SUYUN TANIMI | SU ARITMA | SİSTEM MÜHENDİSLİĞİ | SSS
İçme Suyu Arıtma | Evsel Su Arıtma | Endüstriyel Su Arıtma | Deniz Suyu Arıtma | Yüzey Suyu Arıtma | Atık Su Arıtma


Ters Osmoz Sistemleri

Genel Teknik Özellikleri

Osmos olayı,aralarında yarı geçirgen bir zar bulunan konsantrasyonları birbirinden farklı çözeltide,yoğunluğu az olan taraftan yoğunluğu çok olan tarafa doğru kendiliğinden gerçekleşen  su geçişidir.Bu şekilde sistem konsantrasyon farkını ortadan kaldırarak dengeye ulaşmak ister.Osmos olayı doğada  kendiliğnden gerçekleşen bir olaydır.Tüm bitkiler,yarı geçirgen hücre zarı sayesinde topraktan suyu alarak,yapraklara kadar iletir.

Ters Osmos ise,yoğunluğu yüksek olan tarafa basınç uygulanarak  osmos olayını tersine çevrilmesidir.Basınç uygulanan taraftan konsantrasyonu düşük tarafa doğru su geçişi sağlanır.Yarı geçirgen zar su geçişine izin verirken,su içerisinde çözünmüş halde bulunan iyonların geçişine izin vermez.Böylece su içerisindeki tüm iyonlardan (%95-98 oranında) arındırılmış olur.

Ters osmos ile su arıtımı,özellikle yüksek saflıkta su ihtiyacı olan sistemler için yaygın olarak uygulanmaktadır.Membran teknolojisindeki ilerlemeler ve fiyatların düşmesi,membran teknolojisinin,su arıtımında geniş çapta kullanılmasının yolunu açmıştır.Pek çok işletme ,su kalitesinden kaynaklanan problemleri ortadan kaldırmak ve üretiminde belli standartlarını yakalamak için ters osmos ile su arıtımına yönelmiştir.

Ters Osmos Sistemlerinin Kullanım alanları

  • Yeraltı suyundan yüksek kalitede saf su üretiminde,
  • Deniz suyundan tatlı su üretiminde,
  • Metal içeriği yüksek olan suların arıtımında,
  • Atık suyun geri dönüşüm proseslerinde,
  • İçme suyu üretiminde
  • Soğutma sistemleri için iyi su üretiminde.

Ters Osmos Sistemlerinde Temel Elemanlar

  • Σ Sisem girişi hassas filtre,
  • Σ Yüksek basınç pompası,
  • Σ Ters osmos membranı,
  • Kontrol panosu,
  • Otomasyon ekipmanları.

Ters osmos membranı,yüksek basınç altında su içerisindeki çözünmüş maddeleri %65-98 oranında tutar.Tutulan iyonlar konsantre hattından dışarı atılırken,membrandan geçen ve saflık kazanan su,saf su deposunda depolanır.Ters osmos sistemi yüksek kalitede saf su üreten tam otomatik bir sistemdir.Ters osmos sistemlerde temel elemanların haricinde pek çok yardımcı ekipmanda kullanılarak sistem otomasyonu sağlanır.

Ters Osmos Sistemi Yardımcı Ekipmanları

  • Otomatik vanalar
  • Şase (korozyona tam dayanıklı,sentetik,paslanmaz çelik veya epoksi boyalı karbon çelik),
  • Ölçüm cihazları (iletkenlik ölçer,pH metre,redoxmetre,debimetre),
  • PLC veya mikroprosesürlü kontrolörler,
  • CIP temizlik ünitesi,
  • Yüksek basınç pompası için soft starter veya frekans invertör,
  • Membran koruma sistemi,
  • Üretim suyu kalite kontrol sistemi.

Ters osmos sistemi,ham su kalitesi,üretim suyu kalitesi ve debiye göre "işletmeye özel" tasarlanmalıdır.Detaylı bilgi için firmamıza danışınız.

ÜRÜN TİPİKapasite m³/hMembran SayısıMembran ÖlçüsüEnerji Tüketimi(kw)Geri Kazanım OranıGiriş/üretim/Atık OranıBoyutlar (m)
RO4-33124"x40"4%7532/32/254,6x1x1.6
RO4-55184"x40"5,5%7532/32/254,6x1x1.6
RO8-7768"x40"7,5%7563/50/324,5x1x1.8
RO8-9998"x40"7,5%7563/50/324,5x1x1.8
RO8-1414128"x40"11%7563/50/324,5x1x1.8
RO8-1717158"x40"11%7563/50/324,5x1x1.8
RO8-2323218"x40"15%7575/63/324,5x1,2x1.8
 

