Ters Ozmoz Sistemlerine Giriş ■ Nihal KAYA POLİSU Çevre Teknolojileri İnş. Taah. San. ve Tic. A.Ş. 980'li yıllardan başlayarak kullanılmaya başlanan "spiral sargılı ince film poliamid" membranlar bugün ticari olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Endüstri ve tıp alanında da geniş uygulama alanları bulan membran teknolojileri ilk önceleri deniz ve kuyu sularının arıtılmasında kullanılmıştır. Bugün endüstride su tüketiminin azaltılmasında, atık suların geri kazanılmasında, proses sularının arıtılmasında, tıp, bio-teknoloji ve eczacılık ile enerji tüketiminin azaltılması, çevre kirliliğinin önlenmesi ve faydalı maddelerin ayrıştırılmasında yaygın ve güvenli bir şekilde kullanılmaktadır. TERS OZMOZ (REVERSE OSMOSIS) Ozmoz olayı, saf suyun konsantrasyon farkından dolayı yarı geçirgen bir membrandan süzülerek daha konsantre olan tuzlu su tarafına doğru akmasıdır. Ozmoz olayı Şekil l'cle açıklanmaktadır. İki bölüm arasında yarı geçirgen bir membran bulunmaktadır. Yan geçirgen membranlar bazı maddeleri geçirmekte bazılarını geçirmemektedir. Bu membranın su moleküllerini geçirdiği fakat tuzu geçirmediği kabul edilmiştir. Kabın bir bölmesine tuzlu su, diğer bölmesine saf su konulduğunda membran iki bölme arasında sadece su geçişine izin verecek, tuzun diğer tarafa geçmesini önleyecektir. Doğanın bir kanunu olarak, sistem dengeye ulaşıncaya kadar su daha konsantre olan tuzlu suyu seyreltmek amacıyla saf su bölümünden tuzlu su bölümüne akacaktu-. Şekil 1'cle ozmoz olayı sonucunda @] SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ • SAYI 2 tuzlu su bölmesindeki su seviyesinin yükseldiği görülmektedir. Suyun yükselişi tuzlu su kolonundaki basınç dolayısıyla oluşan kuvvetin su akışını durdurmasına kadar devam edecektir. Bu denge noktasındaki su sütununun membran üzerinde oluşturduğu su basıncına ozmotik basınç (osmotic pressure) Jt elenir. Eğer bu kolona P basıncı uygulanırsa (Bkz. Şekil 2) su akışı ters yöne çevrilebilinir. Ters ozmozun temel prensibi budur. Membran tuzun geçişine izin vermediğinden böyle bir ters akım sağlandığı takdirde tuzlu sudan saf su elde etmek mümkündür. Tuzlu suyun ozmotik basmcı 0.8 bar/g/1 clir,yani 35 g/1 (35000 ppm) lik deniz suyu için p = 35x0.8, p = 28 bar. Bu sistemde başarıya ulaşabilmek için uygulanacak basınç en az ozmotik basıncın iki katı yani deniz suyu için P>56 bar olmalıdır. MEMBRANLI ARITMA SİSTEMLERİ Crossflow (karşı akımlı) membran filtrasOZMOZ Tuzlu su t Yarı Geçirgen Membran tı'>P= Ozmotik Basınç Akış yon sistemleri genel olarak dört kategoriye ayrılır: Mikrofiltrasyon, Ultrafiltrasyon, Nanofiltrasyon, ve Ters Ozmoz Mikrofiltrasyon (MF) Microfiltration Mikrofiltrasyon sistemlerinde boyutları 0.1 ile 1 mikron arasında değişen parçacıklar tutulmaktadır. Genelde, askıdaki maddeler ve büyük koloidal parçacıkların geçişi reddedilirken makromoleküller ve çözünmüş maddeler MF membranlardan geçmektedir. Bakterilerin, flokların ve askıda katı maddelerin giderilmesinde kullanılır. Tipik membran geçiş basınçı 0.7 bar (l0PSI) dır. Ultrafiltrasyon (UF) Ultrafiltration Ultrafiltrasyon sistemlerinde boyutları 20 ile 1000 Angstrom arasında değişen (0.1 mikrona kadar) parçacıklar tutulmaktadır. Tüm çözünmüş tuzlar ve daha küçük moleküller membrandan geçerken, koloUygulanan Basınç Tuzlu su t TERS OZMOZ Saf su Yarı Geçirgen Membran t t.P = Ozmotik Basınç Akış
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=