Kolloidal Silis ve Ters Ozmoz (RO) Membranları Üzerindeki Etkisi
Hüseyin Emirdağ
Baysu Arıtma Sistemleri Satış Müdürü
1. Giriş
Ters ozmoz (RO) sistemleri, günümüzde içme suyu üretiminden endüstriyel proses suyu hazırlığına, deniz suyu tuzsuzlaştırmadan atık su geri kazanımına ve enerji sektöründe kazan besleme suyu üretimine kadar pek çok alanda vazgeçilmez bir teknoloji haline gelmiştir. Membran teknolojisindeki gelişmeler sayesinde bugün çok daha yüksek akılarda, daha düşük enerji tüketimiyle ve daha yüksek tuz reddi oranlarıyla çalışan sistemler kurulabilmektedir. Ancak bu sistemlerin uzun vadeli verimliliğini, işletme maliyetini ve membran ömrünü belirleyen en kritik faktör, besleme suyunda bulunan kirleticilerin membran yüzeyinde neden olduğu kirlenme (fouling) ve tortulaşma (scaling) problemleridir.
Kirletici türleri arasında kolloidal silis, sahip olduğu kendine özgü kimyasal davranış nedeniyle mühendislik camiasında en çok baş ağrıtan parametrelerden biri olarak kabul edilir. Bunun başlıca nedenleri şunlardır: (i) çok küçük parçacık boyutu nedeniyle standart ön arıtma yöntemleriyle kolayca tutulamaması, (ii) klasik çözünürlük kısıtlarının dışında, zamana ve yüzeye bağlı polimerleşme kinetiğiyle davranması, (iii) oluşan silika tortusunun kimyasal olarak son derece kararlı olması ve standart asit bazlı temizlik prosedürleriyle çözünememesi. Bu yazıda, kolloidal silisin kimyasal doğası, RO membranları üzerindeki etki mekanizmaları, performansa yansıyan somut sonuçları, tespit/izleme yöntemleri ve önleme-kontrol stratejileri detaylı biçimde ele alınmaktadır.
2. Silis Kimyası ve Doğal Sularda Bulunan Formları
Silis (SiOâ‚‚), yerkabuğunda oksijenden sonra en bol bulunan ikinci elementin (silisyum) bileşiği olup doğal sularda çözünme, aşınma ve hidrotermal süreçler yoluyla bulunur. Suda üç ana formda karşımıza çıkar: Reaktif (monomerik/çözünmüş) silis: Ortosilisik asit, Hâ‚„SiOâ‚„, formunda gerçek çözelti halindedir. Moleküler ağırlığı düşüktür ve standart kolorimetrik yöntemlerle (molibdat sarısı/mavisi testi) ölçülebilir.
