Kum Filtresi Ters Yıkama Sırasında Her Tuttuğunu Atamaz
Kasım 2015 / Enis Burkut
Kum Filtresi başarılı bir filtre olmasına rağmen, su ile beraber gelen bazı katılar filtrenin ters yıkaması sırasında filtreyi terk edemez. Bunu önlemek maksadı ile kum filtresi "koruyucu filtresi" kullanılması önerilir.
Yazının başlığını kısaca açıklayalım, daha sonra konunun inceliklerine geçelim: Kum filtresi, su içinde bulunan birçok katı türlerini sudan ayırmada kendini kanıtlamış en “tarihi” filtredir ve su içindeki katıların büyük bir oranını sudan ayırır. Ancak, filtreye gelen su içinde bulunan bazı katıların özgül ağırlığı, sudan katıları ayıran filtre dolgu malzemesinin özgül ağırlığıile aynı ise veya daha yüksek ise, özgül ağırlığıyüksek olan bu katılar, filtrenin ters yıkaması sırasında filtreyi terk edemez ve gittikçe kum filtresi içinde birikir.
Kum filtresi basit bir filtredir, fakat, bütün yeni icat edilmiş filtrelere rağmen, su filtrasyonunda henüzkullanımından vaz geçilemeyen bir filtredir, bu sebeple kum filtresini daha iyi tanımamızda yarar vardır.
Kum filtresi çok yer tutar, ters yıkama sırasında çok su atar, iyi işletilmezse içinde mikrobiyolojik üreme riski yüksek bir cihazdır; tüm bu olumsuzluklara rağmen bugün dahi çok kullanılan bir filtredir. Çünkü olumsuzlukları yanında kum filtresinin olumlu tarafları da vardır:
- sudaki katı miktarı çok olsa dahi bu katıları barındıracak geniş hacme sahiptir;
- İşletilmesi basittir;
- iç dolgusu ucuzdur;
- doğru tasarlanırsa basınç kaybı yüksek değildir;
- ısıya dayanıklıdır.
Kum filtresi içine konan dolgu malzemesi genellikle madenlerde elde edilen ve iriliği 0,3 mm – 3mm kadar olan kuartz kumudur, bileşiminde %90 üzerinde Silikat (SiO2)içerir ve bu maddenin özgül ağırlığı 2,60 - 2,65 gram/cm3’dür. İşte konumuz bu özgül ağırlık ile çok ilgilidir, çünkü, su ile beraber kum filtresine gelen katıların özgül ağırlığı 2,60 - 2,65’den yüksekse veya aynı ise, filtrenin ters yıkaması sırasında bu katılar filtreyi terk edemez. Israrcı olup ters yıkama suyunun debisini çok yükseltirsek, bu durumda
filtre dolgusu da filtreyi terk eder.
Çok yaşanan iki örnek ile yukarda anlattığımız “özgül ağırlığı” konusunu açıklayalım.
Birinci örnek kuyu suyunu süzen ve kuyu suyu filtrasyonu için kullanılan kuartz kumu dolgulu filtre: Bu kuyudan gelen çok küçük boyuttaki katıların özgül ağırlığı kuartz kumu özgül ağırlığı kadar olsa dahi, bunlar filtre ters yıkama suyunun hızı ile filtreyi terk edebilir. Ancak, kuyudan gelen katılar kum filtresi içindeki kuartz kumu iriliğinde veya daha iri ise ve özgül ağırlığı 2,50’den daha yüksekse, bu katılar filtre ters yıkaması sırasında filtreyi terk edemez, filtre içinde birikir. Sonuçta filtre içindeki kum tabakası kalınlığı yavaş yavaş artar; kum filtresinin basınç kaybı yükselir ve anlattığımız sorunun farkına varamayan işletici kum filtresini çok sık ters yıkar. Dolayısı ile çok miktarda su ters yıkama sırasında telef olur.
İkinci örnek çelik sanayiinde soğutma suyundaki demir oksiti (tufalı) filtreleyen kum filtreleri: Çelik sanayiinde TUFAL olarak adlandırılan demir oksitin yoğunluğu 5 gram/cm3 üzerindedir ve proses gereği soğutma suyuna girer. Tufalın iri olanları kum filtresine gelmeden önce çöker. Su ile sürüklenip kum filtresine gelentufalınbüyük bir oranı filtre ters yıkaması sırasında filtreyi terk edemez, aksine, filtre dolgusundan daha ağır olduğu için filtre dolgu tabakalarının alt kısımlarına doğru hareket eder. Filtre içinde kalan bu tufal malzemesi zaman içinde birbirleri ile birleşir ve filtrenin basınç kaybını yükseltir.
