Reverse Osmosis Su Arıtma Yöntemi

Ozmoz, binlerce yildir bilinen dogal bir prosestir ve RO'nun temelini olusturur. Yasayan hücre duvarlari dogal yari geçirgen membranlardir. Hücre zari disinda bulunan örnegin; yüksek miktarda su; hücra zarindan süzülerek geçer ve zarin iki tarafindaki yogunlugu ve basinci esitlemeye çalisir. Membranin yari geçirgen dogal yapisi sayesinde suyun geçisi, çözünmüs minerallerin geçisine göre daha kolay olur. Az yogun çözeltideki su, daha konsantre çözeltiyi seyreltmek ister. Iki çözelti arasinda konsantrasyon farki ortaya çikar ve osmotik basinç farkini belirler. Bu basinç farkindan dolayi (2.31 fit su 1 psi'ye esittir.)  1” kare basina 0.454 kg'lik basinç üniteleri yer degistirir. Yani; 1000 mg/lt toplam çözünmüs farklilik 1 psi osmotik basinç farkina esittir. Basinç, osmotik basinci büyük olan konsantre solüsyona uygulandigi zaman suyun geçisi tersine döner ve RO kurulmus olur.

Iyonlar membrana yaklastiklarinda, kendi dogal yüklerinin yansimasindan dolayi reddedilirler. Ayni yükler birbirini iter tipki ayni kutuplarin birbirini itmesi gibi. Yüksüz olan su, membrandan geçerek süzülmüs tarafta yer alir. Katyonlar ve anyonlar çözelti içerisinde dolasirlar ve bazen birbirleriyle temas edecek kadar yaklasarak bireysel yüklerini bosaltirlar. Bunlar membrandan rahatlikla geçerler. Tuzlu su tarafini sürekli durulamak, membranin tikanmasini engellemek açisindan önemlidir. Su, bütün tuzlarini birakarak membrandan geçtiginde, tuzlu su konsantrasyonu gitgide artar. Drenaj olmazsa, tuzlu su tarafindaki mineral konsantrasyonu, tuzun çözünmüs limitlerinin üzerine çikar ve çökelti olusturarak membran üzerinde tabakalasir. Tuzlu su tarafindaki asiri konsantrasyondan kaçinmak amaci ile nüfuz etme hacmi, düsük basinç sisteminde geri alinir. Besleme akimi hacminin, %30-60 oraninda korunmasi ile saglanir. RO ile aritilacak sularda en önemli parametre süphesiz TDS degeridir. TDS bize kullanilan ham su hakkinda net bilgiler vermektedir

RO Membranlarının Yapıları ;

RO Operasyonu ;

Bütün RO'larin çalisma prensibi aynidir. Besleme akimi membrandan geçerken süzülme gerçeklesir ve su membrandan geçerken mineraller disari tasinarak atilir.

Düşük Basınçlı Sistemler ;

 Düsük basinçli ro üniteleri genelde besleme basincinin 100 psig'den az oldugu sistemlerdir. Membrandaki basinç farki azaltilinca su üretimi durur. Alinan tedbir,membrandaki çözünmüs konsantrasyon farkini azaltana kadar tuz geçisi devam edecektir, yüksek TDS suyu membranin süzülmüs tarafinda ortaya çikacaktir. Bu olay TDS krebi olarak tanimlanir.

Verimi Etkileyen Faktörler ;

RO ile elde edilen su kalitesi, membran tipi, operasyon basinci, pH, ham su karakteristigi ve sicaklik gibi pek çok etkene baglidir. Ca, Mg ve sülfat gibi 2 degerlikli iyonlar, genel olarak Na ve Cl gibi tek degerli iyonlara göre daha etkili uzaklastirilir. Bazi maddeler, örnegin borat pH'dan önemli oranda etkilenirler. Genelde yüksek pH'da verim artar.

