Ters Ozmos Nedir

TERS OSMOZ SÄ°STEMLERÄ°

Birçok literatürde İngilizce adı ile Reverse Osmosis – RO şeklinde adlandırılan Ters Osmoz tekniği günümüzde hızlıca ilerleyen teknolojilerden biridir. Bu teknik ile imal edilmiş cihazlar bugün dünyada ve ülkemizde enerji santrallerinden tekstil boyahanelerine, meşrubat üretiminden sofra suyu üretimine kadar birçok yerde karşımıza çıkıyor. Teknolojinin bugün ulaştığı noktada, SU için en mükemmel mineral filtresi olarak nitelendireceğimiz TERS OSMOZ sistemini her teknik kişinin yakından tanımasında yarar olduğunu düşünüyoruz. Ters Osmoz cihazının tasarımında ham su, üretim suyu, kullanılan membran türü gibi birçok teknik bilgi ve tecrübe gerektirir. RO ARITMA SİSTEMLERİ olarak her türlü su ihtiyacınıza yönelik çalışmaları deneyimli mühendis kadromuz ile titizlikle sürdürmekteyiz.

Su içindeki mineralleri (iyonları), mekanik olarak, yalnızca su basıncı ile %95 – %99 kadar ayıran Ters Osmoz tekniğinin ülkemizde tatbikat sahası çok geniştir. Araştırma yapmayan meslektaşların pahalıdır ön fikri ile fiyat dahi almadıkları Ters Osmoz sistemi yatırımı bazı sanayi kuruluşlarında 12 ay gibi kısa sürelerde amorti ediyor.

Ters Osmoz Sistemi bugün ülkemizde enerji santrallerinden tekstil boyahanelerine, meşrubat üretiminden sofra suyu üretimine kadar birçok yerde karşımıza çıkıyor. Teknolojinin bugün ulaştığı noktada, SU için en mükemmel mineral filtresi olarak nitelendireceğimiz TERS OSMOZ sistemini her teknik kişinin yakından tanımasında yarar vardır.

TERS OSMOZ CÄ°HAZININ GELÄ°ÅžMESÄ°NÄ° DESTEKLEYEN NEDENLER
Her gün yeni buluşlar yapılıyor ve patentler alınıyor. Ancak bu yeni buluşların hepsi de piyasada tutunmuyor. Ters Osmoz ile Su Saflaştırma tekniğinin dünya piyasasında tutunması ve hızlıca gelişmesinin en önemli sebepleri:
1.  SU Kalitesinin sanayide önem kazanması;
2. ZenginleÅŸen insanların tabiat ÅŸartlarını zorlayıp yeterli suyu olmayan deniz kenarlarında yaÅŸamak ve bu yerlerde tatil yapmak istemeleri. Deniz kenarlarında yerleÅŸik olup da Tatlı Su kaynağı kısıtlı olan kentler ve oteller Deniz Suyundan içme ve kullanma suyu üretmek için R.O. sistemleri kuruyorlar. Sanayinin ihtiyacı için SU Kalitesi’nin Yükseltilmesi Suyun kimyasal kalitesinin iyileÅŸtirilmesi, yani, su içinde çözünmüş halde bulunan minerallerin sudan alınması için çok yıllar önce Ä°yon DeÄŸiÅŸtirici Reçine TekniÄŸi geliÅŸtirilmiÅŸ.  Bu teknik sayesinde, yalnız sanayi deÄŸil, yüksek basınçlı buhar kazanları ile çalışan eski gemilerin geliÅŸmesi de saÄŸlanmış. Bugün, birçok tatbikatta reçineli iyon deÄŸiÅŸtirici yerine Ters Osmoz (R.O.) tekniÄŸi tercih ediliyor, çünkü R.O. reçineli sistemlere kıyasla daha ekonomik ve daha çevrecidir.
R.O. cihazının geliÅŸmesini destekleyen tarihi nedenlerden biri de dünyada çok bol olan Deniz Suyunun kullanılmasının R.O.nun icadı ile çok kolay ve pratik hale gelmesidir. Basit bir sundurma altına yerleÅŸtirilen R.O. sistemi ile deniz suyundan kullanma suyu üretilebilir ve bu sistem tam otomatik olarak çalıştığından, günde bir kez göz kontrolü ile saÄŸlıklı bir iÅŸletme saÄŸlanabilir. R.O. dan çıkan atık su içinde yalnızca tabiatın kendi mineralleri bulunduÄŸundan bu suyun denize verilmesi çevre sorunu yaratmaz. Deniz suyunun bu ÅŸekilde zahmetsizce ÅŸehir ve otellerde kullanılır hale gelmesi ile deniz kenarındaki kentlerin gerek normal yerleÅŸme, gerekse turizm açısından geliÅŸmesi saÄŸlanmıştır. Deniz suyundan R.O. ile elde edilen suyun iletkenliÄŸi yaklaşık 600 – 700 µS/cm ve sertliÄŸi  3 –4 Fr.’dır. Bugün Ege Bölgesindeki birçok kentin ÅŸehir suyu daha kötü kalitededir.