Çözüm Nedir?
Kum filtresi bazı katıları ters yıkamada atamadığı için tabii ki kum filtresinden vaz geçmek gerekmez, kum filtresi öncesi iri katıları ayıran bir “mekanik filtre” su sistemine monte edilir, böylece kum filtresine yalnızca küçükkatıların gelmesi sağlanır ve kum filtresinin sorunu azaltılır.
Kum filtresi öncesi ne tür mekanik filtreler kullanılabilir?
Artık dünyada iletişim arttı, her ülkenin geliştirmiş olduğu mekanik filtrelere ulaşmak mümkün oluyor. Bizim kendi uygulamalarımızda başarılı bulduğumuz su filtresi türleri şunlardır:
Kuyu suyu filtrasyonunda, kuyu suyundaki katıların türüne göre, kum filtresi öncesi “Diskli Filtre” ile çok başarı elde ettik. Diskli filtreler arzu edilen irilikteki katıları sudan ayırmak üzere tasarlanan ve kum filtresine kıyasla yaklaşık onda bir oranında ters yıkama suyu sarf eden ve az yer işgal eden filtrelerdir. Diskli filtreler ve kumanda panoları tabiat ortamına uygun filtrelerdir, bina dışına konabilir. Diskli filtreler 0,2 bar gibi düşük basınç kaybı için tasarlanır ve basınç kaybı 0,5 – 0,6 bar olduğunda filtre otomatik ters yıkamaya geçer. Resim 3’de bir disk filtre görülüyor.
Çelik sanayiinde, tufallı suların filtrasyonunda, kum filtresi öncesi “Katı Ayırıcı” tabir edilen mekanik filtreler ile başarılı su filtrasyonuyapılabiliyor. Katı ayırıcılar doğru tasarlanırsa, özgül ağırlığı 5 gram/cm3 üzerinde olan tufalpartiküllerini 40 – 50 mikron seviyesine kadar sudan ayırır. Katı ayırıcı sudan ayırdığı katıları cihazın alt haznesine gönderir, dolayısı ile suyun geçidi üzerinde basınç kaybını değiştirecek bir malzeme bulunmaz. Katı ayırıcının yarattığı basınç kaybı suyun cihaz içindeki sürtünmesi ile oluşur, bu da 0,5 – 0,8 bar mertebesindedir ve su debisi değişmedikçe ilk günkü basınç kaybı hiç değişmez.Katı ayırıcılar ve deşarj vanası kumanda panolarıtabiatortamına uygun ekipmanlardır, bina dışına konabilir.
Resim 4’de kum filtreleri koruyucusu olarakgörev yapan katı ayırıcılar görünüyor.
Katı ayırıcının kapladığı alan kum filtresi ile kıyaslanamayacak kadar azdır, örneğin 100 m3/saat su debisi için kum filtresi yaklaşık 7 – 8 m2 yer alırken, katı ayırıcı yalnızca 0,25 m2 yer alır. Katı ayırıcının kendini temizlemede harcadığı su miktarı kum filtresinin ters yıkamada harcadığı su miktarı ilekıyaslanamayacak kadar azdır.
Kum filtresi koruyucu filtresinin diğer bir avantajı:
Kum filtresinde, filtrelenmemiş su ile temasta olansu giriş vanası iri katılar tarafından aşınma, zedelenme ve bozulma riskleri taşır. Kum filtresi önünde koruyucu bir “ön filtre” olduğunda su giriş vanasının bozulma riski en aza iner.
Sonuç olarak, bir su arıtım sisteminde kum filtresi kullanılması planlandığında, filtrelenecek suyun içindeki katılar incelenmelidir. Kum filtresinin ters yıkaması sırasında filtreyi terk edemeyecek türde katılar ham suda bulunuyorsa, kum filtresini korumak amaçlı mekanik bir filtre seçilmeli ve projeye eklenmelidir görüşündeyiz.