İçme Suyu Üretimi

Büyük şehirlere uzak mesafelerden taşınan tabii ve az mineral içeren lezzetli kaynak sularına yeni bir alternatif yaratıldı. Kuyu suyundan T.O. ile üretilen ve piyasa şartlarına göre şişelenen içme suları uzun yıllar önce dünya piyasasında yerini aldı. Uzun zamandır Amerika kıtasında piyasaya sürülen şişelenmiş T.O. suları son yıllarda Avrupa kıtasında ve Rusyada da satılmaya başladı. 2001 yılı yaz aylarında ülkemizde de piyasada görünmeye başlayan T.O. içme suları, ülkemizdeki piyasa adı sofra içeceği, önümüzdeki yıllar içinde daha da çoğalacaktır.

Alkolsüz Bira Üretiminde

Bira üretiminde süzüntünün sulandırılarak ters ozmoz ile özellikle düşük alkollü bira üretilmesi uygulamalarına sıkça rastlanmaktadır. Maliyetin ötesinde üründeki aroma kaybı oldukça önemli bir faktördür. Genellikle yeteri kadar alkolün uzaklaştırılmasında selüloz asetat membranlar kullanılır. Bu membranların poliamid membranlara göre aroma tutma özelliği daha zayıf olmasına rağmen poliamid TO membranların alkol tutma özelliği % 70 gibi yüksek değerlere ulaştığından düşük alkollü bira üretiminde kullanılmaları uygun değildir.

Şeker Şurubunun Hazırlanmasında: Şeker endüstrisinde konsantrasyon amacıyla genellikle TO membranlar kullanılır. TO genellikle ısısal konsantrasyonun istenmediği veya etkisiz olduğu durumlarda kullanılır. TO membranlar suyun % 60’ını uzaklaştırarak işlenmemiş şeker suyunu 12 ‘den 30˚Brix’e çıkarır. TO membranlar etkin molekül ağırlık sınırı özellikleri sayesinde renge olumsuz etkisi olan tanenler ve diğer organik bileşenleri uzaklaştırırlar.

 

Meyve Suyu ve Meşrubat Sanayii

Meyve suları raf ömürlerinin uzatılması, taşıma ve depolama maliyetlerinin azaltılması amacıyla konsantre edilirler. Satışa sunulmadan önce de sulandırılıp pastörize edilir ve ambalajlanırlar. Konsantre etme işlemi genelde vakumlu evaporasyonla yapılır ve bu işlem sırasında uçucu aroma maddeleri buharla birlikte kaybolur ve ürün kalitesinin düşmesine neden olur. Meyve sularını konsantre etmek için membran teknolojisi kullanıldığında ise aroma kaybı olmadığından daha kaliteli bir ürün elde edilmiş olur.

Ticari olarak farklı tip meyve suyu konsantrasyonunda TO kullanılmaktadır. Poliamid membranlar kullanılarak yüksek oranda aroma tutulmasının sağlandığı belirlenmiştir. Ancak ozmotik basınç ve viskozite nedeniyle TO 20-25°Brix katı madde içeriğine ulaşılan bir ön konsantrasyon basamağı olarak kullanılırdı. Ancak son zamanlarda 10-14 MPa basınçla çalışan oyuk lif (hollow-fiber) modüllerin kullanıldığı bir seri TO uygulamasıyla 55-70°Brix ürünler elde edilmiştir.

Eskiden kireç –soda yöntemi ile hazırlanan meşrubat suları son yıllarda T.O. ile hazırlanıyor. T.O. sisteminin işletmesi çok kolay, çok kaliteli su üretiyor ve işçilik gerektirmiyor, ayrıca T.O. sisteminin yatırım maliyeti daha da düşük ve kireç – soda metoduna göre çok daha az yer işgal ediyor. Mersin’de bulunan Etap Tarım işletmesine kurulmuş olan T.O. sisteminin ürettiği su ile meyve suyu imal ediliyor.

Buhar Kazanı Besi Suyu: Bazı işletmelerde, işletme şekli gereği olarak açık buhar kullanılır ve buhar kazanına kondens dönüşü az olur. Bu tür buhar sistemlerinde, buhar kazanına sürekli olarak yeni besi suyu verilir. Bu nedenle kazan suyunun iletkenliği çok hızlı yükselir ve iletkenliği azaltmak için çok miktarda kazan blöfü yapılır. Kazan blöfleri sırasında kaynar su atıldığından kazandan blöf yapmak ayni zamanda Isı Telefi anlamına gelir ve bu da ekonomik değildir. Ülkemizde buhar kazanı blöflerinin ürün maliyeti üzerindeki etkisi genelde hesaplanmaz. Oysa, 10 Bar basınçta işletilen bir buhar kazanından blöf ile atılan bir metre küp kaynar suyun bedeli yaklaşık 15 kg fuel-oilin ücretine eşittir. Buhar kazanı yüksek iletkenlikte su ile besleneceğine, T.O. ile hazırlanmış düşük iletkenlikte su ile beslendiğinde kazan blöfleri %97 azalır ve işletme maliyeti çok ucuzlar. Billur Tuz, Lio Yağ gibi birçok fabrikanın kazan besi suyu kurulmuş olan T.O. sistemleri ile hazırlanmaktadır.