TERS OSMOZ SİSTEMİNİN ÇALIŞMA PRENSİBİ
Tabiatta her şey denge içindedir. Tabiat kanunlarına göre yüksekteki su alçak bir noktaya doğru akar. Basınçlı hava daha az basınçlı bir yöreye doğru rüzgar olarak gider. Bu tabiat olayları gibi, tabiattaki saf sular kendinden daha az saf, yani daha çok mineral içeren (daha tuzlu) sulara doğru geçerek tabiattaki sularda bir tuzluluk dengesi sağlarlar. Tabii OSMOZ olayını tabiatta sular arasındaki mineral dengesinin sağlanması olarak da düşünebiliriz.
OSMOZ prensibi ile topraktaki sular, bitki kökü üzerindeki zarı aÅŸarak daha çok tuzlu olan bitki içindeki suların içine girer. Oysa toprak içindeki suyun basıncı yüksek bir aÄŸacın kökündeki suyun basınçtan daha azdır. Buna raÄŸmen, topraktaki az mineralli su 100 metre yükseklikteki aÄŸacın dahi kökü içine girer ve böylece aÄŸaç ihtiyacı olan suyu ve mineralleri alır ve yaÅŸamına devam eder. Bu tabii olay az mineralli suyun daha çok mineralli suya kıyasla bir basıncı olduÄŸunu ispat eder.  Suların tuzluluk (mineral) farkından doÄŸan bu  Ozmotik Basınç sayesinde, ayni atmosferik basınç altında bulunan su, canlıları veya hücreleri ayıran zardan (yani Membrandan) diÄŸer tarafa kolayca geçer. Bu tabiat olayında, bir zar ile ayrılan sular arasında bildiÄŸimiz bileÅŸik kaplar  kanunu geçerli deÄŸildir.
OSMOTÄ°K BASINÇ ı şöyle tanımlayabiliriz; bir zar (Membran)  ile ayrılmış olan az mineralli (az tuzlu) suyun daha çok mineral içeren su tarafına doÄŸru geçiÅŸini engellemek için tuzlu su tarafına uygulanacak basınçtır. Su içinde çözünmüş halde bulunan minerallerin miktarına göre suyun Ozmotik Basıncı hesaplanabilir. ÖrneÄŸin, içinde 35000 mg/litre çözünmüş madde bulunan Akdenizin suyunun ozmotik basıncı 26 Bardır (260 mss).

Bir kabı, yarı geçirgen bir tabii zar veya R.O. membranı ile ikiye ayırırsak, bir tarafa deniz suyu ve diğer tarafa saf su koyarsak, saf suyun deniz suyu tarafına geçmesini engellemek için deniz suyu tarafına en az 26 Bar basınç uygulamamız gerekir.
Ters Osmoz olayında su içindeki çözünmüş mineraller zarın  (Membranın) diÄŸer tarafına geçemezler. Ham su içinde bulunan katı maddeler, bakteriler, virüsler, organik maddeler de Membranı aÅŸamazlar ve mineralli su tarafında kalırlar.

İşte, Ters Osmoz cihazı bu prensip ile çalışır, kuyu suyu gibi az mineral içeren sulardan iyi su elde etmek için 10 – 15 Bar gibi basınçta çalışan R.O. cihazlar kullanılır; deniz suyundan iyi su elde etmek için ise 60 – 70 Bar basınçta çalışan R.O. cihazları tasarlanır.

