Teknik

Farklı Ham Su Analiz Sonuçlarına Göre Alınan ve Uygulanan Ham Su Arıtma Sistemleri ve Sonuçları

Reşit Palabıyıkoğlu
Arokem Su Arıtma ve Kimya Sanayi




Mayıs 2015 / Sayı: 82

Düzeltilmesi için çaba sarf edilen veya rapor tanzim edilen Ham Su sistemlerinin tasarımında esas alınan dizayn kriterleri:

Analiz 1
Toplam sertlik: 37,2° Fr                           
Klorür: 390 mgr/lt                                     
Sülfat: 281 mgr/lt                                      
Silis: 27 mgr/lt   
Kapasite: 5 m3/saat                

Analiz 2                                                           
Toplam sertlik: 36,5° Fr
Klorür: 297 mgr/lt
Sülfat: 238 mgr/lt
Silis: 21 mgr/lt 
Nitrat: 17,20 mgr/lt
Kapasite: 4 m3/saat 

Analiz 3              
Toplam sertlik: 38° Fr                           
Klorür: 210 mgr/lt                 
Sülfat: 458 mgr/lt                                       
Silis: 19,7 mgr/lt                                  
Nitrat: 39,40 mgr/lt                
Kapasite: 3-5 m3/saat    
        
Analiz 4 
Toplam sertlik: 51° Fr
Klorür: 1590 mgr/lt
Sülfat: 15,53 mgr/lt
Silis: 19,70 mgr/lt
Nitrat: 29 mgr/lt
t.d.s: 1900 mgr/lt
Kapasite: 5-7 m3/saat.


Bu analiz sonuçlarına göre istenilen çıkış verileri/garanti değerleri;
Toplam sertlik: 0-1 fr, Silis: 0-0,5 mgr/lt; kondaktivite: 0-5 mc/cm istenilmiş ve yapımcı firmalar tüm değerleri garanti etmişler. 
Merak konusu olduğu için yakın ve uzak olan yerlerden ham su numunesi getirerek komple Ham Su analizlerini yaptırdım (Aşağıdaki tabloda).
Yukarıdaki dört analiz ile ilgili verilen veya yapılan su arıtma sistemleri hemen hemen aynı: 
Otomatik kum filtresi-zaman ayarlı
Akış hızı: 20-22 m/saat 
Malzeme: Çakıl + kum + antrasit
Otomatik su yumuşatma-debi kontrollü-tandem
Akış hızı: 36-38 m/saat tuz miktarı 230-280 gr/lt reçine
Rejenerasyon aralığı: 6 saat 
Osmoz ünitesi: 4 membranlı 
pH çalışma aralığı: 3-10
Çıkışta garanti edilen değerler:
Sertlik: 0 fr. Kapasite: 16-20 m/rej.iletkenlik 0-5 mc/cm; silis : 0-1 mgr/lt.

Bu değerlerin elde edilmediği, kapasitenin yarısına bile ulaşılamadığı, müşteriler tarafından belirtilmiştir.

Analizle incelendiği zaman;
Detaylı analiz yaptırılmamış
Sertliklerin aşırı yüksek olması dikkate alınmamış
Suyun ihtiva ettiği silis dikkate alınmamış; buna bağlı olarak konduktiviteyi etkileyen iyonlar için suyun analizi yeniden yaptırılmamış ve tesis çalışmıyor denildikçe veya değerler tutturulamayınca reçine ilavesi, membran ilavesi ve de tuz rejenerasyonu yerine asitli rejenerasyona geçilmiş, ancak yine de değerler sağlanamamış. 

Ham suyun analizi, katyon-anyon iyonları dikkate alınarak yapılsa ve tds, Na, K, HCO3 CO3 ile Toplam Sertliği içeren Ca-Mg iyonlarının da miktarlarının tespit edilmesi sistemin tasarımında daha yardımcı olacak ve yapılacak olan arıtmanın hata payını ortadan kaldıracaktır.

