Reverse Osmosis TERS OZMOZ Nedir ?

Reverse Osmosis Türkçe Ters ozmoz demektir. Ters ozmoz, iyonize çözünmüş tuzlar ve diğer safsızlıklar gibi daha büyük molekülleri tutarken saf suyun geçmesine izin veren küçük gözeneklere sahip ince, yarı geçirgen bir zar kullanan bir ( membran )su filtrasyon tekniğidir . Ters ozmoz, yüksek oranda saflaştırılmış su üretir ve endüstriyel kazanlar, içme suyu sistemleri, deniz suyunun tuzdan arındırılması, ilaç üretimi, kozmetik üretimi, yiyecek ve içecek işleme ve diğer birçok uygulama için faydalıdır.

TERS OZMOZUN FAYDALARI

Bir su arıtma işlemi olarak ters ozmoz, aşağıdakiler de dahil olmak üzere birçok avantaj sağlar:

• Toplam çözünmüş katı azaltma: Ters ozmoz, toplam çözünmüş katı azaltma ile övünebilen nadir su arıtma işlemlerinden biridir. Bu yeteneğe sahip diğer birkaç arıtma yöntemi genellikle ters ozmozdan daha az verimlidir.
• Maliyet etkinliği: Ters ozmoz, endüstriyel ortamlarda popülerdir çünkü alternatif filtreleme yöntemlerine kıyasla oldukça ekonomiktir. Bitkilerin, belirlenmiş bütçeleri dahilinde rahat bir şekilde kalırken büyük hacimlerde suyu arıtmasına olanak tanır.
• Çevre dostu olma: Diğer arıtma yöntemleriyle karşılaştırıldığında, ters ozmoz da nispeten çevre dostudur. Enerji üretimine dayanmadığı için termal damıtma gibi diğer yöntemlere göre daha az enerji kullanır. Ters ozmoz kullanmak, bir tesisin karbon ayak izini azaltmasına, çevreyi korumasına ve iklim değişikliğini engellemek için üzerine düşeni yapmasına yardımcı olabilir.
• Alkalinite ve sertlik giderme: Ters ozmoz, sert suya katkıda bulunan kalsiyum ve magnezyum iyonlarının yanı sıra istenmeyen alkaliliğe katkıda bulunan karbonat iyonlarını da ortadan kaldırır.

TERS OZMOZDA DİKKAT EDİLMESİ GEREKEN ZORLUKLAR

Ters ozmoz, tüm avantajlarına rağmen birkaç zorluk da sunar. Aşağıda, bir ters ozmoz sistemiyle çalışırken aklınızda bulundurmanız gereken birkaç nokta bulunmaktadır:

• Atık: Ters ozmoz sistemleri büyük miktarda su kullanır. Endüstriyel sistemler bu sorunu ev sistemlerinden daha iyi ele alma eğilimindedir çünkü atık su geri kazanımı için gereken karşı basınçları üretebilirler. Yine de, atık dikkatlice düşünülmesi gereken bir zorluktur. Bazı sistemlerin atık su geri kazanımını da sınırlaması gerekir çünkü daha yüksek geri kazanım oranları etkin kirletici uzaklaştırma oranlarını azaltabilir.
• Mineral giderme: RO sistemleri genellikle su safsızlıklarını ayrım gözetmeksizin hedefler. Kalsiyum ve magnezyum gibi mineraller de dahil olmak üzere çıkarılan katıların bazıları faydalıdır. Arıtılmış su, boru hattı altyapısını aşındırmaması için yeniden mineralizasyon gerektirebilir.
• Atık akışı zorlukları: Çoğu uygulamada, TO işlemlerinden kaynaklanan solvent akışı, uygun şekilde bertaraf edilmesi gereken atıktır. Tesisler bu atıkları sorumlu bir şekilde ve yasalara uygun olarak bertaraf etmeye özen göstermelidir.

TERS OZMOZ NASIL ÇALIŞIR?

Ters ozmoz, kaynak suyunu ince bir zardan geçirmek için basınç kullanan ve böylece sudaki yabancı maddeleri ayıran, sürekli çalışan bir arıtma teknolojisidir.

