Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 127. Sayı (Şubat 2019)

42 suvecevre.com SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ • 02 / 2019 MAKALE arası basınçlarda işletilebilmektedir. Ters osmoz membranlarının çeşitli sektörlerde kullanım alanları Tablo 5’te verilmiştir. 6. İLERİ OSMOZ (İO) PROSESİ Bölüm 5’te ifade edildiği üzere çözünmüş madde konsantrasyonu düşük bir çözeltiden çözünmüş madde konsantrasyonu yüksek olan çözeltiye doğru yarı geçirgen bir membranda gerçekleşen osmoz olayında, yüksek konsantrasyonlu çözeltinin (çekme çözeltisi) kontrollü bir şekilde kulla- nıldığı prosese ileri osmoz prosesi adı verilmektedir (Şekil 2). Bu prosesteki temel sürücü kuvvet osmotik basınç- tır (Junyou, 2011). Osmotik basınç çekme çözeltisinin çözünmüş madde konsantrasyonu ile doğru orantılıdır. Çekme çözeltisi tarafında oluşabi- lecek konsantrasyon polarizasyonu ve tersinir kirlenme şartlarının önlenmesi için akış şartlarının rejimi de oldukça önem arz etmektedir. Bu nedenle, çekme çözeltisi konsantrasyonu ve yatay akış hızının optimizasyonu tasarım aşamasında detaylıca çalışıl- malıdır. İleri osmoz prosesinde diğer pro- seslerde olduğu gibi ürün suyu bilinen temiz su olmayıp seyreltilmiş çekme çözeltisi olmaktadır. Sonuç olarak, seyreltilmiş çekme çözeltisinin deri- şik hale getirilmesi ve suyunun ürün suyu olarak alınabilmesi için ek bir prosese daha ihtiyaç duyulmaktadır. Bu ek proses, kullanılan çekme çözel- tisine göre değişmektedir. Bu sebeple, etkin bir ileri osmoz prosesi için uygun çekme çözeltisinin kullanılması çok önemlidir. Çekme çözeltisinin memb- ran distilasyonu ile konsantre edil- diği bir prosese ait akım şeması Şekil 2’de sunulmuştur. Kullanılan çekme çözeltisi inorganik (NaCl, MgCl2, CaCl2, Na2SO4, MgSO4), organik (monosakkaritler, organik iyonik tuz- lar, polielektrolitler, çeşitli polimer- ler, hidrojeller), gaz, uçucu bileşikler (CO2, NH2-CO2, dimetileter) ve fonksiyonelleştirilmiş nanopartikül esaslı çözeltiler olabilmektedir (Joh- nson ve diğ., 2017). Besleme akımın- daki suyun çekilebilmesi için ihtiyaç duyulan çekme çözeltisinde osmotik basıncın arttırılmasıyla, enerji ihtiya- cını azaltmaya yönelik uygun çekme çözelti seçimi ve çekme çözeltisinin ekonomik olarak geri kazanımmetot- ları zamanla gelişmektedir. Ayrıca, yapılan son çalışmalarda ileri osmoz prosesinde membran tıkanma proble- minin nispeten daha düşük olduğu ve daha çok tersinir tıkanmanın gözlen- diği belirtilmektedir. Bu tıkanma da hidrodinamik ayarlamalar yapılarak minimize edilebilmektedir. Ayrıca bir- çok çeşitli kirletici, ileri osmoz prosesi ile etkili bir şekilde tutulabilmektedir (Zhaoa ve diğ., 2011). Bahsedilen üstünlüklerinin yanında İO prosesi, konsantrasyon polarizasyonu, memb- ran tıkanması, ters tuz akısı, membran geliştirme ihtiyacı ve uygun çekme Tablo 5. TO Membranlarının Endüstriyel Uygulamaları