Ters Osmoz-Reverse Osmoz Su Arıtma Sistemleri:
1--Dünya nüfusunun hemen hemen %25’i ciddi boyutlarda içme suyu sıkıntısı çekmektedir.
2--Dünya üzerindeki su potansiyelinin yalnızca %0.5’i içilebilecek nitelikte olup, %97’si deniz suyu, %2.5’i ise tuz içermesinden dolayı tuzlu yeraltı suyu olarak sınıflandırılmaktadır
3-- İleri teknoloji ürünü olan Reverse Osmosis sistemlerinin yarı geçirgen-seramik membranları,pompanın sağladığı yüksek basınç altında içerisinden sadece saf suyun geçmesine izin verirken, çözünmüş tuzlar, bakteriler, organik ve inorganik maddeler ile ağır metalleri % 99.5'den fazla verimle sudan ayırırlar.
3.1--Bu ayrım hassasiyeti moleküler bazda olup, suyun klasik filtrelenmesi ile yok edilemeyen eriyik haldeki maddeler dahil, tüm yabancı maddeleri yüksek oranlarda sudan ayırarak drenaja gönderir.
3.2-- Reverse osmos sistemi (ters osmos) en genel tanımıyla, suyun içerisinde bulunan Anyon ve Katyon iyonlarının giderilme işlemidir.
3.3--Reverse osmos sisteminde Osmotik dengeyi tersine çevirmek için osmotik basınçtan daha fazla basınca gerek duyar.
3.4--Bu amaçla reverse osmos sistemlerinde yüksek basınç pompaları kullanılır.
3.5--Yüksek basınç pompasının basınçlandırdığı su, üzerinde 5 angstrom boyutunda gözenekler bulunan membranlara iletilerek suyun saflaştırma işlemi gerçekleştirilmiş olur.
3.6--Atık hattından çıkan ağır konsantre su ise drenaja verilir.
3.7-- Ters osmos sistemine çekilen suyun yaklaşık % 30 kadarı temiz su olarak elde edilir. Geri kalan% 70lik miktar atık olarak sistemden atılır.
3.8--Ters ozmoz tarafından işlenecek suları toplam çözünmüş katı (TDS) miktarlarına bağlı olarak 3 ana kategori altında toplamak mümkündür:
1--TDS < 5,000 mg/lt (ppm) olan tuzluluğu düşük su,
2--5000-15,000 ppm arası tuzluluğu yüksek su ve
3--TDS’i 35,000 ppm civarında olan deniz suyu.
4--Standart şartlar:2000 ppm tuz, besi basıncı 15.5 bar (225 psi), besi sıcaklığı 25C, pH’ı 7
4-- Reverse Osmosis dışında hiçbir proses, tek başına sudaki bütün yabancı maddeleri bu verimle arıtamaz. Şehirler, Kasabalar, Oteller, Üniversiteler, Tatil Köyleri, Kooperatifler, Konutlar ve Restoranlarda içme ve kullanma-sanayinin teknik sularının arıtılmasında kullanılan Reverse Osmosis sistemleri ile acı kuyu suları, göl, dere ve deniz sularından yüksek kalitede içme ve kullanma suyu elde edilebilmektedir.
4.1—Konutlarda evsel kullanım için ters osmos sistemli su arıtma sistemleri mevcuttur.
5--Tümü en üst kalitedeki ekipmanlardan oluşan ve gerekli ön filtrasyon sistemi ile birlikte tasarlanan Reverse Osmosis sistemleri bir şase üzerinde toplanan ve tam otomatik olarak çalışan mükemmel sistemlerdir.
6—Balıkesir in Avşa Adasında 2010 yılında faaliyete geçen deniz suyu arıtma tesisinde deniz suyundan ters ozmoz yöntemi ile içme suyu elde edilmekte olup,tesisin devreye girmesi ile adaya gelen turist sayısı sürekli artmakta.
6.1—Tesisin deşarj hatları,depolar,arıtma binası,trafo merkezi gibi alt yapı üniteleri ile maksimum kapasitesi 10.000 m3/gün olup,tesiste basınç geri kazanım yöntemiyle % 50 ye varan enerji tasarrufu sağlanmakta.
7—Evsel Su Kullanımında bireysel seramik membranlı ters osmos cihazları kullanılabilir yada bina için ters osmos su arıtma sistemi kullanılabilir.
7.1--Evsel içme suyu kullanımında doğal kaynakların aşırı kullanılmasına karşı membranlı su arıtma sistemleri kullanılabilir.
7.2--Bunun için binaların çatı katında 1-1,5 tonluk paslanmaz çelik tank yapılır.
7.3--Bu tanka girecek su , seramik membranlı su arıtma sisteminden geçtikten sonra depoya dolar.
