TERS OZMOZ CİHAZININ ÖN ŞARTLANDIRMASI

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

Kasım 2012 / Enis Burkut
Çok güzel bir icat olan Ters Ozmoz cihazı, onu besleyen suyun bazı kalite bozuklukları sebebi ile kısa zamanda bozulabilir. Uzun ömürlü ve az bakım isteyen Ters Ozmoz cihazı istendiğinde, ÖN ŞARTLANDIRMA sistemi kurularak Ters Ozmoz cihazını rahatsız eden maddeler giderilir.

T.O. - Ters Ozmoz cihazı çok güzel bir icattır ve günümüzde artık her sanayi kuruluşunda küçük veya büyük kapasiteli Ters Ozmoz cihazına rastlıyoruz.  Ancak çoğu işletmede T.O. cihazından işletmeci şikayetçidir.  Aslında bu şikayetin bir kısmı eksik işletme eğitimi sebebi ile yanlış işletilmeden kaynaklanıyorsa da şikayetin bir kısmı T.O. cihazının “ÖN ŞARTLANDIRMASI” nın eksik tasarlanmasından kaynaklanır.

Bugünkü piyasa anlayışına göre T.O. cihazı, genelde cihaz şasisi üzerine monte edilmiş bir kapta bulunan kartuş filtreler ile korunan bir membran sistemidir.  Bilgisiz bir satıcı bilgisiz bir müşteriye  T.O. cihazı satarsa, yalnızca bu kartuş filtreler ile korunan bir T.O. cihazı satın alınmış olur ve bu cihazdaki T.O. membranlarının ömrü çok kısa olur.

Bu yazımızda kuyu suyu ve şehir suyu gibi sularda kullanılan T.O. cihazı için ÖN ŞARTLANDIRMA konusunu kaleme alacağız. T.O. cihazı ile iyileştirilecek su içine kirli su ve yağ karışmışsa, T.O.’ya gelen su dere – göl gibi dış tabiat şartları ile temas eden ham su ise T.O. öncesi yapılacak ön şartlandırma çok daha kapsamlı olmak mecburiyetindedir.

Kuyu suyu gibi insan tarafından kirletilmemiş, içinde atık su ve yağ olmayan bir ham sudan T.O. tekniği ile yüksek kalitede su elde etmek istendiğinde, genelde T.O. membranlarının HASSASİYETİ aşağıdaki maddeler ile sınırlıdır:

• Besi suyunun oluşturacağı şoklar (koç darbesi);
• Suda çözünmeyen katılar;
• Mikrobiyolojik maddeler;
• Demir ve Mangan iyonları;                                                  
• Kalsiyum, Magnezyum, Silikat gibi kolay kristalleşen mineraller.

“ÖN ŞARTLANDIRMA” olarak adlandırılan ekipmanlar  ve T.O. membran seçimi doğru tasarlanırsa T.O. membranları daha az bakım gerektirir ve daha uzun ömürlü olur.  Resim 1 ve Resim 2’de ters ozmoz cihazı ön şartlandırma sistemleri görülüyor.

BESİ SUYUNUN OLUŞTURACAĞI ŞOKLAR:
Besi suyu, içinde hava ile sisteme gelmesi, besi pompasının ve T.O. basınçlı pompasının  “yumuşak kalkış” - “softstart” ile değil de direkt şalter ile devreye girmesi sonucunda T.O. membranlarında mekanik şoklar olur ve bunun sonucunda membranlarda “KALICI DEFORMASYON”  meydana gelir ve membranlar görev yapmaz,  yenilenmesi gerekir.

SUDA ÇÖZÜNMEYEN KATILARIN GİDERİMİ:  
Suda çözünmeyen katıların bir kısmı T.O. membranlarını tıkar, sistemin basınç kaybını arttırır.   Çok küçük olan katılar ve tortular membranların üzerine çöker ve suyun membrandan iyi su tarafına geçmesini önler.  Çok sert olan bazı katılar ise membran yüzeyini aşındırır ve böylece iletkenliği yüksek suyun iyi su tarafına geçmesine müsaade eder.