Basınç ;

RO 'larda operasyon basinci; besleme suyundaki toplam çözünmüs katilara ve istenen süzme basinç verimine baglidir. TDS, sistemin osmotik basincina karar verir. 100 mg/lt TDS 1 psi'ye karsilik gelir. Besleme, osmotik basinç farki ile süzme basinci toplamindan büyük olmalidir. Bu yüzden deniz suyu aritimi tuzlu suya göre çok daha yüksek basinç ister. Ek olarak basinç farkinin artmasi, süzme kalitesini artirir. Tuz geçisi sabit iken, su basinci artirilir ve daha yüksek kalitede su elde edilir. RO sistem basincini artirarak, istenildigi kadar çok su elde edilebilecegi düsünülse bile bu dogru degildir. Membran üreticileri max debiye göre, günlük su debisine ve yüzey alanina göre dizayn yaparlar. Bu, konsantrasyon kutuplasmasi olarak bilinen, membran yaninda mineral yapilmasindan dolayidir. Bundan baska, membranlar zamanla basinçtan dolayi sikisirlar. Buda, içinden geçen suyun difüzyonunu yavaslatir ve üretim orani (debi) azalir.

Sıcaklık ;

Besleme suyu sicakligindaki artis, süzme akisini artirir, fakat süzme kalitesini etkilemez. Membran yapisinin seçiciligine bagli olarak, bu isi etkisi 1 fahrenheit basina % 1.5-2 olabilir. Sicakligin artmasi yanlizca, membranin özel operasyon maximumunun altinda faydali olur. Bunun üstüne çikan sicakliklarda membran zarar görür.

İyileştirme Yüzdesi ;

Membranin çalistigi iyilestirme yüzdesi direk olarak süzme kalitesini etkiler. Organikler, pirojenler(ates), hücreler, virüsler ve bakteriler gibi iyonik olmayan bilesiklerin eliminasyonu filtrasyon prosesidir. Bakteri konsantrasyonunun çok yüksek oldugu durumlarda da süzme akiminda bulunabilirler. Membran gözeneklerinden geçerken , buralara yerlestikleri kesin olmamakla birlikte, böyle olabilecegi kabul edilir. Dolayisi ile ro öncesi bakteriyolojik aritim yapilmalidir.

Membran Ömrünü Etkileyen Faktörler ;

Dizayn performansini ortaya çikartmak için, süzme kalitesi ve operasyon verimini düsüren faktörler göz önüne alinmalidir. Alçaltma, inorganik, organik yada mikrobiyolojik üremeden dolayi ortaya çikan üretimdeki azalmadir. Veya alçalma, membran yüzeyinde geri dönülemez hasarlardan dolayi olan su kalitesindeki düsüs anlamina da gelebilir.

İnorganik Kirlenme ;

En yaygin inorganik kirlenme problemleri, uygun ön aritimin yapilmasi ile ortadan kaldirilabilir.

Askıda Katı Maddeler ;

Tipik filtrasyon ihtiyaci, delikli geçis membraninda max 5 micron büyüklük ve spiral sarili membranlarda da besleme hizina bagli olarak 25 micron veya daha küçüktür. Bulaniklik genelde 1 NTU dan küçük olarak düsünülür.

Bikarbonat Alkalinitesi ;

Bütün sular kalsiyum bikarbonat içerir ve kalsiyum karbonat formuna dönüsebilir veya en son asamada çökelti olusturabilir ve membrani tikar. Bu problemden kaçinmak için; besleme suyu ya yumusatilir yada kalsiyum karbonat çökeltisini önlemek amaciyla pH azaltmak için asitle aritma yapilir. Genelde, küçük ro üniteleri yumusatma, büyük ünitelerde pH kontrolü kullanir. Membran kalsiyum karbonatla tikanmissa, asitle yikama yolu ile temizlenebilir. Hazirlanmis asitli yikama aparatlari, genel olarak sitrik asit veya fosforik asit ile yapilir.

Kalsiyum Sülfat ;

Kalsiyum sülfat suda sinirli çözünürlükte bulunur. Eger suda bulunuyorsa, besleme suyu, süzülme ile tuzlu su bölümünden geçerken, konsantrasyonu artar ve çökelti olusturarak membrani tikar. Besleme suyunun ön yumusatma ünitesinden geçirilmesi veya antisikalantlarla aritimi yapilir. Kalsiyum sülfatla tikanan membranlar, asitle aritilarak temizlenebilir. Kalsiyum sülfati asitle uzaklastirmak, kalsiyum arbonata göre daha zordur.