Ters Ozmoz (RO), çözünmüş tuzlara sahip suyun bir zardan daha düşük tuz konsantrasyonundan daha yüksek tuz konsantrasyonuna doğru akma eğilimi olan ozmoz ilkesini tersine çevirerek çalışır. Bu süreç doğada bulunur. Bitkiler onu topraktan su ve besinleri emmek için kullanır. İnsanlarda ve diğer hayvanlarda böbrekler, kandaki suyu emmek için ozmoz kullanır.

Ters ozmoz ilkesi bu süreci tersine çevirir. Bir RO sisteminde, basınç – genellikle bir pompadan – doğal ozmotik basıncın üstesinden gelmek için kullanılır, besleme suyunu çözünmüş tuzlar ve diğer kirliliklerle birlikte yüksek oranda kirlilikleri gideren oldukça karmaşık, yarı geçirgen bir zar yoluyla zorlar. Bu işlemin ürünü yüksek oranda arıtılmış sudur.

Reddedilen tuzlar ve safsızlıklar, zarın üzerinde yoğunlaşır ve toplanır ve sistemden tahliye veya diğer işlemlere geçirilir. Tipik bir ticari veya endüstriyel uygulamada, besleme suyunun %75’i arıtılır. Su tasarrufunun önemli olduğu uygulamalarda besleme suyunun %85’i arıtılır.

Bir RO sistemi, çözeltinin filtreyi iki çıkışla geçtiği çapraz filtrasyon kullanır: filtrelenmiş su bir yöne, kirli su başka bir yöne gider. Kirleticilerin birikmesini önlemek için çapraz akışlı filtreleme, suyun kirletici birikimini ve zarın yüzeyini temiz tutmak için yeterli türbülansı süpürmesine izin verir.

ENDÜSTRİYEL TERS OZMOZ SİSTEMİ NASIL ÇALIŞIR?

Bir endüstriyel tesis için ters osmoz şemasına bakarsanız, üç ila beş ana aşamanın gerçekleştiğini görebilirsiniz. Üç aşamalı bir ters ozmoz sistemi, bir tortu filtresi, bir karbon filtresi ve bir yarı geçirgen zar içerir. Bunlar sırasıyla birinci, ikinci ve üçüncü aşamalardır. Dört aşamalı bir sistem, ilk zarın kaçırmış olabileceği parçacıkları filtrelemek için başka bir zar ekler.

Beş aşamalı bir ters ozmoz sistemi nasıl çalışır? Beş aşamalı bir sistem, suyunu aynı tortu filtresi, karbon filtre ve yarı geçirgen membranlardan geçirir. Ayrıca, kalan kirleri gidermek için suyu ek bir karbon filtreden geçirerek filtrasyon sonrası ekler. Bazı beş aşamalı TO sistemleri, faydalı mineralleri arıtılmış suya geri döndüren bir yeniden mineralizasyon adımı da ekler.

Endüstriyel bir ters ozmoz sisteminin temel adımları aşağıdadır:

• Ön filtreleme: Ters ozmoz sistemlerinde tortu ve klor gibi daha büyük parçacıkları filtreleyen iki tür ön filtre bulunur. Su önce toz, kir ve pas gibi parçacıkları temizleyen bir tortu ön filtresinden akar. Ardından, klor ve uçucu organik bileşikler (VOC’ler) gibi maddelere bağlanan ve bunları kaldıran aktif karbon ön filtresinden akmaya devam eder.
• Ters ozmoz: Ön filtrelemeden sonra ana ters ozmoz olayı gelir. Bu aşamada, pompa suyu, daha küçük, çıkarılması daha zor çözünmüş katı parçacıkları yakalayan yarı geçirgen zardan gönderir. Bu ters ozmoz adımı, genellikle sudaki çözünmüş katıların büyük çoğunluğunu uzaklaştırabilir.
• Drenaj: Su, yarı geçirgen zardan aktıktan sonra, bir sonraki adım, giderilen yabancı maddeleri drenaja gönderen drenajdır. Bu adım önemlidir, çünkü zar üzerinde biriken kirleticiler, membranın etkinliğini tehlikeye atabilir. Toplanan safsızlıkların boşaltılması, RO sisteminin verimliliğini yüksek tutar.
• Depolama: Son aşama, arıtılmış suyun nihai kullanımına kadar depolanmasıdır. Saklama kabı genellikle, atık gerektirmeden arıtılmış suyu içerecek kadar büyük, basınçlı bir kaptır. Arıtılmış su, herhangi bir başıboş yabancı maddeyi çıkarabilen ek bir karbon filtreden de akabilir.