R.O. tekniÄŸinin filtre tekniÄŸinden diÄŸer önemli bir farkı da, normal filtrede su filtre yüzeyine dik olarak hareket eder ve sudan ayrılması istenen katılar filtre yüzeyinde kalır, suyun %100ü süzülür.  Oysa R.O. tekniÄŸinde su R.O. membranı yüzeyine paralel olarak hareket eder, Membranın iki tarafındaki basınç farkı ile mineralli suyun bir kısmı mineralleri terk ederek ve saf olarak Membranın diÄŸer tarafına geçer. Mineralli sular R.O. Membranı boyunca hareket ederken su miktarı gittikçe azalır, ancak kalan suyun mineral miktarı gittikçe artar, bu kalan su, sudan ayrılması istenen mineraller ile beraber R.O. cihazını terk eder. R.O. tekniÄŸinde, suyun içindeki mineral miktarına göre bu atılan suyun oranı hesaplanır.
Mineral Filtresi olarak tanımladığımız R.O.’da filtrasyon mertebesi bir mikronun binde biri altındadır (0,001 mikron altında). Minerallerin geçemediği bir filtreden virüsler dahi geçemez.
Teorik olarak, minerallerin Membrandan diÄŸer tarafa geçmemesi gerekir, ancak, tatbikatta çok az bir miktar mineral saf su ile beraber membranı aÅŸar. Mineral kaçağı olarak adlandıracağımız bu olayın miktarı ham suyun içindeki minerallerin türüne ve miktarına, kullanılan R.O. Membranı türüne,  R.O. cihazının iÅŸletme basıncına, atık su oranına ve R.O. cihazının tasarımına göre deÄŸiÅŸir. ÖrneÄŸin, deniz suyunu iyileÅŸtiren R.O. cihazları suyun içindeki çözünmüş minerallerin %99unu ayırır ( yani %1 kadar mineral iyi su tarafına kaçar), deniz suyundan iyi su elde edilirken ham suyun %60 kadarı atık olarak atılır. Oysa 1000 mikroS/cm iletkenlikteki bir kuyu suyundan kazan besi suyu üreten bir R.O. cihazının %3 kadar mineral kaçırmasına müsaade edilir, bu iÅŸlem sırasında ham suyun %20 kadarı atık su olarak atılır
R.O. CÄ°HAZININ TASARIM KRÄ°TERLERÄ°
R.O. cihazı tasarımında ham suyun içindeki çözünmüş maddelerin türü ve miktarı, suyun sıcaklığı, üretilecek suyun debisi ve bu suyun kullanım maksadı tasarım kriterleri için en önemli verilerdir. R.O. cihazı tasarımı yapabilmek için Ham Su Analizinde istenen değerler aşağıda verilmiştir.
İletkenlik, Amonyak (NH4), Kalsiyum (Ca), Sülfat (SO4), pH, Nitrit (NO2), Magnezyum (Mg), Klorür (Cl),Toplam Çözünmüş Madde, Nitrat (NO3), Sodyum (Na), Fosfat (PO4), Toplam Sertlik, Demir (Fe) Potasyum (K), Karbonat (CO3), Silikat (SiO2), Mangan (Mn), Bikarbonat (HCO3)…
Düşük basınçta çalışan ve ham sudaki minerallerin yalnızca  %70 kadarını ayıran membranlar olduÄŸu gibi, çok yüksek basınçta görev yaparak minerallerin %99 kadarını ayıran membran türleri de mevcuttur. DiÄŸer taraftan, çok düşük maliyet ile iyi su ürettiÄŸi için bugün en çok tercih edilen Poliamid Membranlar klorlanmış suya dayanıklı deÄŸilken, ilk icat edilen membranlardan olan Selüloz Asetat türü membranlar klor ile dezenfekte edilen sularda ve steril ortamlarda halen kullanılmaktadır. Membranların çoÄŸu 45 – 50 derece sıcaklıklarda deforme olurlar. Son yıllarda 80 derece su ile yıkanabilen Membranlar da üretildi.  Son icat edilen R.O. Membran türleri ile artık her ihtiyaca,  her prosese ve atık su dahil her kötü suya uygun R.O. membranı seçmek ve R.O. cihazı imal etmek kolaylaÅŸtı.