7.4--Akşam 7 de ana su vanası kapatılarak daire sahipleri evlerine paslanmaz çelik depoda arıtılmış suyu evlerindeki muslukları açarak kaplarına doldururlar.
7.5--Evlerdeki kaplara su doldurulması tamamlandıktan sonra,binanın ana su vanası açılır.
7.6--İçme Suyu arıtma sistemlerinde Reçineli su arıtma sistemleri yerine seramik membranlı su arıtma cihazlarının kullanımının sağlık açısından daha uygun olduğu kabul edilmekte olup,reçineli su arıtması öncelikle sanayide kireçsiz-saf su elde etmek için kullanılabilmektedir.
8—Ters Osmos Sisteminde Pompa gücü-Membran Sayıları:
1—Pompa gücü: Pm(kw)=0,8xPompa debisi(m3/h)+2,5
2—Ünite Seramik Membran sayısı: n=Q(m3/h)
yani debi 20 m3/h ise 20 adet membran kullanılacak.
3--Ters Osmoz Uygulamaları
2.1—Genel Olarak:
1--Kuyu suyu ve acısu arıtımı,
2--Deniz suyundan içme suyu eldesinde
3--Su saflaştırmada
4--Katyon, anyon, klorid, nitrat, sülfat, ağır metaller, hörbisit, mikrokirleticiler ve diğer kirletici elementlerin giderilmesi
5--Endüstriler için demineralize su eldesi
6--Kullanılmış suların geri kazanılması
7--Reçineli iyon Değiştirme Sistemleri ile kombineli olarak ultra saf su üretimi
8--Hemodiyaliz makinaları için deiyonize su üretimi
9--Endüstrilerin proses sularının hazırlanması
2.2—Sektörel Bazda:
1--Su arıtma:
1--Deniz suyunun desalinasyonu;
2--ultra saf su üretimi
2--Süt İşleme, Deniz Ürünleri İşleme:
1--Peyniraltı suyundan laktozun geri kazanımı;
2--deniz ürünlerinin işlenmesinde kullanılan suyun geri kazanımı ve konsantre edilmesi;
3--balık etinden aminoasit üretimi
3--Gıda sektörü:
1--Soya suyunun muamelesi;soya işlemedeki atık sular için kapalı sistemler;
2--bitki ve meyve sularının konsantrasyonu;
3--şarap üretiminde üzüm suyunun konsantrasyonu;
4--tatlı sıvıların konsantrasyonu;monosakkarozun saflaştırılması;
5--patates nişastası üretiminde atık suların muamele edilmesi;
6--kahveden ekstrakte edilen sıvının konsantrasyonu;
7--alkol üretiminde destilasyondan kalan maddenin muamele edilmesi; fermentasyon suyunun muamele edilmesi
8--Farmasötik ve ilaç endüstrisi;Bitkisel ilaçların konsantrasyonu; pirojenin uzaklaştırılması; ilaç ve farmasötik endüstrileri için pirojen içermeyen su üretimi
9--Kimya sektörü:Petrokimya endüstrisinde atık sulardan gliserinin geri kazanımı; fotoğraf endüstrisinde atık sulardan kimyasalların geri kazanımı; pulp endüstrisinde atık sulardan lignin ve siklozun geri kazanımı
10--Tekstil ve boya endüstrisi:Boya ve yardımcı maddelerin geri kazanımı ve boya işlerinde kapalı sistemler; tekstil endüstrisinde atık suların işlenmesi ve yağın geri kazanımı
11--Yüzey muamelesi ve işleme;Aluminyumla kaplama işleminde boyaların geri kazanımı; metal kaplama endüstrisinde durulama suyundan değerli metallerin geri kazanımı ve bu suyun tekrar kullanımı
12--Atık su arıtımı; Lağım sularından ve atık sulardan azot ve fosforun uzaklaştırılması; lağım sularının yenilenmesi ve yeniden kullanımı; iyon değiştirme reçinesinin rejenerasyonunda atıkların değerlendirilmesi
13--Nükleer endüstri Radyoaktif durulama suyunun ve nükleer güç santrallerinde drenaj sularının değerlendirilmesi
3--Ters ozmoz tarafından işlenecek suları toplam çözünmüş katı (TDS) miktarlarına bağlı olarak 3 ana kategori altında toplamak mümkündür:
2.1--TDS < 5,000 mg/lt (ppm) olan tuzluluğu düşük su,
2.2--5000-15,000 ppm arası tuzluluğu yüksek su ve
2.3--TDS’i 35,000 ppm civarında olan deniz suyu.
4-- Aşağıdaki tabloda kireçli su ve deniz suyu için çeşitli tuzların uzaklaştırma yüzdeleri verilmiştir.