Demir, Manganez, Silikat ve Kolloidal Madde ;

Sudaki çözünmüs demir hava ile temas ettiginde demirhidroksit ve/veya demiroksit olusturacak sekilde okside olur veya çökelir. Bu jelatinimsi bir çökeltidir ve membrani tikar. Eger demir miktari 0.05 - 0.5 mg/lt arasinda ise önaritimla uzaklastirilmalidir. Demir tikanmasi, korozyon ürünlerinden dolayi olabilir. Manganez, silikat, alüminyum ve kolloidal maddelerden kaynaklanan problemler de demir ile aynidir.

Organik Kirlenme ;

Membran organik maddelerden dolayi tikanirsa, deterjanla veya kostik soda ile temizlenebilir. TFC membranlarinin, selülozik membranlara göre daha genis pH araligi toleransina sahip oldugundan, kolay temizlenebilir olduklari düsünülür.

Mikrobiyolojik Kirlenme ;

Selüloz asetat membranlari mikrobiyolojik üremeyi desteklerken, poliamid tipi membranlar desteklemez. Her ikiside mikrobiyolojik kirlenme problemi ile karsilasabilir. Selüloz asetat membranlari, besleme suyunun klorlanmasi ile, bu kirlenmeden uzak tutulur. Poliamid membranlari klorun oksidatif özelligini tolare edemez. klorlanmis besleme suyu, sisteme girmeden önce aritilmalidir.

Oksidasyon ;

Öncelikle TFC membranlari ile ilgilidir ve klora karsi dayanim oldugu zaman düsünülür. Bununla birlikte her oksiden ayni etkiye sahip degildir. Membran asiri okside edici kimyasala maruz birakilirsa sistem çöker ve kabul edilemez tuz geçisleri ortaya çikar.

Hidroliz ;

Selülozik membranlari ilgilendirir ve TFC'lerin oksidasyonu ile paralellik tasir. Ayni sekilde hidroliz ile sistem zarar görebilir ve asiri tuz geçisi ortaya çikar. Buda oksidasyonda oldugu gibi geri dönülemez bir zarardir. Membranin besledigi suyun pH'i arttikça, hidroliz daha çabuk ortaya çikar. Genelde pH max 8 - 8.5 ile sinirlandirilir.

Polarizasyon (Kutuplaşma) ;

Membran, mineral konsantrasyonu çok farkli olan durgun iki çözeltiyi yanyana bulundurur. Bu konsantrasyon polarizasyonu olarak adlandirilir ve membran tipi için yapilan max süzme akisi ile membran üreticisi tarafindan düzenlenir. Membrane süzmesi, polarizasyon ne kadar çok sürerse o kadar çok olur.

Drenaj Baglantısı ;

RO sistemi, besleme ve drenaj suyu arasindaki potansiyel geçis baglantisini temsil eder ve bu yüzden uygun drenaj baglantisi, su besleme hattina hastalik yapici bakterilerin geçisini engelleyecek sekilde yapilmalidir.

Reverse Osmosis sistemlerinin farklı maddelere etkisi şu şekilde özetlenebilir:

Reverse Osmosis  sistemleri giderek düsen maliyeti ve alternatiflerine olan üstünlükleri sebebiyle genis bir pazar bulmaktadir. Reverse Osmosis cihazlari çogu zaman ön aritima ihtiyaç duyarlar. Özel sularin aritimi için, özel ozmoz uygulamalari gerekir. Ne yazik ki aritim sektöründe bu seçimleri ve uygulamalari yapabilecek pek az firma bulunmaktadir. Müsteri memnuniyetini ilke edinmis CRS Su Aritma Sistemlerinin uzman kadrosundan faydalanmanizi tavsiye ederiz.
Reverse Ozmosis seçimi oldukça detayli bir islem oldugundan mutlaka personelimizden teknik destek almanizi tavsiye ederiz.