RO SİSTEMİNİN TEMEL BİLEŞENLERİ

Aşağıda herhangi bir ters ozmoz sisteminin temel bileşenleri verilmiştir:

1. RO Membranları

Ters ozmoz sistemi, kendi zarlarına bağlıdır ve bu zarların etrafına inşa edilmiştir . Her membran, uygulamaya bağlı olarak değişen, spiral sargılı yarı geçirgen bir malzeme tabakasından oluşur. Membranlar 2 inç, 4 inç ve 8 inç çaplarda ve su arıtma endüstrisinde en yaygın olarak kullanılan 4 inç ve 8 inç çap boyutlarında mevcuttur.

Bir bütün olarak su arıtma endüstrisi, farklı üreticilerin membranlarının ekipman sistemlerinde değiştirilebilir olması için standart boyut olarak 40 inçlik bir uzunluğu kabul etmiştir. Bir zarın birincil ölçümlerinden biri, kare görüntüleridir. Membranlar, 350-450 fit kare yüzey alanı aralığında mevcuttur.

Yarı geçirgen membranlar ilk olarak selüloz asetat (CA) kullanılarak yapılmıştır. Bununla birlikte, endüstri daha sonra, daha güçlü bir alt tabakanın üzerine yerleştirilen bir ince film kompozitinin (TFC) kullanımına geçti. TFC membranları günümüzde öncelikle kullanılmaktadır.

2. Konutlar

Bireysel membranlar, seri olarak altı adede kadar membranı tutabilen tek bir yuvaya yüklenir. Muhafazalar, ters ozmoz filtrelerini sabit bir şekilde yerinde tutmak için kritik öneme sahiptir. Ayrıca geri akışı önleyen ve suyun etkin bir şekilde tahliye edilmesini sağlayan çek valflere ve tahliye hatlarına bağlanırlar.

3. Aşamalar

Muhafazalar daha sonra aşama adı verilen paralel akış akışları halinde gruplandırılır. Tek bir ters ozmoz sistemi, seri olarak üç aşamaya kadar olabilir. RO aşamalarını seri olarak kullanmanın en büyük faydası atık suyun azaltılmasıdır. Verimli bir TO aşamalı sistemde atık su toplam akışın %15’ine düşürülebilirken, tek bir membrandan tek başına ret akışı %50’ye kadar çıkabilir.

4. Ön Arıtma Kartuş Filtrasyon

Eksiksiz bir RO sistemi ayrıca bir ön arıtma kartuş filtrasyonu ve bir basınç pompası içerecektir. Ön arıtma kartuş filtreleri, yarı geçirgen membrana geçmeden önce sudaki daha büyük katıları uzaklaştırır. Bu adım, zarın kirlenmesini önlemek ve ömrünü uzatmak için gereklidir.

Kartuş filtreler basit yapılar olma eğilimindedir ve genellikle sarılmış polipropilen şeritlerinden yapılır.

5. Kontrol Sistemi

Kapsamlı bir RO sistemi ayrıca bir kontrol sistemine sahiptir. Küçük bir RO sisteminde kontroller valfler ve rotametreler kadar basit olabilir. Daha büyük bir sistem, bir insan-makine arayüzünden (HMI) veya programlanabilir mantık denetleyicisinden (PLC) çalıştırılan kontrol valflerinin yanı sıra akış, sıcaklık ve basınç vericilerini içerecektir. Daha büyük sistemler ayrıca basınçlandırma pompası ve bazen enerji geri kazanım cihazları için değişken frekanslı sürücüler (VFD’ler) içerir.

Kontrol sistemi, kullanıcıların RO sistemini baştan sona izlemesini ve çalıştırmasını sağlar. Ayrıca genellikle, anında müdahale gerektiren herhangi bir RO sistemi sorununu operatörlere bildirebilen alarmlar içerir.

TERS OZMOZ SUDAN HANGİ KİRLETİCİLER ÇIKARIR?

Ters ozmoz, aşağıdakiler dahil olmak üzere çok çeşitli çözünmüş katıları sudan çıkarabilir:

Bazı ters ozmoz sistemleri, belirli virüsler ve bakteriler gibi organik kirleticileri de sudan çıkarabilir, ancak bu kirleticilerin %100’ünü ortadan kaldıramayabilirler.