2 Aralık 2015 | SU DÃœNYASI 88. Sayı (Kasım 2015)

ENÄ°S BURKUT enis@burkut.com.tr

“Kum Filtresi”, başarılı bir filtre olmasına rağmen su ile beraber gelen bazı katılar, filtrenin ters yıkaması sırasında filtreyi terk edemez. Bunu önlemek maksadıyla kum filtresi “koruyucu filtresi” kullanılması önerilir.
Yazının başlığını kısaca açıklayalım, daha sonra da konunun inceliklerine geçelim... Kum filtresi, su içinde bulunan birçok katı türünü sudan ayırmada kendini kanıtlamış en “tarihi” filtredir ve su içindeki katıların büyük bir oranını sudan ayırır. Ancak, filtreye gelen su içinde bulunan bazı katıların özgül ağırlığı, sudan katıları ayıran filtre dolgu malzemesinin özgül ağırlığı ile aynı veya daha yüksek ise, özgül ağırlığı yüksek olan bu katılar, filtrenin ters yıkaması sırasında filtreyi terk edemez ve gittikçe kum filtresi içinde birikir.
Kum filtresi basit bir filtredir; fakat bütün yeni icat edilmiş olanlara rağmen, su filtrasyonunda henüz kullanımından vazgeçilemeyen bir filtredir. Bu sebeple kum filtresini daha iyi tanımamızda yarar vardır.
Kum filtresi çok yer tutar. Ters yıkama sırasında çok su atar. İyi işletilmezse içinde mikrobiyolojik üreme riski yüksek bir cihazdır. Tüm bu olumsuzluklara rağmen bugün dahi çok kullanılan bir filtredir. Çünkü olumsuzlukları yanında kum filtresinin olumlu tarafları da vardır:

-    Sudaki katı miktarı çok olsa dahi bu katıları barındıracak geniş hacme sahiptir
-    İşletilmesi basittir
-    İç dolgusu ucuzdur
-    Doğru tasarlanırsa basınç kaybı yüksek değildir
-    Isıya dayanıklıdır.

Kum filtresi içine konulan dolgu malzemesi genellikle madenlerde elde edilen ve iriliği 0,3-3 mm kadar olan kuartz kumudur. Bileşiminde %90 üzerinde silikat (SiO2) içerir ve bu maddenin özgül ağırlığı 2,60-2,65 gram/cm3tür.
İşte konumuz bu özgül ağırlıkla çok ilgilidir. Çünkü, su ile beraber kum filtresine gelen katıların özgül ağırlığı 2,60-2,65’ten yüksekse veya aynı ise filtrenin ters yıkaması sırasında bu katılar filtreyi terk edemez. Israrcı olup ters yıkama suyunun debisini çok yükseltirsek, bu durumda filtre dolgusu da filtreyi terk eder.


Resim 1. Kum filtresi içinde biriken iri katılar


Resim 2. Filtre ters yıkaması sırasında filtreyi terk edemeyen katılar

Çok yaşanan iki örnek ile yukarda anlattığımız “özgül ağırlığı” konusunu açıklayalım.
Birinci örnek, kuyu suyunu süzen ve kuyu suyu filtrasyonu için kullanılan kuartz kumu dolgulu filtre: Bu kuyudan gelen çok küçük boyuttaki katıların özgül ağırlığı, kuartz kumu özgül ağırlığı kadar olsa dahi bunlar,  filtre ters yıkama suyunun hızı ile filtreyi terk edebilir.  Ancak, kuyudan gelen katılar kum filtresi içindeki kuartz kumu iriliğinde veya daha iri ise ve özgül ağırlığı 2,50’den daha yüksekse, bu katılar filtre ters yıkaması sırasında filtreyi terk edemez, filtre içinde birikir. Sonuçta filtre içindeki kum tabakası kalınlığı yavaş yavaş artar; kum filtresinin basınç kaybı yükselir ve anlattığımız sorunun farkına varamayan işletici, kum filtresini çok sık ters yıkar. Dolayısıyla çok miktarda su ,ters yıkama sırasında telef olur.
İkinci örnek, çelik sanayiinde soğutma suyundaki demir oksidi (tufalı) filtreleyen kum filtreleri: Çelik sanayiinde TUFAL olarak adlandırılan demir oksidin yoğunluğu 5 gram/cm3 üzerindedir ve proses gereği soğutma suyuna girer. Tufalın iri olanları kum filtresine gelmeden önce çöker. Su ile sürüklenip kum filtresine gelen tufalın büyük bir oranı filtre ters yıkaması sırasında filtreyi terk edemez, aksine, filtre dolgusundan daha ağır olduğu için filtre dolgu tabakalarının alt kısımlarına doğru hareket eder. Filtre içinde kalan bu tufal malzemesi zaman içinde birbirleri ile birleşir ve filtrenin basınç kaybını yükseltir.