Belirtilen parametrelerin dikkate alınmaması ve yalnızca tds, sertlik, klor, sülfata bakılarak yapılan tasarımlar sorunlu olacaktır. Bu gibi sistemlerde suyun akış hızının yüksek olması, katyon-anyon iyon yükleri toplamının dengeli olmaması (+/-%5) ters yıkama işlevinin yeterli zaman diliminde yapılmaması, rejenerasyon için kullanılan tuz miktarının fazlalığı ve bununla birlikte durulama suyu fazlalığı, ters yıkama işlevinin ham su ile yapılması, hem reçineyi etkilemekte hem de kapasitenin belli bir zaman aralığında düşmesine neden olmakta ve silis iyonunun giderilmesi için gerekli olan tedbirin alınmaması, netice alınamamasının en büyük etkenlerindendir.

Bu gibi yapılan ham su arıtma sistemlerinde özellikle istenilen çıkış değerlerinde konduktiviteye ve silise etki eden iyonlar Na (sodyum) iyonu olup, bu iyon kaçağının %5’i geçmemesi gerekecektir.
Çıkış suyu/kullanım noktalarında istenilen garanti değerlerinden kondüktivite ve silisin  istenmesi halinde kurulacak sistem, yumuşatma ünitesi olmamalıdır. Demineralize sistemi veya R.osmos+Mix-Bed (Karışık Yatak) sistemleri olmalıdır. Daha önce de belirttiğimiz gibi, çok sert sularda suyun akış hızı (reçineden geçme hızı) sertlik miktarına göre seçilmeli ve tankın dizaynında akış alanı ve çapı, seçilen hıza göre tespit edilmelidir.
0-25 0 Fr sertlik için 12-15 m/saat;
35-450 Fr sertlik için 8-10 m/saat akış hızı alınmalıdır.
45 fr sertlik üzeri ham sularda, suyun sertliği öncelikle 25 Fr sertliğe indirilmeli, sonrası, bu sertliğe göre dizayn edilmelidir.
Kurulacak olan ham su arıtma sistemlerinde ham suyun komple analizi (ktyn-anyn) çok önemlidir.
Ham suyun içinde HCO3, CO3 varsa, bu iyonların miktarları filtreye/yumuşatıcı ünitesine girmeden önce yüzde 90 oranında azaltılmalıdır. Bu işlem yapılmadığı zaman filtrede taşlaşma, köpük; reçinelerde ise bloklaşma, tuz oluşacak, bunun sonucu sistemin ters yıkama, rejenerasyon verimsizliği, kapasitenin düşmesi, sık rejenerasyon yapılmasına neden olacaktır. Bu gibi hallerde rejenerant olarak tuz yerine asit kullanılmalı ve asit sonrası degazör kullanılarak sistem dizayn edilmelidir. Yumuşatıcı sistemlerde yalnızca sertlik alınmaktadır.
Diğer iyonlar (Na, K, HCO3, CO2, SO4, Cl, SiO2) suyun içinde kalacaktır.     
HCO ve CO’in alınması için;
Öncelikle suyun ph’ının asidik ortama getirilmesi, sonra karıştırarak veya havalandırılarak HCO3---- H2O + CO2 parçalanacak ve sonraki sistemin iyon yükü azalacaktır.

Ham su arıtma sistemlerinde çıkış parametreleri kondüktivite-silis iyonlarını içeriyor ise:  
Ham suyun analizi (komple) dikkate alınarak,
“Kum filtresi + ktyn +anyon +Mix-bed”
“Kum filtresi + Zayıf ktyn + revers osmos + mix-bed”
“Kum filtresi + zayıf  ktyn + degazör (CO2) + revers osmos + mix-bed” 
şeklinde sistem tasarımı yapılabilir. 

Bu gibi sistemlerde fiber tanklar kullanılmamalıdır. İstenilen sonuçların alınamamasının başlıca nedenleri şunlardır: 
• Akış hızlarının çok yüksek olması
• Ters yıkama işleminin 15 dakika ile sınırlı olması ve yıkama işleminin tam anlamıyla yapılmaması
• Reçine altına kum konulması
• Ters yıkama-rejenerasyon ve durulama sürelerinin belirsizliği
• Ters yıkama işleminin düzgün ve uygun olarak yapılmaması (ham su ile) nedeniyle rejenerasyonun verimli olmaması (reçinenin rejenerantla teması)
• Bu işletme sorunlarında dolayı yetersiz kapasite, aşırı rejeneran sarfiyatı. 

