Ham Su Nedir, Nasıl ve Niçin Arıtılır?

Reşit Palabıyıkoğlu
Arokem Su Arıtma ve Kimya Sanayi


Kasım 2014 / Sayı: 76

Ham suyun, topraktan çıkarıldığı anda mutlak analizinin yapılması gerekir. Analiz verilerine göre taş yapıcı veya korozyon özelliğine sahiptir.
Ham suda dikkate alınması gereken parametreler: Sertlik, ph, karbonat, silis, organik madde ihtiva edeceği oksijen miktarı dikkate alınmalıdır. Sertlik, kullanım yerlerinde kireçlenmeye neden olur. Buna karbonat iyonları da yardımcı etkendir. Suyun ph’ı, ayrıca bir önem ihtiva eder. ph nört hali’7 dir. Bu değerin altındaki korozif bir sudur. Bu değerin üzerindeki bir su ise kireçlenme yapan bir sudur. Burada diğer etken de sıcaklıktır. Elde edilen ham su kullanım noktalarına göre istenilen şartlarda arıtılmalıdır.

Kullanım Noktaları
İçme ve kullanma suyu
Proses suları
Kazan besi suları (düşük-yüksek basınçlı)
Üretimde kullanılacak sular
Soğutma suları.
Ham suyun analizi çok önemli olup, suyun ihtiva ettiği iyonlar tek tek tespit edilmelidir (katyon-anyon iyonları olarak). 
Ham suyun katyonları: Ca, Mg, Na, K
Ham suyun Anyonları: HCO3, CO2, SO4, CL
Organik Madde: KMnO4 
Toplam çözünmüş madde: T.D.S.
Toplam sertlik: Ca+Mg = --- 
Kum: SiO3 
Demir: Fe
Mangan: Mn

Ph Değeri
Bu tayinler yapılırken veriler mgr/lt cinsinden tespit edilmelidir. 
Yukarıdaki analiz verilerine göre suyun kullanılacağı noktadaki istenilen veriler esas alınarak ham su arıtma tesisinin tasarımının yapılması gerekmektedir.

Ham Suyun Arıtılması
Ham su kullanılmadan önce filtre edilmelidir. Filtre etmenin amacı, suyun içinde bulunan görünen-görünmeyen partiküllerin tutulmasının sağlanması ve sonraki ilave edilecek ünitelerin korunmasıdır.
Kullanılacak ünite: Kum Filtresi. Kum filtresinden geçirilmiş ham su, içindeki partiküllerden arınmış olarak seçilmiş olan arıtma ünitesine verilebilecek hale gelmiştir. Ancak suyun içindeki HCO3-CO2-CO iyonları sudan uzaklaştırılmalıdır (yaratacağı sorunlar: taşlaşma-bloklaşma ve fıskiyelerin tıkanması-köpürme). 
Tasarımı yapılırken kapasite (m3/saat) işletme basıncı (atü) önemlidir.
Suda organik madde var ise aktif karbon ünitesi kullanılmalıdır.
Hem kum + hem aktif karbon + hem antrasit filtre aynı tankta kullanılmamalıdır. Her birinin tankı ayrı ayrı olmalıdır.
Suyun toplam sertliğine göre kullanılacak ünite: Su Yumuşatma 
Genellikle filtrasyon ünitesinden sonra kullanılmalıdır.
Yalnızca suyun sertliğini almaktadır (Ca+Mg).
Ca sertliği: Geçiçi Sertlik; Mg sertliği: Kalıcı Sertlik.
Suyun analizinde CO3,HCO3,CO2 iyonlar var ise su yumuşatma ünitesine girmeden önce mutlaka sudan uzaklaştırılmalıdır (yaratacağı sorunlar: kireçlenme-ph yüksekliği, reçinenin bloklaşması ve taşlaşma).

