27 Nisan 2012 | TEKNÄ°K MAKALE 45. Sayı (Nisan 2012)

İpek Öztürk Teknik ve Pazarlama Müdürü BKG Water Solutions / Türkiye Emrah Köken Orta Doğu ve Türki Cumhuriyetler Satış Müdürü BKG Water Solutions / Türkiye
1. Anahtar Kelimeler
Kızıl Deniz, Orta Doğu, BKG Water Solutions, deniz suyu desalinasyonu, RO, antiskalant, alkali temizlik, asidik temizlik, normalizasyon, saha denemesi, Osmotech® 1141, Osmotech® 2691, Osmotech® 2575.

2. Giriş
Günümüzde, su kıtlığının işaretleri her yerde görülmekte olup, su şebekelerinin yetersiz ve sağlıksız oluşundan ve ayrıca aşırı ve bilinçsiz su tüketiminden dolayı kullanılır su miktarında kayıplar yaşanmaktadır. Daha da önemlisi küresel ısınma nedeniyle yeraltı suları, ırmak ve göllerden oluşan su kaynakları tehdit altında bulunmakta ve bu çerçevede yeraltı sularının seviyeleri düşmekte, göller küçülmekte ve sulak alanlar yok olmaktadır. Artan nüfus, sanayinin hızla gelişmesi ve şehirleşme ile beraber su kullanım oranı daha da artmıştır. Kullanılır su miktarındaki kayıplar, tüketilen suyun yenilenememesine neden olduğundan özellikle yağışların az olduğu ülkeler başta olmak üzere bütün dünyadaki su rezervlerinin tükenmesine neden olmaktadır.  BKG Water Solutions olarak sorumluluk alanımızda olan Orta Doğu bölgesi de hem su kaynaklarının az olması hem de az yağış almasına bağlı olarak kaynaklarının beslenememesinden dolayı su kıtlığı yaşayan bölgelere örnek olarak verilebilir. Bu nedenle, bölgenin yüksek oranda su ihtiyacı, deniz suyunun arıtıldığı ters osmoz (RO) sistemleri ile sağlanmaktadır. Deniz suyu desalinasyonu olarak bilinen sistem ile hemen hemen dünyadaki en yüksek tuzluluk oranına (>45000 ppm) sahip Kızıl Deniz’den kullanım/içme suyu üretilerek bölgesel olarak bütün kullanıcılara dağıtılmaktadır.

Bu çalışmada, BKG Water Solutions olarak Orta Doğu’nun en önemli turizm merkezlerinden birisinde bulunan ve bölgedeki otellere ve diğer ortak yaşam alanlarına kullanım/içme suyu sağlayan desalinasyon sistemlerinin şartlandırılmasının ve bu sistemlere uygulanan etkin temizlik prosedürünün teknik detayları verilmiştir. Ayrıca, verilen memnun edici teknik servis hizmeti ile tesisin daha önceki tedarikçilerinden farklılaşmamız, buna bağlı yeni ve önemli bir referans kazanmamız sağlanmıştır.

3. Metod ve Uygulamalar
Bölgede toplamda 20000 m3/gün ile 30000 m3/gün arasında değişen kapasitede desalinasyon sistemleri bulunmakta ve sistemlere her geçen gün yenisi eklenmektedir. Desalinasyon sistemlerindeki ortalama verim %35 civarında olup, bu sistemlerin şartlandırması 2009 yılına kadar birçok uluslararası ve lokal su şartlandırma firması tarafından gerçekleştirilmiştir.

İşletmelerde, besi suyunun yetersiz ön şartlandırmaya tabi tutulması, özellikle yüksek demir ve mangan içeriğine bağlı olarak gelişebilecek birikinti oluşumu riski, ana problem olarak tespit edilmiştir. Buna bağlı olarak sık sık demir birikiminden dolayı membranlarda gerçekleştirilen temizlik işlemleri, ürün akış debisinin azalması ve şartlandırma firmasından alınan yetersiz teknik servis, müşterinin memnuniyetsiz olduğu diğer durumlar olarak sıralanabilir.