Ters Osmoz Cihazı Tasarımı
R.O. cihazı, üzerinde Membran kapları, R.O. membranları, bir pompa, vanalar, borular ve bazı ölçü birimleri ve bunları kontrol eden bir ana panodan yapılmış bir sistem olarak kabul edilebilir. Ancak, basit gibi görünen bu sistemde membran türünün ve miktarının seçimi, membranın ham su tarafındaki su hızı, membran içinden suyun diğer tarafa geçiş hızı, gittikçe mineral oranı artan ham suyun kristal üreterek membranları tıkama risklerinin hesabı gibi birçok hassas noktaları dikkate almak gerekir. Yanlış tasarımı yapılan R.O. cihazlarının membranlarının çok az ömürlü olduğunu ve bu cihazları kullanan işletmelerin bir iki yılda bir R.O. membranlarını yenilediklerini, ucuz mal satın aldım diye övünen işletmelerin R.O. cihazını çok pahalıya mal ettiklerini görüyoruz. İyi tasarlanmış ve iyi bakımı yapılan bir R.O. cihazının membranları genelde 5 ile 7 yıl kadar görev yapar ve bu süre sonunda cihaza yeni membranlar takılır.
Atık Su Miktarı: R.O.nun çalışma ÅŸekli insan ve hayvandaki böbreklerin çalışmasını andırır. Böbrek, kandaki zararlı nesneleri ayırır ve bir miktar su ile bunları idrar olarak vücut dışına atar. R.O. cihazı da sudaki mineralleri ayırır ve bunları dışarı atabilmek için bir miktar suya ihtiyacı vardır. Mineralleri  atmak için yeterli miktarda su olmazsa, ayni böbrek taşı misali R.O. içinde de taÅŸlar oluÅŸur. Bu nedenle, ham suda bulunan mineral miktarına göre ve R.O.nun üreteceÄŸi su miktarına göre atık su  oranı hesap edilir. ÖrneÄŸin çok mineral içeren deniz suyunu arıtan bir R.O.da atık oranı %60 kadarken, 1000 iletkenlikte bir kuyu suyu ile çalışan R.O. yalnızca %15 –20 kadar su atar. Su içinde bulunan ve kristal üretmeye meyilli olan Silikat, Kalsiyum ve Magnezyum minerallerinin çok yüksek oluÅŸu tasarım ÅŸartlarını çok etkiler ve bu tür sular ile çalışan R.O. cihazları ancak çok su atarak saÄŸlıklı çalışabilirler.
Çok az miktarda su üreten R.O. cihazlarında R.O. membran sayısı azdır.  Ham su, az sayıdaki membranlardan geçerken suyun büyük bir kısmı süzülmeden membranı terk eder. Bu nedenle, az su üreten R.O. cihazlarının üretim randımanı çok düşük olur ve bu cihazlar, ham su kalitesi çok kötü olmasa dahi (1000 mikroS/cm gibi) %60 – %80 kadar su atarlar. Ayni kalitede ham sudan 30 – 40 m³/saat su üreten bir R.O. cihazı ise yaklaşık %15 kadar su atar, dolayısı ile yüksek kapasiteli R.O. cihazları çok daha randımanlıdır.

1970 li yıllardan bu yana gelişmiş olan ve dünyadaki kullanımı çok yaygınlaşan R.O. cihazları artık ülkemizde de yerini almaya başladı. Proses suyu ihtiyacı yanında açık buhar kullanan işletmelere ve Enerji Santrallerine yüksek ekonomi sağlayan R.O. cihazını daha yakından incelemenizi ve işletmenize kazandıracağı avantajları hesaplamanızı tavsiye ederiz. R.O. Sistemleri hakkında daha fazla bilgi ya da hizmetlerimizden faydalanmak için bizimle irtibata geçebilirsiniz.

Tablo 1. Ters Osmosla Reddedilen Ä°yonlar, Metaller, Organik Maddeler ve Pestisitler