Uzaklaştırma Yüzdesi
Molekül ağırlığı
Deniz suyu
Sodyum florid, NaF …42 98 > 99
Sodyum siyanid, NaCN (pH 11)..49 97 98
Sodyum klorid, NaCl …58 98 > 99
Silika, SiO2 (50 ppm)………60 98 99
Sodyum bikarbonat, NaHCO3...84 98 98
Sodyum nitrat, NaNO3……….85 93 96
Magnezyum klorid, MgCl2…95 98 > 99
Kalsiyum klorid, CaCl2…111……..99 > 99
Magnezyum sülfat, MgSO4..120 99 > 99
Nikel sülfat, NiSO4………155 99 > 99
Bakır sülfat, CuSO4………160 99 > 99
Formaldehit………………30 35 50
Metanol…………………32 25 35
Etanol…………………46 70 80
İzopropanol……………60 90 95
Üre…………………….60 70 80
Laktik asit (pH 2)…......90 94 97
Laktik asit (pH 5)…….90 99 > 99
Glukoz …………180 98 99
Sükroz ………342 99 > 99
Klorlanmış pestisitler (iz miktarda) …99 > 99
Standart şartlar:
2,000 ppm tuz,
besi basıncı 15.5 bar (225 psi),
besi sıcaklığı 25oC,
pH’ı 7
5--Bitkisel Yağ Rafinasyon Tesislerinde proseste kullanılan sular 720 ton/gün vs kapasiteli Ters Ozmoz Ünitesinde elde edilebilmektedir. Yukarıdaki tabloda da görüldüğü üzere iyonların neredeyse tamamının ortalama % 90 oranında uzaklaştırılmasını sağlayan bir sistem olan ters ozmoz, buhar ve ısı santralinde ısı kaybını azaltmakta ve daha da önemlisi yağ ile temas edecek buhar ve su kalitesini ve dolayısıyla yağın kalitesini de artırmaktadır.
6--Öte yandan yeni çıkarılan yönetmelik ters ozmoz ile arıtılan yeraltı sularının “Sofra Suyu” kategorisinde içme suyu olarak satılmasına izin vermektedir.
7—Balıkesir in Avşa Adasında 2010 yılında faaliyete geçen deniz suyu arıtma tesisinde deniz suyundan ters ozmoz yöntemi ile içme suyu elde edilmekte olup,tesisin devreye girmesi ile adaya gelen turist sayısı sürekli artmakta.
7.1—Tesisin deşarj hatları,depolar,arıtma binası,trafo merkezi gibi alt yapı üniteleri ile maksimum kapasitesi 10.000 m3/gün olup,tesiste basınç geri kazanım yöntemiyle % 50 ye varan enerji tasarrufu sağlanmakta.
7.2—Susuzluk nedeni ile bitme noktasına gelen Avşa turizmi tekrar harektlendi.Proje su sıkıntısı çeken kıyı beldeleri için iyi bir örnek teşkil etmekte.
5--Ters Osmoz Uygulama Cihazları için kullanılabilen sistem debisi-Basınç Pompa Gücü-Osmotik Membran Sayısı Tablosu
0,35 m3/h…………………2,2 kw……….1 ad membran
0,70 m3/h…………………2,2 kw……….2 ad membran
1,00 m3/h…………………2,2 kw……….3 ad membran
1,40 m3/h…………………2,2 kw……….4 ad membran
2,10 m3/h…………………3,0 kw……….6 ad membran
3,00 m3/h…………………4,0 kw……….3 ad membran
4,00 m3/h…………………5,5 kw……….4 ad membran
5,00 m3/h…………………5,5 kw……….5 ad membran
6,00 m3/h…………………7,5 kw……….6 ad membran
8,00 m3/h…………………11,0 kw……….8 ad membran
9,00 m3/h…………………11,0 kw……….9 ad membran
12,0 m3/h…………………15,0 kw……….12 ad membran
14,0 m3/h…………………18,5 kw……….16 ad membran
20,0 m3/h…………………18,5 kw……….20 ad membran
24,0 m3/h…………………22,0 kw……….24 ad membran
30,0 m3/h…………………30,0 kw……….30 ad membran
36,0 m3/h…………………30,0 kw……….36 ad membran
48,0 m3/h…………………37,0 kw……….48 ad membran
54,0 m3/h…………………45,0 kw……….54 ad membran
72,0 m3/h…………………55,0 kw……….72 ad membran
84,0 m3/h…………………75,0 kw……….84 ad membran
6--Su tasarrufunda bu ve benzeri önerilerin hayata geçirilmesi ile gereken tasarruf etkinliği sağlanabilir.
