Su Değerlerinin DOĞRU Ölçümü Sanayi İşletmelerinde En Önemli Konulardan Biridir.
Bir sanayi işletmesinin kuruluş tasarımında “Su Kalitesi”nin ölçümlerinin türü ve monte edileceği yerler de tasarlanır. Sanayinin kullanacağı proses suyunu hazırlayacak olan su arıtım sistemi projelendirilirken, su kalitesinin işletmedeki önemine göre ölçü ve kontrol cihazları ve bunların otomasyonu ve hangi şartlarda ALARM verecekleri de planlanır.
Son yıllarda gelişen teknolojiler sayesinde suyun birçok değeri “On Line” tabir edilen, su borusu üzerine monte edilen ölçüm cihazları ile ölçülüp PLC (Programlanır Lojik Kontrol Cihazı)’ye bağlı kontrol panosunda takip edilebilir, hatta bu su ölçümlerinin sonuçları bir bilgisayarda dosyalanabilir. Bugün için “On Line” olarak suyun şu parametreleri sürekli ölçülebiliyor: Suyun iletkenliği, sıcaklığı, pH derecesi, klor ve ozon miktarı veya ORP değeri, su sertliği, alkalinitesi, suyun sıcaklığı. Su temininin zor olduğu bölgelerde bazı işletmeler biyolojik arıtmadan çıkan arıtılmış atık suyu da kullanmak ister. Bu durumda bu suyun şu değerlerini de ölçmek gerekebilir: Bulanıklık, fosfat, amonyum, nitrat, organik yük, yağ gibi. Tabii ki suyun basıncı işletmenin birçok yerinde ölçülmesi gerekir ve tasarlanan basınç yetersiz olduğunda ALARM da çaldırılabilir.
Proses suyu hazırlama cihazları üzerine monte edilen hassas ölçüm cihazları sayesinde, proses suyunun kalitesinin her an doğru olup olmadığı da etkili bir şekilde kontrol altında tutulur. Ölçüm cihazları ile donatılmış bir ters ozmoz cihazı örneği Resim 1.’de görülüyor.
Resim 1. Ölçüm cihazları ile donatılmış iki kademeli ters ozmoz cihazı ve EDI sistemi
Ölçüm Cihazlarının “püf noktaları”:
Su ölçüm cihazlarının montajı ve sağlıklı çalışması için bu cihazları üretenlerden detaylı bilgi almak doğru olur, çünkü birçok hassas su ölçüm cihazının “püf noktaları” bulunur ve bunlara dikkat edilmezse cihazların ömrü kısa olur veya doğru ölçüm yapmazlar. Bu yazımızda bu “geniş” konunun her yönünü anlatmayacağız, okuyuculara ve işleticilere fikir vermek amacı ile birkaç örneğe yer vereceğiz.
Resim 2. pH, Klor, Sıcaklık ve Bulanıklık Ölçer
Manometre veya basınç kontrol cihazlarının normalde uzun ömürlü olduğu var sayılır, ancak bu basit cihazların ender de olsa kısa zamanda bozulduğuna şahit oluyoruz. Bir boru üzerine monte edilen bir basınç göstergesi yanlış bilgi verdiğinde işletici mecburen, pompa kontrolü, otomasyon vanaları kontrolü gibi birçok aksamı kontrol eder ve zaman kaybeder, hatta su akışını kesmeye mecbur olur ve bu kadar basit bir gösterge arızası sebebi ile işletmede kısa duruşlar olsa dahi işletme zarar eder. Çözüm: Su basıncının önemli olduğu tesisatta bir adet yerine birkaç basınç ölçer monte etmek olabilir.
İletkenlik ölçer proses suyu hazırlama sistemlerinde ve özellikle ters ozmoz cihazlarında bulunur. Yalnızca “suyun elektrik iletkenliğini” ölçen bu ölçü cihazı genelde uzun ömürlüdür ve az kalibrasyon gerektirir. Su iletkenliği su sıcaklığına göre değiştiği için, kaliteli iletkenlik ölçerler sıcaklığa göre “kompansasyon” yapar. Fakat en doğrusu iletkenlik ölçer yanına bir de termometre monte etmek ve böylece, günlük ölçümler kaydedildiğinde, su iletkenliğinin hangi su sıcaklığında ölçüldüğü bilinir ve ona göre yorum yapılır. Jeotermal bölgelerde kuyu suyu sıcaklığı zaman zaman değişir, bu sebeple ters ozmoz cihazı üretim suyu debisi ve kalitesi de değişir, çünkü BİR “derece C” su sıcaklık farkı ters ozmozda %3 seviyesinde su debisini değiştirir.