Çözüm Nedir?
Kum filtresi bazı katıları ters yıkamada atamadığı için tabii ki kum filtresinden vazgeçmek gerekmez. Kum filtresi öncesi iri katıları ayıran bir “mekanik filtre” su sistemine monte edilir, böylece kum filtresine yalnızca küçük katıların gelmesi sağlanır ve kum filtresinin sorunu azaltılır.

Kum filtresi öncesi ne tür mekanik filtreler kullanılabilir?
Artık dünyada iletişim arttı, her ülkenin geliştirmiş olduğu mekanik filtrelere ulaşmak mümkün oluyor. Bizim kendi uygulamalarımızda başarılı bulduğumuz su filtresi türleri şunlardır:
Kuyu suyu filtrasyonunda, kuyu suyundaki katıların türüne göre, kum filtresi öncesi “Diskli Filtre” ile çok başarı elde ettik. Diskli filtreler arzu edilen irilikteki katıları sudan ayırmak üzere tasarlanan ve kum filtresine kıyasla yaklaşık onda bir oranında ters yıkama suyu sarf eden ve az yer işgal eden filtrelerdir. Diskli filtreler ve kumanda panoları tabiat ortamına uygun filtrelerdir, bina dışına konabilir. Diskli filtreler 0,2 bar gibi düşük basınç kaybı için tasarlanır ve basınç kaybı 0,5-0,6 bar olduğunda filtre otomatik ters yıkamaya geçer. Resim 3’te bir disk filtre görülüyor.


Resim 3. Kum filtresi koruyucusu olarak Diskli Filtre, 160 m3 / saat

Çelik sanayiinde, tufallı suların filtrasyonunda, kum filtresi öncesi “Katı Ayırıcı” tabir edilen mekanik filtrelerle başarılı su filtrasyonu yapılabiliyor. Katı ayırıcılar doğru tasarlanırsa, özgül ağırlığı 5 gram/cm3 üzerinde olan tufal partiküllerini 40-50 mikron seviyesine kadar sudan ayırır. Katı ayırıcı sudan ayırdığı katıları cihazın alt haznesine gönderir, dolayısıyla suyun geçidi üzerinde basınç kaybını değiştirecek bir malzeme bulunmaz. Katı ayırıcının yarattığı basınç kaybı, suyun cihaz içindeki sürtünmesi ile oluşur; bu da 0,5-0,8 bar mertebesindedir ve su debisi değişmedikçe ilk günkü basınç kaybı hiç değişmez. Katı ayırıcılar ve deşarj vanası kumanda panoları tabiat ortamına uygun ekipmanlardır, bina dışına konabilirler. Resim 4’te, kum filtreleri koruyucusu olarak görev yapan katı ayırıcılar görünüyor.


Resim 4. Kum filtreleri koruyucusu olarak Katı Ayırıcılar 4 x 1000 m3 / saat

Katı ayırıcının kapladığı alan, kum filtresi ile kıyaslanamayacak kadar azdır. Örneğin 100 m3/saat su debisi için kum filtresi yaklaşık 7-8 m2 yer alırken, katı ayırıcı yalnızca 0,25 m2 yer alır. Katı ayırıcının kendini temizlemede harcadığı su miktarı, kum filtresinin ters yıkamada harcadığı su miktarı ile kıyaslanamayacak kadar azdır.

Kum filtresi koruyucu filtresinin diğer bir avantajı
Kum filtresinde, filtrelenmemiş su ile temasta olan su giriş vanası, iri katılar tarafından aşınma, zedelenme ve bozulma riskleri taşır. Kum filtresi önünde koruyucu bir “ön filtre” olduğunda su giriş vanasının bozulma riski en aza iner.
Sonuç olarak, bir su arıtım sisteminde kum filtresi kullanılması planlandığında, filtrelenecek suyun içindeki katılar incelenmelidir. Kum filtresinin ters yıkaması sırasında filtreyi terk edemeyecek türde katılar ham suda bulunuyorsa, kum filtresini korumak amaçlı mekanik bir filtre seçilmeli ve projeye eklenmelidir görüşündeyiz.

 

---

R E K L A M