Ham su analizinde yalnızca sülfat, tds, klor, sertlik ve iletkenlik değerlerine bakılarak sistem tasarımı yanlış olacaktır; ki bir programa yükleyerek iyon dengesinin kurulması da bir o kadar yanlış olmaktadır. Bunun sonucu çalışmayan tesisler oluşmakta veya kurulmaktadır.

“Tesis çalışmıyor, değerleri tutturamıyorsunuz” denilince, önce ham suya kabahat bulunuyor. “Suları çok kötü” deniliyor. Sonra da ya reçine takviyesi ya da membran ilavesi yapılarak tesis kurtarılmaya çalışılıyor.     


Örnek Yeni Bir Olay
Ham suyun analizi:
pH: 7,6/7,4
Klor: 0,60/0,54 mgr/lt
Demir: 0,01/0,01 mgr/lt
Mangan: 0,10/0,70 mgr/lt 
Nitrit: 0,51/0,59 mgr/lt
Toplam sertlik: 110/113 mgr/lt

Bu su için verilen ve yapılan sistem: kum filtresi + tandem su yumuşatıcı;

Rejenerasyon aralığı: 12 saat, kapasite: 7,5 m3/saat (tank ve otomatik flek kafalı)

Sonuç: Kazanın borularının 6 ayda bir ve kazanın 2 yıl sonra yenilenmesi... 

Bu sistemin kurulduğu yere davet edildim. Onlara önce ham su analizlerinin ne olduğunu sordum. Yukarıdaki bilgileri verdiler. Bu analiz yanlıştı. Ham suyun bir daha analiz edilmesi gerekiyordu ve komple ham su analizi, bir de kazan içindeki arıtılmış suyun analizinin aynı şekilde yapılmasını istedim.

İlk yorumum şu oldu: “Suyun içinde sertlik ötesinde bazı iyonların olması, bunların öncelikle kum filtresi ve reçineli sistemde oluşturduğu bileşikler (tuz) sonucu, kazanınıza zarar verecek şekilde ham suyunuzu kazana beslemektesiniz, dolayısıyla 12 saatte bir değil, sıklıkla rejenerasyon yapmanız gerekir”... 
“Biz bilmiyoruz bakan arkadaşı çağıralım, o size bilgi versin” dediler ve bir arkadaşı çağırdılar. O da, “Her 2,5-3 saatte bir yıkama-tuzlama ve durulama yapmak zorunda kalıyordum. Bir ay önce kullanımdan vazgeçtik, tankerle yumuşak su taşımaya karar verdik. Taşıma su ile bu işin yürümeyeceğine ve elimizdekinin düzeltilmesi veya yenilenmesine karar verdik. Araştırma sonucu sizi refere ettiler biz de sizi davet ettik” dedi. Ben de, mevcut sistemi kullanarak ham suyun ve kazan içindeki suyun analiz ettirilmesinin doğru olacağını ve en az 5-7 gün kullanılması, sonra taşıma suyuna dönülmesini tavsiye ettim.

Kazan basıncı: 7 atü
Uygulamayı yapıyorlar, analiz sonuçlarını da alıyorlar: İsteğim üzerine ham su ve kazan içindeki yumuşatılmış su analiz sonuçlarını aşağıdaki tabloda bulabilirsiniz.

Reçine çamur halinde, kum filtresinin kumu blok taş halinde, tesis basınç altında 2,5-3 m3/saat su verebildiğini ifade ettiler.

Kazanın içindeki yumuşak suyun hali ve neticesi: Kazan boruları ve plakaları 3-6 ay içinde değiştiriliyormuş.
Bu tesis mevcut ekipmanlar kullanılarak revize edilecek veya yeni sistem kurulacak.


Geri