41 SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ • 01 / 2026 MAKALE bakımlara ve tesis verimliliğinin düşmesine neden olabilir. Tipik bir deniz suyu ters osmoz (SWRO) sistemi; toplam çözünmüş katı madde (TDS) miktarı yaklaşık 35.000 ppm (milyonda bir kısım) olan bir besleme tuzluluğunu işlemek üzere tasarlanmıştır. İşlem bu akışı iki çıktıya ayırır: TDS değeri 500 ppm'den az olan yüksek kaliteli tatlı su ve tuzluluğu 55.000 ila 70.000 ppm arasında olan konsantre bir atık tuzlu su akışı. Sistem geri kazanım oranı olarak bilinen genel verimlilik genellikle %35 ila %45 arasında değişirken, işlem 15 °C ila 35 °C arasındaki besleme suyu sıcaklıklarına uyum sağlayabilir. 2. SWRO SISTEMINDE VANA GEREKSINIMLERI Standart bir SWRO süreci dört ana aşamayı içerir: deniz suyu alımı, ön arıtma, yüksek basınçlı ters osmoz ve tuzlu su deşarjı ile son arıtma. Her aşamanın kendine özgü hidrolik ve malzeme talepleri vardır. Tipik basınçlar; su alımında 1–3 bar, ön arıtma sırasında 3–6 bar, RO aşamasında 80 bara kadar ve son arıtma sırasında 10 barın altındadır. Doğru vana seçimi minimum basınç kaybı, güvenli çalışma ve verimli tesis işletimini sağlar. Bir deniz suyu ters osmoz (SWRO) tesisi tipik olarak farklı vana gereksinimlerine sahip üç ana aşama içerir: • Su Alma ve Ön Arıtma: Bu ilk aşamada vanalar; kum ve mil nedeniyle genellikle aşındırıcı olan ham deniz suyuna dayanıklı olmalıdır.19 Alüminyum Bronz, mühendislik plastikleri (C-PVC, U-PVC, PP-H, PVDF vb) veya korozyona dayanıklı kaplamalara sahip vanalar burada son derece uygundur. • Yüksek Basınçlı RO: Tesisin kalbi olan bu bölümde, ozmotik basıncı yenmek için işletme basınçları 80 bara kadar ulaşabilir. Bu işletme basınçları sıfır sızdırmaz ve yüksek basınca dayanıklı vanaların kullanımını gerektirir. Süper Dubleks paslanmaz çelik, hem korozyon direnci hem de mekanik mukavemeti nedeniyle bu kritik uygulama için tercih edilen en optimum malzemedir. • Son Arıtma ve Tuzlu Su Deşarjı: Bu son aşamada; daha az aşındırıcı olan arıtılmış suya ve tuzlu su deşarjına uygun olan vanalar kullanılmalıdır. Düşük basınçlı hatlar için C-PVC, U-PVC, PP-H, PVDF gibi ekonomik seçenekler tercih edilebilir. 3. VANA SEÇIMINDE KRITIK FAKTÖRLER Uygun vana malzemelerinin ve basınç sınıflarının seçimi, bölgeye göre önemli ölçüde değişen ozmotik basınç ve korozyon direnci gibi temel mühendislik ilkeleri tarafından belirlenir. Altta yatan fizik ve kimyayı anlamak, bir tuzdan arındırma bağlamında vanaları doğru bir şekilde belirlemek için çok önemlidir. Deniz Suyu Ters Osmoz (SWRO), deniz suyunu yarı geçirgen membranlardan geçmeye zorlayarak içme suyu üreten olgunlaşmış bir teknolojidir. Temel zorluk, deniz suyunun yaklaşık 25 Bar olan doğal ozmotik basıncını yenmekte yatar. Ozmotik basınç, tuzdan arındırma için gereken minimum çalışma basıncını belirler ve hem tuzluluktan hem de sıcaklıktan doğrudan etkilenir. Sıcaklıktaki sadece 1°C'lik bir artış, gerekli ozmotik basıncı yaklaşık 0,3 bar artırabilir. Süreci tersine çevirmek ve çözücüyü (suyu) çözünmüş tuzlardan uzaklaştırmak için sistem, tipik olarak 55 ila 80 bar arasında değişen son derece yüksek basınç altında çalışmalıdır. OZMOTIK BASINÇ HESABI Gerekli çalışma basıncı, yerel tuzluluk ve sıcaklığa göre ayarlanması gereken deniz suyunun ozmotik basıncı ile doğrudan ilişkilidir. Bu ilişki Van 't Hoff bağıntısı kullanılarak doğru bir şekilde tahmin edilebilir: (Denklem 1: Ozmotik Basınç Formülü) Burada: P = ozmotik basınç (bar), i = iyonlaşma Van’t Hoff faktörü (NaCl için ~2), M = molar konsantrasyon (mol/L), R = ideal gaz sabiti (0.08314 L. bar. mol-1. K-1), T = mutlak sıcaklık (K). Örnek A - Atlantik Kıyısı (Fas): P = 2.0,616 .0,08314.298 = 30,52 Bar Bölgesel deniz suyu tuzlulukları ve buna karşılık gelen ozmotik basınç değerleri Tablo 1’te sunulmuştur. Tablo incelendiğinde, Kızıldeniz ve Akdeniz gibi yüksek tuzluluk oranına sahip bölgelerde SWRO sistemlerinin daha yüksek ozmotik basınçlara karşı çalışmak zorunda olduğu görülmektedir. Özellikle Kızıldeniz gibi hem sıcaklığın hem de tuzluluğun yüksek olduğu ortamlarda, deniz suyu doğal Tablo 1. Ozmotik basınç karşılaştırması Bölge Tuzluluk (ppm) Ozmotik Basınç (bar) Akdeniz (Türkiye, Küzay afrika) 38.000 ≈28 – 30 Atlantik Kıyısı 36.000 ≈ 30.5 Kızıldeniz (Mısır, Saudi arabistan) 42.000 ≈ 35.6 Hint Okyanusu 35.000 ≈ 29.7
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=