Devrimizde, suda çözünmeyen katıların giderimi konusu basitleşti diyebiliriz, çünkü artık “UF - Ultra Filtrasyon” fiyatları ucuzladı.  UF sistemi sayesinde ham sudaki katıları 0,02 mikron seviyesine kadar sudan ayırmak mümkündür.  Bu sebeple, uzun ömürlü bir T.O. sistemi tasarlandığında, ön şartlandırmada katı giderimi için UF seçmek mantıklı olur.  Tabii ki UF de bir membran tekniği olduğundan, UF’nin iri 150 mikron üzerindeki katılara karşı korunması gerekir. 

On yıl kadar önce UF pahalı bir çözüm idi ve o zamanlarda T.O. cihazını katılara karşı korumak için daha klasik sayılan yavaş geçişli kum filtreleri, çok katmanlı filtreler ve küçük debiler için birkaç kademeli kartuş filtreler kullanıyorduk.  Devrimizde de, UF’yi tercih etmeyen işletmeler için klasik ön şartlandırma çözümleri üretiyoruz.

UF kullanmayan sistemlerde, T.O. membranları öncesi kullanılan kartuş filtreler, eski bir piyasa alışkanlığı ile genelde BEŞ MİKRONLUK seçilir.  Oysa, T.O. membranlarının katmanları arasında, ham suyun yol aldığı yerlerin kalınlığı çoğu zaman 5 mikrondan daha azdır, dolayısı ile BİR MİKRONLUK kartuş seçmek daha doğru bir çözümdür, 5 mikronluk kartuş ancak bir mikronluk kartuşun koruyucusu olarak kullanılabilir.   

T.O. öncesi, filtrelerden sonra yapılacak olan SDI (Silt Density Index) testi filtrelerin başarısı hakkında kesin bilgi verir.  Az bakım isteyen T.O. membranları için filtrelenmiş suyun SDI değeri en çok “3” olmalıdır.

MİKROBİYOLOJİK MADDELERİN GİDERİMİ:
Bakteri, mikrop, mantar ve daha birçok isim ile andığımız mikroskopik canlılar, su ile beraber T.O. membranları içine girdiklerinde burada çoğalırlar ve geçirimsiz tabakalar oluştururlar.  Bunun sonucunda T.O. cihazının kapasitesi düşer.  Bununla beraber kimyasal yıkama periyodu da çoğalır.  Oysa, mikroskopik canlılardan arınmış bir su ile beslenen T.O. sitemi az bakım ister ve membran ömrü daha uzun olur. 

T.O. ön şartlandırmasında “Mikroskopik Maddelerin Giderimi”  konusu çok önemlidir.  UF – Ultra Filtrasyon ile katı giderimi tasarlanmış bir sistemde mikroskopik maddelerin da giderimi sağlanır.  Çünkü bugünkü UF birimleri 0,02 mikron seviyesinde suyu süzer, dolayısı ile UF birimleri mikroskopik canlıları geçirmez.   UF’nin kullanılmadığı tesislerde, ham su kuyudan T.O. cihazına kadar “hipoklorit” gibi bir dezenfektan ile sürekli olarak bakteriyolojik baskı  altında tutularak çoğalmaları önlenmelidir.  Yüksek oksitleme özelliği olan hipoklorit T.O. membranlarının  bir çok modeline zarar verir.  Bu zararı önlemek için, su T.O. cihazına girmeden önce hipokloritinoksidasyon özelliği giderilir. 

UV - Ultraviyole ile dezenfeksiyon da düşünülebilir.  UV yöntemi seçilecekse, bir mikronluk kartuş filtrelerden sonra UV cihazı hat üzerine monte edildiğinde daha etkili olur.