2--Ters Osmoz--Denizden su üretmek:
1--Kaynak kalitesinde deniz suyu işleyen "reverse osmosis" tesisle tatlı su ihtiyacının yarısını denizden karşılayacak hale gelecek adımları ise Bodrum ve Avşa'da atıldı
2-- Sistem, tuzlu ve tatlı su arasındaki balans sistemine dayanıyor. Sistemi iki bölümden oluşan bir düzenek gibi düşünebilirsiniz. Araya önce 'membran' denilen zarlardan oluşan bir modüler katman yerleştiriliyor.
2.1--Bu sistemde yüksek basınç uygulanan su membranlara doğru itiliyor. Fizikokimya prensiplerine göre bu iki çözelti arasında yoğunluk farkı ortaya çıkıyor ve bir basınç oluşuyor.
2.1--Membranlara doğru itilen ham suyun bir kısmı, yüksek basıncın etkisiyle yarı geçirgen membranın karşı tarafına geçerken, besleme tarafında kalan kontsantre su membran yüzeyini süpürerek drenaja atılıyor.
3--Denizden tatlı su elde etmenin dört farklı yöntemi var: Deiyonizasyon, elektro-diyaliz, evaporasyon ve reverse osmosis (ters ozmoz). Bunlardan en yaygım ise ters ozmos...
4-- GPM Arıtma Sis-temleri, Türkiye'de arıtma sistemleri kuran ve deniz suyundan içme suyu arıtabilen az sayıda şirketten biri
4.1--Ters ozmoz sistemi, çapraz akış filtrelerinde basınç 70 bar seviyesine kadar çıkıyor. Düşük yoğunluklu çözelti, daha konsantre çözeltiyi ozmotik basmçla seyreltmeye yöneliyor. Böylece düşük yoğunluklu çözelti membrandan difüzyon (sızma) yoluyla geçiyor ve zarın ayırdığı bölümlerde hem yoğunluğu hem de basıncı dengeleyip eşitlemeye çalışıyor.
4.1.1--Eğer basınç konsantrasyonu yüksek çözeltiye uygulanırsa suyun geçişi tersine dönüyor. Böylece 'reverse osmosis' devreye giriyor ve düşük konsantrasyonu. bölgeden yüksek konsantrasyonu. bölgeye difüzyon başhyor.
4.2--Bu sırada yön değiştiren akışla birlikte membran tatlı suyun geçişine izin verirken,tuz moleküllerini tutmuş oluyor.
5--ters ozmoz yöntemiyle elde edilen suyun kalitesinin basmç, sıcaklık, geri kazanma, besleme suyu çözünmüş mineral konsantrasyonu ve membran tipi gibi pek çok etkene bağlı olarak değişebilmekte.
6—Bodrum Belediye Başkanı ,Bodrum için bu tesisi bir yıl içinde faaliyet geçirmeyi hedefliyoruz. Tesis kurulduktan sonra Bodrum Yarımadası'ndaki mesken ve işletmelere halen metreküpü 1.1-1.5 YTL fiyatla verilen suyu, neredeyse yarı fiyatına verebileceğiz" diyor.
6.1--Marmara Denizi'nin şirin adası Avsa da içme suyunu denizden karşılamayı planlıyor. Belediye, İller Bankası'yla birlikte deniz suyunu tatlı suya dönüştürme projesini başlatmış.
6.2--Projenin şebeke ve depo bölümleri tamamlanmış. Bu hafta içinde arıtma tesisi için ihaleye çıkılacak. Tesisin bir yıl içinde tamamlanması planlanıyor.
6.3--Avşa Adası Belediye Başkam Cevdet Çağlar, tesis devreye girdiğinde deniz suyundan saniyede 46 litre içme suyu üretileceğini söylüyor.
6.4--Yalıkavak Belediyesi, içme suyu sıkıntısını deniz suyunu arıtarak aşmayı planlıyor. Bu doğrultuda, yıllık kapasitesi 1 milyon metreküp olan bir tesis kurulacak.
7—Sistemde,Ham su ve temiz su depoları,Ham su besleme pompaları,kimyasal dozaj üniteleri, Filtrasyon üniteleri; yüksek basınç pompaları,Membran modülleri,alçak-yüksek basınç vana-boruları
8—Denizlerin Tuz Konsantrasyonları:
Denizler…………Tuz konsantrasyonu (%o]
Baltık Denizi………………….7
Hazar Deniz………………….13
Pasifik Okyanusu……………34
Atlas Okyanusu …………..36
Kızıldeniz……………………43
Basra Körfezi………………..43
Karadeniz……………………18
Marmara Denizi……………..22
Ege Denizi…………………..38
Akdeniz ………………....43
8.1--Türkiye'de en uygunu Karadeniz
Kaynakça:
1--Mekanik Tesisat-Şaban GÜNGÖRDÜ-Birsen Yayınevi
2—Para Dergisi