BKG Water Solutions olarak sahip olduğumuz Osmotech® teknolojileri, membran yüzeyinde birikinti ve kireç oluşumunu önlemenin yanında membranın her türlü kirlilikten temizlenmesini sağlamaktadır. Osmotech® membran proseslerinin verimini optimize etmeye, büyük oranda tasarruf ve uzun vadeli  operasyonel güvenilirlik sağlanmasına yardımcı olmaktadır. Antiskalant olarak Osmotech® 1141 önerilmiş; fosfonatlar ve etkin dispersantlar karışımı olan ürün, kireçlenmeyi önleyerek ve yıkama sıklığını azaltarak membranın performans ve ömrünü artırması hedeflenmiştir. Yetersiz ön şartlandırmaya bağlı olarak membranlarda meydana gelen birikinti oluşumları işletmelerde plansız duruşlara ve kostik, sitrik asit ve etilen diamin tetra asetik asit (EDTA) gibi hammaddeler ile sık sık temizlik gerçekleştirilmesine neden olmaktaydı. Periyodik olarak gerçekleştirilen bu temizlik işlemlerinin daha verimli olması için Osmotech® formüllü temizleme malzemelerinden Osmotech® 2691 ve Osmotech® 2575 önerilmiştir.

Ters Osmoz (RO) sistemlerinin büyük çoğunluğu normalde çalışma parametreleri sabit kaldığı takdirde uzun süreler boyunca kararlı bir şekilde çalışırlar. Böylece hem birikinti oluşumu engellenmiş hem de membranda herhangi bir hasar meydana gelmemiş olur. Ne yazık ki, çalışma parametreleri (örneğin sıcaklık, besi suyundaki toplam çözünmüş katı (TÇK) miktarı, ürün akış debisi, verim) zamanla ve sisteme bağlı olarak değişebilir ve membranda birikinti oluşumuna neden olur. 

Normalizasyon, kullanıcının devam eden membrana bağlı operasyon şartlarını belli referans şartlara (yeni membran performansı) göre kıyaslanmasını sağlayan bir teknik olup, akışta, fark basıncında ve/veya tuz itiminde meydana gelen değişimlerin birikinti, membranda gerçekleşen hasar ya da sadece gerçekten operasyon şartlarının değişiminden kaynaklanıp kaynaklanmadığı hakkında bilgi veren bir tekniktir.  
BKG Water Solutions olarak hedefimiz büyük kapasiteye sahip bu önemli uygulamayı referans olarak kazanmaktı. Bu amaçla aşağıda belirtilen aksiyonlar alınmıştır: 

• Müşteriye ait hem genel merkez hem de işletme ziyaret edilmiş ve teknik detaylar incelenerek özellikle en büyük eksikliğin tespit edildiği ön şartlandırma için gereklilikler listelenmiştir.
• RO sistemlerinin bir tanesinde Osmotech® 1141 ile yürütülecek bir aylık deneme teklif edilmiştir. Deneme tarafımızdan başlatılmış olup, sürecin teknik takibi ve data raporlanması yine tarafımızdan gerçekleştirilmiştir. Data raporlanması, data normalizasyonu yapılarak gerçekleştirilmiş, ürün akış debisi, tuz geçirgenliği ve fark basıncı değişimi yakından takip edilmiştir.
• Gerçekleştirilecek temizlik prosedürü teknik açıdan işletmeye detaylandırılmış ve Osmotech® 2691 ve Osmotech® 2575’in hepsi birarada ürün ve yüzey aktif madde özelliklerinin sağlayacağı faydalar üzerinde durulmuştur.
• Normalizasyon dataları ile eskiden hammaddeler kullanılarak gerçekleştirilen temizlik işlemlerinin membranlara eski performansını kazandırmadığı gösterilmiştir.

4. Sonuçlar
Denemelere, daha önceki şartlandırmada uygulanan antiskalant dozajından yaklaşık yüzde 25 kadar daha az Osmotech® 1141 dozajı (3 ppm) ile başlanmıştır. Tablo 1’de, deneme sırasında beslenen besi suyunun analizi belirtilmiştir.