DEMİR VE MANGAN İYONLARININ GİDERİMİ:
Tabii sularda çoğu zaman “iyon” şeklinde çözünmüş olarak bulunan Demir ve Mangan minerallerinin, önşartlandırma ile sudan ayrılması istenir.  Okside edilebilenbu iki iyonun hipoklorit gibi oksidan maddeler ile oksitlenmesi sonucunda yavaş kum filtresi ile giderilmesi mümkündür.

Kum filtresi içine konulan ve “katalizör” görevi yapan 
bazı dolgu malzemeleri sayesinde demir ve mangan 
daha kolay okside olup sudan ayrılabilmektedir. 

T.O. MEMBRANI İÇİNDE OLUŞAN MİNERAL KRİSTALLERİ:
Tabii su içindeki iyonlar ile suyun pH derecesi bir denge içindedir.  T.O. cihazı ile tabii su içinden çok saf su alındığında, geriye kalan su, ayni buhar kazanındaki gibi ve soğutma kulesindeki gibi mineral yapısı tabii denge dışına çıkmış bir su olur ve bu kadar çok minerali içinde barındıramayan su,  içindeki iyonları “mineral tuzları” olarak, kristal şeklinde içinden atar.  Bu mineral tuzları KATI FORMDA KRİSTALLERDİR.  T.O. membranı içinde oluşan bu kristaller membranların tıkanmasına sebep olur.   Bu mineral tuzlarının birçoğu membran yıkanması sırasında çözünür, ancak bazı mineral tuzları (CaSO4 gibi, Silikat tuzları gibi) membran yıkanması sırasında çözünmez ve dolayısı ile membranların kalıcı olarak bozulmasına sebep olur. 

Bu soruna karşı ön şartlandırma nedir?
Ön şartlandırmaya gelmeden önce ham suyun analizinin doğru yapılması ve bu analize göre membran seçimi ve T.O. sistem tasarımının doğru yapılması gerekir.  T.O. membranı üreticilerinin hazırlamış olduğu bilgisayar programları sayesinde ve biraz da hayat kurulum tecrübesi ile T.O. tasarımı yapılır.  Ancak, ticari sebepler ile doğru yapılmayan seçim ve tasarım sonucunda T.O. cihazı kullanıcısı eziyet çeker ve işletme çok sık T.O. bakımı ile uğraşacağı için ekonomik zarara uğrar. 

Ön şartlandırma olarak, suya “Antiskalant” (taş önleyici kimyasal veya kristal geciktirici kimyasal denebilir) verilir. Bu kimyasal mineral tuzlarının kristalleşmesini geciktirir, böylece oluşacak kristaller T.O. membranının terk ettikten sonra oluşur.   Suya ne miktarda antiskalant verileceğini özel bir bilgisayar programı ile belirlenir. Bu kimyasal programı antiskalant türüne ve her m3 suya verilecek miktarı belirler. Ayrıca, bazı durumlarda ham suyun pH derecesi asit ile düşürülerek antiskalant miktarı azaltılabilir.  Buna da gene bilgisayar programı karar verir. 

T.O. membranlarına gelen su içinde yeterli antiskalantın bulunması nasıl sağlanır?  T.O. sistemi tasarlayanın ve işleticinin bu hassas nokta üzerinde durmasını öneririz.  Arzu edilen şey, T.O. membranlara gelen her su damlası içinde hesaplanan oranda antiskalantın bulunmasıdır.  Bunu sağlamak üzere antiskalantı sulandırmak, ona göre dozaj pompası seçmek ve ayarlamak çok önemlidir.

Sonuç olarak: TERS OZMOZ CİHAZININ ÖN ŞARTLANDIRMASININ TASARIMI VE DOĞRU İŞLETİLMESİ TERS OZMOZUN KALİTESİ KADAR ÖNEMLİDİR.

20 m3 saat kapasiteli T.O. cihazının ÖN ŞARTLANDIRMASI

72 m3 saat kapasiteli T.O. cihazının ÖN ŞARTLANDIRMASI