Kum Filtresi
Kum filtresi tasarımında esas alınacak parametreler:
Kapasite: ---------------------- m3/saat
Çalışma basıncı: -------------- atü
Test basıncı: --------------.---- atü
Akış hızı: ---------------------- m/saat
Akış alanı: kapasite /akış hızı:------ m2
m2den tankın çapı bulunacaktır.
Kum yüksekliği: 0,80 m-1,8 m olmalıdır.
Kum miktarı: Seçilen kum yüksekliği (m) x  alan(m2) : --- m3 veya 
Kum miktarı:--- m3 x kumun yoğunluğu = --- kgr/ton.
Kullanılacak çakıl: 3-5 cm oval olmalı, kırık/kırma taş olmamalıdır.
Kullanılacak kum: 3-8 mm yıkanmış dere kumu olmalıdır.
Tankın boyu: Seçilen kum yüksekliği (m) x 1,6 (kabarma payı-ters yıkama için) +0,4/0,6 m(üst boşluk)= ---- m. (bombeler hariç)  
Akış hızı 12-18 m/saat alınmalı, yüksek hızlar 25-45 m/saat filtreler için çok yüksek bir hız olmakta ve verimli olmamaktadır.
Kullanım süresi giriş-çıkış basınç farkından, ki bu fark 0,3 atü olmalıdır. Bu fark tespit edilince ünite ters yıkamaya alınmalıdır.
Ters yıkama; kirli su tekrar berraklaşıncaya kadar yapılmalıdır. Bu süre, kumun temizlenmesine bağlıdır. Ters yıkama yapılırken mutlaka başlangıcında hava kullanılmalıdır.
Hava kullanılması, kumun bloklaşmasını önleyecektir.
Verilecek Hava Miktarı 15-40 m/saat x m2= ------ m3/saat olmalıdır. Havanın verilme süresi 10-30 sn olmalıdır. 
Ters yıkama süresi 10,15 dakikayla sınırlandırılamaz. Ters yıkamada elde edeceğiniz verim, tesisin verimi ve kullanım süresini artıracaktır.
Ters yıkama işlevinde aynı su değil, filtre edilmiş su kullanılmalıdır.  
Ters yıkama hızı 22-28 m/saat alınmalı, süresi birkaç kez yıkamadan sonra tespit edilmelidir.

Su Yumuşatma
Kum filtresinden çıkan partiküllerinden arınmış su, su yumuşatma ünitesine verilebilir hale gelmiştir.
Su yumuşatma ünitesi yalnızca suyun sertliğini alacaktır (Ca+Mg). 
Seçilen su yumuşatma ünitesi;
Kapasite: --------------m/saat
Toplam Sertlik: ------- fr.
Burada toplam sertlik önemli bir unsurdur.
Toplam sertliğin miktarına göre suyun akış hızı esas alınmalıdır:
25 fr.sertlik için akış hızı 14-15 m/saat
25-40 fr.sertlik için akış hızı 12 m/saat
40 fr’nin üstü için akış hızı 8-10 m/saat alınmalıdır.
40 fr üzerinde ise su ön arıtmaya tabi tutulmalıdır.  
Reçinenin altına kesinlikle kum konulmamalıdır.

Reçine miktarı:
Toplam sertlik x debi (m/gün-m/saat) = toplam iyon yükü.--- mgr/lt-gr/m3
Toplam iyon yükü/reçine iyon tutma yükü =  reçine miktarı ---- lt.
1 lt reçine 50 mgr/lt CaCO3 tutacaktır.

Tankın ebatları
Akış alanı: Kapasite/sertliğe göre seçilen akış hızı:----m2
Bulunan alandan tank çapı bulunacaktır.
Reçine yüksekliği: reçine miktarı/tank çapı:=---- m
Tank yüksekligi: reç. yüksekligi x kabarma payı (% 60) + 
üst boşluk:---- m
Reçine başına kullanılacak tuz miktarı: 80-120 gr/lt reçinedir.


Piyasa Koşullarındaki 
(Tüp Şeklinde):
Aşırı hızı (hem akış hem de ters yıkama), tank içinde kum, ters yıkama süresi çok kısa, aşırı tuz tüketimi (200-250 gr/lt), uzun durulama/son yıkama, ters yıkaması yeterli olmadığından istenilen verim hiçbir zaman elde edilememektedir. Burada ters yıkama ne kadar iyi yapılmışsa, tuzlama işlemi de o kadar verimli olacak, sistemin çalışması süresi uzun, rejenerasyona bağlı olarak kaliteli su verecektir. Tuzlu suyun reçineyle çok iyi bir şekilde reçineyi kanallaştırmadan temas etmesi sağlanmalıdır. Ters yıkamada, tuzlu suyun hazırlanmasında kesinlikle yumuşak su kullanılmalıdır. 
Ters yıkama ne kadar iyi yapılırsa reçinenin ömrü o kadar uzun olacaktır. Tanktan reçine kaçağı olmuyorsa, uygun koşullarda ters yıkama ve rejenerasyon yapılıyor ise reçinenin ömrü 8-10 yıldır.

Geri