Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 68. Sayı (Mart 2014)

Su ve Çevre Teknolojileri • Mart 2014 23 ham su içinde, örneğin 2000 birim (mg/L) bulunan mineraller (iyonlar), ters ozmoz cihazının ürettiği su içinde 50-60 birime düşerken, ters ozmoz cihazının attığı su içindeki mineral- ler 8000 birim (mg/L) seviyelerine yükselir. Oysa suyun sıcaklığına, pH derecesine ve içinde bulundurduğu toplam mineral miktarına göre suyun “çözünmüş” olarak, yani iyon olarak içinde barındıracağı mineral miktarı sınırlıdır. Bu sınırın üzerine çıkan mineraller ters ozmoz mambranları içinde kristalleşerek taş oluşturur ve mambranların su geçirme yeteneğini bozar ve sonunda sistem TIKANIR!.. İşte bu sebeple, ters ozmoz sistemi besi suyu içine “taş önler” kimyasalı verilir. Üstteki resimde, “taş önler” dozlanması ihmal edilmiş bir sistemde kullanılan mambranlar görünüyor. Ters ozmoz sistemlerinde kullanılan “taş önler” kimyasalı, mineral kristalleşmesini ne derece önler? Seçilen “taş önler” ve dozaj mik- tarı doğru uygulandığında, örneğin silikat iyonu 240 mg/L kadar yoğun- laşsa dahi kristal üretemiyor; kalsiyum sülfat (CaSO4) normal yoğunlaşma sınırını 2,5 kez geçtiği halde kris- talleşmiyor; baryum sülfat (BaSO4) yoğunlaşma sınırını 80 kez geçebili- yor. Ancak şu önemli bilgiyi aklımız- dan çıkarmamalıyız: “Taş önler” hayat boyu mineral kristalleşmesini engelle- mez, kristalleşmeyi bir süre geciktirir. Dolayısıyla, birkaç gün çalıştırılmadan bekletilen ters ozmoz cihazı içinde, ham suya “taş önler” verilmiş dahi olsa kristal üremesi olabilir. Ters ozmoz sistemlerinde NE TÜR “taş önler” kullanmak uygundur? Yukarıdaki paragrafta gördüğümüz gibi su, ters ozmoz cihazının mamb- ranları içinde yol alırken, içindeki iyonların miktarı gittikçe yoğunlaşır ve genelde en son mambranlarda kristal oluştururlar. Bu kristallerin (CaCO3, CaSO4, SiO2, BaSO4, MgSO4, CaF2) kimyası ve oluşma şekli birbirinden farklıdır. Bu sebeple yalnızca bir tür “taş önler” kimyasalı ile değişik kris- tallerin oluşumunu önlemek müm- kün değildir. Kimya ilminin bugün geldiği noktada, kirecin (Ca) oluştur- duğu kristal için ayrı, silikatın (SiO2) oluşturduğu kristal için ayrı ve sülfatın (SO4) oluşturduğu kristal için ayrı ayrı “taş önler” icat edilmiştir. NE MİKTAR “taş önler” kullanılmalı? Kimyasal üretim şirketlerinin oluşturduğu kimyasal/mambran simülasyon programları sayesinde “taş önler” türü ve miktarı (mg/L) hesaplanır. Bu çalışma sırasında aşa- ğıdaki bilgileri bilgisayar programına yüklüyoruz: - Ham suyun kimyasal analizi - Ham suyun sıcaklığı - Ham suyun önce yumuşatılıp yumuşatılmadığı - Ham suyun pH derecesi - Ters Ozmoz mambran türü: deniz suyu, yüksek basınç mambranı, düşük basınç mambranı, çok düşük basınç mambranı, nanofiltrasyon mambranı gibi; - Ters ozmoz cihazının üretim/atık oranı - Ters ozmoz cihazı besleme suyu miktarı. Bilgisayara girdiğimiz bu bilgiler sonucunda “taş önler” dozaj miktarı elde ediliyor. Simülasyon programı ile örnek olarak yapmış olduğumuz bir çalışmanın sonuçlarını gösteren “doyumluluk” (saturation) çizelgele- rini bu yazının içine kopyaladık. Çizelge 1’de göreceğiniz sonuç, hiç “taş önler” dozajı yapıl- madan ters ozmoz cihazına verilen suyun, ters ozmoz cihazı atık kısmın- daki, yani cihazın son mambranların- dan geçen suya ait bilgilerdir. Gör- düğünüz gibi, CaCO 3 doyum sınırını aşmış durumda (%120 seviyesinde) ve kesinlikle cihazın son mambranları içinde CaCO 3 taşı oluşacaktır. CaSO 4 Taş önler dozlanmadan kullanılmış T.O. mambranları Çizelge 1