Bir ay devam eden deneme boyunca ürün akış debisi, besi ve atıksu basıncı, besi suyu ve ürün suyu iletkenlik değeri ve besi suyu sıcaklık değerleri takip edilmiştir. Bu değerler, ürün akış debisi, tuz itim yüzdesi ve fark basıncı değerlerinin normalizasyon grafiklerinin oluşturulması için kullanılmıştır. İlgili normalizasyon grafikleri Şekil 2, Şekil 3 ve Şekil 4’te belirtilmiştir.

Normalizasyon eğrilerinden görüldüğü üzere, sistemdeki ürün akış debisi, tuz itim yüzdesi ve fark basıncına ait eğilim çok iyi bir uyum içerisindedir. Deneme süresince, daha önceden gerçekleşen tıkanmaya bağlı temizlik için plansız duruşlar yaşanmamıştır. İşletme, ayrıca stabil değerler ve stabil ürün suyu eldesinden dolayı ayrıca memnuniyet duymuştur.

İşletmede gerçekleştirilen rutin membran temizlik uygulaması hammadde kullanımı yerine Osmotech® ürün grubu kullanılarak önce alkali (Osmotech® 2691) ve sonrasında asidik (Osmotech® 2575) olarak yapılmıştır. Her iki temizlik ürünü ile alkali %2’lik, asidik %1’lik olacak şekilde yıkama solüsyonları hazırlanmış ve toplamda 1 saat süren yıkama işlemi (15 dk. sirkülasyon, 30 dk. ıslatma ve15 dk. sirkülasyon) uygulanmıştır. Demir içerikli birikinti oluşumunun fazla olmasından dolayı alkali yıkama 2 kez tekrarlanmıştır.
Şekil 5.’te görüldüğü üzere, alkali yıkama için Osmotech® 2691 ile hazırlanan temizlik solüsyonu (5-A), devrede gerçekleşen 5 dk. sirkülasyon süresinden sonra demir içerikli birikinti oluşumunun temizlenmesinden dolayı koyu kırmızı bir renk (5-B) almıştır. Bu süre 10 dk.’ya çıktığında solüsyon rengi kahverengiye (5-C) dönmüştür. Bu sürenin sonunda hazırlanan temizlik solüsyonu sistemden boşaltılarak yenisi hazırlanmıştır.
Osmotech® 2691 ile gerçekleştirilen alkali temizlik sonrası Osmotech® 2575 ile aynı prosedürü (15 dk. sirkülasyon, 30 dk. ıslatma, 15 dk. sirkülasyon) takip ederek  asidik temizlik gerçekleştirilmiştir. Temizlik işlemi, sistemin ürün suyu ile durulanması ve akabinde sistemin devreye alınması ile tamamlanmıştır.

Sonuç olarak;

• Müşteriye Osmotech® 1141 kullanımı ile beraber sistemde elde edilen su değerleri ve oluşan RO sisteminin rejimi detaylı bir şekilde raporlanmış ve neticesinde daha önce gerçekleştirilen şartlandırmalara kıyasla %25 daha düşük ürün dozajı le başarılı sonuçlar alındığı görülmüştür.
• Sistemin bir kısmında yapılan deneme ile elde edilen başarılı sonuçlar, min. 20000 m3/gün’lük kapasitedeki tesislerin BKG WS ile çalışmaya başlamasına neden olmuştur.
• Antiskalant kullanımı ile başlayan çalışmalar aynı zamanda sistemin kimyasal temizlik işlemlerinin alınması için de olanak sağlamıştır.
• Gerçekleştirilen temizlik işlemlerinde yıkama solüsyonlarında görsel olarak tespit edilen değişiklikler, yıkama işleminin verimini temsil etmekle beraber işletme tarafından da bu durumun daha önce yaşanmadığının teyidi alınmıştır.
• Hem antiskalant hem de etkin temizlik uygulamalarına bağlı olarak ürün suyu miktarında %5 artış gerçekleşmiştir.
• Müşteri, temizlik işleminin etkin gerçekleşmesinden ve ürün suyu debisindeki artıştan dolayı daha önce planlamış olduğu sistemdeki membranların değişimininden vazgeçmiştir.
• Membran sistemlerinde Osmotech® teknolojileri kullanılarak hem  yüksek kapasiteye sahip hem de ciddi ciro kazandıracak önemli bir müşteri kazanılmıştır. 

 

---

R E K L A M