katı miktarı 300 mg/L (300 gram/m3 = 0,3 kg/m3).  Bir filtre bu soğutma suyundan saatte (400 m3/h x 0,3 kg/m3 = 120 kg/sat) 120 kg/saat, - 2880 kg/gün katıyı ayıracaktır. Filtre bu katıları sudan ayırıp dışarı atacak, fakat bu kadar katıyı hiçbir kanala atamayız.  Dolayısı ile, yalnız doğru su filtresi seçmek yetmez, su filtrasyonu sorununa daha bir üst seviyeden bakıp filtrenin sudan ayırdığı katıların nasıl sistem dışına taşınacağı da filtrasyon reçetesi içine yazılmalıdır.

8. İşletmeye Ait Özellikler

Salça fabrikası gibi yılın 3 – 4 ayı çalışan bir işletme ile 12 ay çelik üreten bir fabrikanın kuyu suyu filtresi ayni olmamalıdır.  Salça fabrikasının bakım onarım için yıl içinde çok zamanı vardır, oysa çelik fabrikasının yılın her günü çalışması istenir.  “Bakım – onarım” kriteri açısından bu işletme farkı da filtre seçimini çok etkiler.

9. Filtrelenecek Suyun Sıcaklığı Nedir?

Bazı proses suları 2°C, bazı proses suları 20 - 40°C, bazı jeotermal sular ise kuyudan 90°C’de çıkıyor ve bu sıcak suyun da filtrelenmesi gerekiyor.  Sentetik filtrelerin bazıları en çok 70°C’ye dayanıklı olduğundan, daha yüksek sıcaklıktaki sular için genelde paslanmaz çelik filtre seçimi gerekir. 

10. Filtre Edilecek Suyun İletkenliği ve Cl – Klorür Miktarı?

Suyun iletkenliği ile beraber suyun içindeki “Cl” iyonu (Klorür) miktarı kesinlikle bilinmelidir, çünkü, seçilecek filtre türü içinde bulunan metal aksamın türü özellikle sudaki Cl- Klorür miktarına göre değişir. Sudaki  Cl – Klorür iyonu miktarına göre hangi tür paslanmaz çeliğin korozyona dayandığını gösteren çizelgeler bulunur, bu çizelgelerden yararlanılarak filtre içindeki paslanmaz çelik türü seçilmesi doğru olur.

11. Filtrenin Periyodik Bakımları Nelerdir? Ne Sıklıkta Yapılır?

Otomatik ters yıkama yapan bir filtrede birkaç otomasyon vanası bulunur. Filtre modeli seçerken ucuza kaçıp tam katalogdaki en yüksek kapasiteye göre filtre seçildiğinde, bu filtre belki 10 dakikada bir ters yıkamaya geçebilir,  bu da günde 144 kez ve 300 gün/yıl çalışmada 43200 kez vana aç/kapa demektir. Vanalar bu kadar aç/kapa işlemine dayanamaz ve vana yenilemesi sebebi ile yıl içinde işletmenin gereksiz yere duruşlarına sebep olur ki bu duruşların bedeli birçok yeni filtre fiyatından daha pahalıdır. Bu sebeple yılda 300 gün ve 3 vardiya çalışan bir işletme için katalogdaki en yüksek kapasite değerine göre filtre satın almak yerine, çok daha yüksek kapasiteli bir filtreyi satın almak işletme için daha doğrudur.  

12. Filtre Yedek Parça Gerektiriyor mu?

Periyodik genel bakım duruşları dışında duruşun çok pahalıya mal olduğu işletmelerde filtre seçimi daha da önemlidir: Su hattı üzerine biri yedek iki filtre monte etmek de çözümlerden biri olabilir. Az bakım isteyen filtre seçmek ve gerekli yedekleri de işletmenin stoğunda tutmak en mantıklı yöntemdir.  Filtrenin acil bakımı durumunda, kısa süre ile suyu “by-pass” hattından geçirmek sonucunda işletme zarar görür mü?  Bu sorunun cevabı da filtre seçimi için önemli bir kriterdir.

13. Filtre Ne Kadar Su Atar?

Ters yıkamalı bir filtrenin ters yıkama sırasında ne kadar su attığını bilmek isteriz.  Ancak, yıl içinde çok değişken özelliklerde olan dere/ göl / deniz sularındaki katı miktarı da çok değişken olduğundan bu tür uygulamalarda filtrenin atacağı su miktarını hesaplamak olanaksızdır.  Filtrenin az su atması amaçlanacaksa o zaman yalnızca satın alınacak filtrenin değil, tesisin tamamının attığı su üzerinde bir araştırma yapmak ve TOPLAM ÇÖZÜM üzerinde çalışmak daha doğru sonuç verir. 

On yıl kadar önce bir işletme kum filtrelerinin ters yıkama sularının geri kazanımı için bir ihale açmıştı.  Biz mevcut kum filtrelerinin daha verimli çalışması için bir yöntem bulduk ve bu yöntem ile mevcut kum filtrelerinin ters yıkamada attığı su %90 azaldı, işletme “geri kazanım”   ihalesinden vaz geçti.

14. Su Filtreleri Ne Kadar Yer Kaplayacak? Bu Yer İşletmemizde Var mı?

Çalışmakta olan bir işletmeye su filtresi satın alınacağında genelde bu filtre için geniş bir yer bulunamaz, dar yere sığacak bir filtre bulmak gerekebilir.  Filtre satın alma kriterlerinde filtrenin ölçüleri de önemlidir.

15. Filtre Değil, Filtrasyon Sistemi

Çoğu zaman tek bir filtre ile su filtrasyonuna çözüm getirilemez. İşletmeye giren ilk suyu (ham suyu) kullanım noktasında istediğimiz su kalitesine getirecek olan filtre sistemin reçetesini yazmak ve sonra bu sistemi satın alıp doğru uygulamak tek doğru yoldur.

Örneğin, son noktada 5 mikrona kadar süzülmüş bir su ihtiyacını amaçlayan bir gıda fabrikasını düşünelim.  Demek ki son noktada 5 mikronluk kartuş filtreler bulunacaktır.  Kaliteli ve tam 5 mikron hassasiyetinde kartuş filtre yedeği pahalı olduğu için, 5 mikronluk filtreyi korumak için 10 mikronluk kartuş filtre, bunu korumak için 55 mikronluk diskli filtre, bunu korumak için 100 mikronluk elek filtre gibi bir filtre sistemi tasarlanabilir. 

Su Filtresi veya Filtrasyon Sistemi Seçimini Kime Danışacağız?

Su filtrasyonu konusu bir ilim değil, deneyim konusudur.  Yukarıda tarif edilen araştırma yapıldıktan ve bilgiler toplandıktan sonra su filtresi konusunda deneyimli bir şirkete konuyu danışmak ile doğru filtre veya doğru filtre sistemi seçilir.    

Diskli Filtre

Kartuş Filtre

Ayırıcının sudan ayırdığı katılar

Kum Filtresi

Ultra Filtre ve Ön Filtrasyon Sistemi