Buhar Jeneratörü Besi Suyu: Buhar jeneratörlerinde, kazanlardaki gibi kazan suyu için geniş bir hacim yoktur. Jeneratöre gelen su kısa zamanda buhara dönüşür, su içinde bulunan ve H2O molekülü olmayan her mineralin jeneratörün boruları içinde taşlaşması çok doğaldır. Buhar Jeneratörüne yumuşatılmış su verilmesi oluşan taşlaşmayı önleyemez, çünkü yumuşatılmış su içinde de çok miktarda mineral bulunur. Taşlaşma oluşturan mineraller kısa bir zaman içinde jeneratörün ısı verimini düşürürler. Oysa, buhar jeneratörü T.O. ile üretilmiş ve %97 kadar saflaştırılmış su ile beslenebilir ve yaşanan sorunlar %97 kadar azaltılabilir. 

Soğutma Suyunun Hazırlanması

Hassas metal döküm yapan ve hassas plastik enjeksiyon yapan sanayi kuruluşları, kalıp soğutma sularına çok önem veriyorlar. Kalıpların içinde taş ve kışır oluşumu ürün kalitesini ve üretim hızını etkilediğinden, bu tür sanayilerde soğutma suları T.O. cihazı ile hazırlanıyor. Uluslar arası otomotiv sanayiine hizmet veren ve çok hassas metal döküm parçalar imal eden Cevher Döküm Sanayii (İzmir) tesislerinin soğutma sularını 1997 yılında kurulan T.O. cihazı ile hazırlanmaktır.

Enerji Santralları

Enerji santrallarında 0,1 µS/cm iletkenlik altındaki kalitede saf su istenir. Ayrıca sudaki Silikat (SiO2) miktarının 0,05 mg/lt altında olması şartı vardır. Batı dünyasında, yeni kurulan enerji santrallarında buhar kazanı besi suyunun ön saflaştırılması çoğunlukla T.O. sistemi ile yapılmaktadır. Besi suyunda istenmeyen minerallerin %98i T.O. sistemi ile ayrıldıktan sonra su, klasik Miks-Bed demineralize cihazı ile veya hiç rejenerasyon sıvısı kullanmayan Elektro-Deionizasyon (EDI) cihazı ile saflaştırılmaktadır. Böylece asit ve kostik gibi, işletmeci için tehlikeli olan sıvılar su hazırlamada kullanılmadığı gibi, çevreye zararlı rejenerasyon atık suyu da oluşmaz. T.O. ve EDI ile saf su hazırlayan bir sistemi 2000 yılı içinde İzmir - ATAER Enerji Santralına kurulmuştur.

Reçineli Demineralize Öncesi Suyun Saflaştırılması: T.O. icat edilmeden önce daha çok kullanılan reçineli Demineralize (Deionize) sisteminde bulunan reçinelerin rejenerasyonu asit ve kostik ile yapılır. Çok pahalıya mal olan bu işletme tekniği ayni zamanda, T.O. işletmeciliğine kıyasla çok zahmetli bir işletme tarzıdır. Reçineli Demineralize öncesi ham suyun T.O. ile saflaştırılması ile, su içindeki mineraller %95 – 98 kadar azaldığından, bu işlemden sonra suyun reçineli Demineralize ile saflaştırılması çok daha başarılı oluyor, aynı zamanda, reçinelerin kimyasallar ile rejenerasyonu %95 azalıyor.Bu nedenle, Batı Dünyasındaki işletmelerin bir çoğu, reçineli sistem öncesi suyu T.O. cihazı ile saflaştırıyorlar.

Tekstil Boyahanesi için Proses Suyu Üretimi

Genellikle yumuşatılmış su kullanan tekstil boyahanelerinde yılın 12 ayı ürün kalitesinde standardı yakalamak imkansızdır, çünkü kuyu veya baraj sularının kimyasal nitelikleri yılın 12 ayı içinde çok değişkendir. Oysa T.O. ile elde edilen işletme suyunun kalitesi yılın 12 ayı içinde, yumuşatılmış suya kıyasla çok az değişir. Ülkemizde bunu fark eden bazı tekstil boyahaneleri, tekstil prosesinin bazı safhalarında yüksek kalitede su kullanmak üzere T.O. sistemleri yatırımı yapıyorlar. Bu konunun ülkemizdeki öncüsü Bursa’da bulunan Biesseci Tekstil Boyahanesidir. Biesseci Tekstile 1991 yılında kurulan T.O. sistemi tekstil prosesi ve buhar kazanı için kaliteli su üretmektedir ve 11 yıldır hizmet vermektedir.