Çok saf suların iletkenliğinin ölçümü: 2 - 3 microS/cm ve daha saf suların ölçümlerinde çok yüksek kalitelide cihaz kullanılmasını öneririz. Çünkü iletkenliği bu kadar düşük olan suların iletkenliğini ölçen cihazların gerekli kalibrasyonunu yapmak zordur. 1 microS/cm altındaki saflıkta suların ölçümü “megaohm” olarak su direncini ölçen cihazlar ile de yapılır.
Resim 3. Bulanıklık Ölçer
pH Ölçümü: Su hazırlama sistemlerinde, otomatik pH ölçümüne göre asit ya da kostik dozlamasında bazı hatalar yaşandığını görüyoruz. Su hattına dozaj yapıldığında kimyasalın suya karışım hızı ve aynı kimyasalın suyun pH derecesini etkileme hızı düşük olabiliyor. Özellikle su sıcaklığı düşük ise, suyun pH değişim hızı daha da düşük olur. Bu sebeple pH ölçümlerinden şikayet edilir, oysa sorun pH ölçerde değil, kimyasalın su ile karışım şeklindedir.
Çözüm: Kimyasal dozaj noktasından sonra, suyun en az 15 – 20 saniye kadar karışımını sağlayacak bir boru mesafesinden sonra hat üzerine pH ölçer monte edilmesi doğru olur.
EDI sistemi veya reçineli deiyonize su hazırlama sistemi üretim suyu “BİR mikroS/cm” altındadır; böyle çok düşük iletkenliklerdeki sularda pH ölçülmesi istenir ve genelde pH ölçümünde sorun yaşanır, çünkü çok düşük iletkenlikteki sularda pH değerini oluşturan serbest “artı” ve “eksi” iyonlar bulunmaz, bulunsaydı zaten iletkenlik yüksek olurdu.
pH Ölçümünde yaşanan büyük farklılıklar: Genelde kuyu suyunun hat üzerinde pH ölçümü ile aynı suyun laboratuvarda ölçümü farklı sonuçlar verir. Çünkü su laboratuvara giderken veya oradaki bekleme süresi sırasında suda çözünmüş olarak bulunan CO₂ gazı buharlaşır, bu da suyun pH değerinin yükselmesine sebep olur. Bu sebeple laboratuvarda ölçülen pH değeri yüksek olur.
Şunu da not edelim: “pH sensörü” çok hassastır, çok sık kalibrasyon gerektirir ve kısa zaman aralıklarında yenilenmesi de doğru olur.
Klor ölçer: Genel olarak klor ölçüm sensörleri en çok BİR bar basınçta çalışır, bunun için “hazne tipi” ölçüm cihazlarıdır. Su hattı basınçlı ve akış hızı da yüksek olduğunda Klor Ölçer yanlış ölçüm yapar, bu sebeple “hazne tipi” ölçümlerde mutlaka akış rotametresi de bulunmalıdır.
Sensörün montaj yerinin su ölçümlerine etkisi:
- Genelde su kalitesi ölçüm sensörlerinde oluşan hatalar sensörlerin boru hatlarına yanlış montajından kaynaklanır. Sensörler pompaya, mekanik karıştırıcıya, borudaki TE’ye veya bir boru dirseğine yakın monte edildiğinde sensörler hat içindeki hava kabarcığı sebebi ile veya türbülansa maruz kaldığı için doğru ölçüm yapamaz, dalgalı ölçüm yapar.
- Su hızı düşük olan bir boruya sensör dik monte edildiğinde, sensör ucuna bir hava kabarcığı takılabilir ve bu hava kabarcığı sensörün doğru bilgi ölçmesini engeller.
- Sensörlerin hat basıncına göre seçilmemesi de sensörlerin çok hızlı bozulmasına sebep olur. Genelde standart sensörler en çok 6 bar hat basıncında çalışır.
- Klorlu sudan etkilenen sensörler de bulunur ve ölçüm yapılan suda klor olduğunda sensör doğru bilgi veremez.
Resim 4. Ozon sensörü
Yazımızın başında belirttiğimiz gibi, okuyuculara ve işleticilere “fikir vermek amacı ile” birkaç ölçü ve kontrol cihazının montaj şekline ve yaşanabilen sorunlara değindik. Su ölçüm cihazlarının kalitesi, doğru montajı ve doğru işletimi proses suyunun doğru hazırlanması ve sürekli kontrolü için elzemdir.