Kimya Sanayii

Bazı kimya sanayilerinde proses için gerekli düşük iletkenlikteki sular T.O. sistemi ile elde ediliyor. Bu konuda ülkemizdeki öncülüğü Gemlikte bulunan Marmara Entegre Kimya Sanayii yapmıştır. Daha sonra iki tutkal üretim tesisine T.O. sistemleri kurulmuş ve T.O. ile üretilen suyun kalitesi nedeni ile tutkal üretiminde kalite yükselmiştir.

İlaç Sanayii

İlaç sanayiinde, şırınga ile insana verilen ilaçların imalatında kullanılan saf suların üretiminde T.O. ön arıtma cihazı olarak kullanılmakta, daha sonra bu sular distilasyon ve mikro-filtrasyon yöntemi ile son haline getirilmektedir. Hastahanelerin DİALİZ (Suni Böbrek) Bölümleri: Türkiyeye gelen ilk T.O. sistemleri Dializ makinaları ile beraber geldiler. Hastahanelerde bulunan ve böbreği iyi çalışmayan insanların kanı içindeki üreyi ayırmayı amaçlayan Dializ Makinaları, T.O. cihazı ile üretilen kaliteli su ile besleniyorlar.

 

Deniz Suyundan Şehir ve Kullanma Suyu Üretimi

Petrolden çok para kazanmalarına rağmen yeterli şehir suları olmayan Arap Ülkeleri T.O.nun gelişmesinde tarihi bir rol oynadılar. Bugün bu ülkelerde bulunan kentsel yerleşimlerin çoğunda deniz suyundan T.O. ile üretilmiş şehir suyu kullanılıyor. Yazın turist akınına uğrayan bir çok adada T.O. sistemi kuruldu. İçinde 35000 mg/lt mineral bulunan ve 600 Fransız Sertliğinde olan Akdeniz suyundan T.O. ile 350 – 400 mg/lt ( yaklaşık 600 – 700 µS/cm iletkenlikte) ve 3 Fransız sertliğinde su üretiliyor.

 

Deniz Suyundan Gemiler için Kullanma ve İçme Suyu Üretimi

Yeni gemiler de artık ihtiyacı olan suyu gemi içinde bulunan T.O. sayesinde denizden temin ediyorlar. Böylece, gemide büyük hacimli su depolarına ihtiyaç kalmadı, yanaşılan limanda kaliteli ve bakterisiz sağlıklı su arayışına girmek de gerekmiyor.

Askeri ve Stratejik Önemi olan yerler için İçme ve Kullanma Suyu Üretimi

T.O. cihazları H2O molekülünü geçirip diğer molekülleri ender olarak (%1 – 2 kadar) geçirdikleri ve ayrıca mikropları da çok iyi süzdükleri için, askeri tesislerde, savaşlarda, çok önemli ve güvenilir içme suyu üretme cihazı olarak tercih ediliyor. Askeri amaç ile kamyon üzerine monte edilen, titreşimlere ve zor şartlara dayanıklı T.O. cihazı imal edilen T.O. üreticileribulunuyor.

Atık Sudan Geri Kazanım

Avrupa ülkelerinde, yerleşim alanı az olan sanayi tesisleri, arıtılmamış atık sulardan T.O. ile su geri kazanmakta ve böylece, bir taraftan elde edilen iyi su tekrar kullanılmakta, diğer taraftan debisi azalan atık sular için daha küçük ölçekte atık arıtma tesisi kurulmaktadır. Ancak, bu uygulamada atık su doğrudan T.O. sistemine verilemez, önce mikro-filtrasyon olarak adlandırılan başka bir membran tekniği ile atık su içinde bulunan katılar ve bakteriler arındırılır. Mikro-Filtrasyon T.O. dan daha pahalı bir sistem olduğundan bu teknik her işletmenin ekonomisine uymaz ve henüz ülkemizde kullanılmamaktadır. Fakat, biyolojik atık arıtma tesisinden belli bir standarda göre arıtılmış olarak çıkan suyun çok iyi filtrelenmesi ve şartlandırılması ile (Mikro-Filtrasyon kullanılmadan) T.O. sistemi sayesinde bir miktar su geri kazanılabilir.



© Optus 2014