Ters Ozmoz Sistemleri

TERS OZMOZ (REVERSE OSMOSIS) SİSTEMLERİ

İçme suyunun kısıtlı olduğu yerlerde şebeke, kuyu suyu ve deniz suyundan tatlı su elde edilmesinde ve sulardaki sertliği gidermede ters ozmoz metodu kullanılmaktadır. İlaç sanayi ve laboratuvarlar gibi sektörlerde ise daha kaliteli su elde etmek için ters ozmoz metodu geniş olarak uygulanmaktadır. Ters ozmoz metodu:çözünür halde bulunan maddeleri belli basınç altında geçirilerek sudaki istenmeyen maddeleri filtre etme işlemidir. Ters ozmoz sistemleri, su kalitesini iyileştirmek amacı ile uygulanmaktadır Ters ozmoz, yüksek basınçta yarı geçirgen membran arasından suyu geçirmek suretiyle uygulanır.

Ters ozmoz sistemlerinin kullanım alanları

– İçime uygun olmayan şebeke suyu ve kuyu sularından içme suyu elde etmek

– Çok tuzlu deniz suyunu veya hafif tuzlu suyu içme suyuna dönüştürmek,

– Endüstriyel işletmelerde çözünmüş tuzları geri kazanmak,

– Sanayide ve içme suyunda istenen kalitede su elde etmek,

– Buhar kazanlarında kazan taşı oluşumunu önlemek,

– Sulardaki sertliği gidermek,

– Çok kirli atık suları arıtmak,

– Konsantre meyve suyu ve salca elde etmek,

– Toksin maddeleri ve mikroorganizmaları bertaraf etmek,

– Kimyasal işletmelerde daha kaliteli su kullanmak

amacı ile geniş olarak kullanılmaktadır. Özellikle içme suyunda koku, tat, renk, çözünmüş maddeleri ve sertliği gidermek amacı ile ters ozmoz işlemi son yıllarda geniş bir şekilde kullanılmaktadır. Ters ozmoz sistemleri, laboratuarlar, kozmetik ve ilaç sanayi, akü üretimi, diyaliz merkezleri, fotoğrafçılık endüstrisi, batarya sanayi, buz yapımı, metal kaplama sanayi, hemodiyaliz, biyomedikal uygulamalar, alkolsüz ve alkollü içecek sanayi, cam sanayi, elektronik sanayi, tekstil sanayi, yağ üretim sanayi, hastanelerde işletme suyu ve son yıllarda ise daha kaliteli içme suyu üretiminde uygulanmaktadır. Son zamanlarda çok kirli atık su arıtımında (bitkisel yağ sanayi, çöp depolama alanı sızıntı suyu ve tekstil atık suları gibi) ve metal sanayinde bazı metallerin geri kazanılmasında ve konsantre meyve suyu, asetik asit, fosforik asit, salça gibi maddelerin konsantre olarak elde edilmesinde kullanılmaktadır. Meyve ve salça sanayinde hammadde içinde bulunan suyu buharlaştırmak için yüksek oranda enerji sarf edilmektedir. Benzer şekilde çok kirli ama az atık su üreten tesislerden çıkan atık suları arıtmak içinde ters ozmoz metodu dünyada geniş olarak uygulanmaktadır. Ters ozmoz sistemleri kurulmadan önce su içersinde çözünmüş istenmeyen maddelerin ne kadar miktarda olduğu önceden tespit edilmelidir. Ters ozmoz işleminden önce su içinde çökebilen yapıdaki maddeler mutlaka bertaraf edilmelidir. Ters ozmoz işleminden önce ve sonra su ve atık su sürekli olarak izlenmeli, ölçülmeli ve istenen kaliteye uygun üretilip üretilmediği mukayese edilmelidir. Ters ozmoz sistemlerde yüzeysel ve yer altı gibi doğal sular, az tuzlu sular (1500- 15000 mg/lt) ve deniz suyu ( >15000 mg/lt) (tuzluluk bakımından) olmak üzere iki grup altında toplanmaktadır.

Ters Ozmozla arıtılan Kirleticiler

Ters ozmozla su içersinde düşük moleküllü halde bulunan, mikro filtrasyon ve ultra filtrasyonla giderilemeyen, anyon ve katyon gibi iyonları gidermek mümkündür (Şekil 1). Ters ozmoz işleminde kullanılan membranların gözenek çapları 0.1 nm ila 1.5 nm arasında değişir. Ters ozmozla, belli yüksek moleküllü organik kirleticileri, bazı deterjanları ve spesifik pestisitleri gidermekte mümkündür. Tablo 1’de ters ozmozla giderilen, anyon ve katyonlarla bazı organik bileşikler, partiküller ve pestisitlerle bu bileşiklerin her birinin reddedilme oranı, ters ozmoz membranın tipine ve sistemin işletme şartlarına bağlı olarak değişmektedir. Çok küçük molekül ağırlıklı organik maddeleri ters ozmozla gidermek mümkün değildir.

TersOsmozla Reddedilen İyonlar, Metaller, Organik Maddeler ve Pestisitler

TERS OZMOZ ÇALIŞMA PRENSİBİ

Su oda sıcaklığında (20-30 oC) doğadaki en küçük sıvı moleküllü maddelerden biridir. Ters ozmoz sistemler özellikle suda çözünür halde bulanan sudan daha büyük moleküllü maddeleri arıtır. Ters ozmoz sistemlerindeki yarı geçirgen membran suda çözünür halde bulunan fiziksel, biyolojik ve kimyasal maddeleri tutabilir. Ters ozmoz işlemini tanımlamadan önce ozmoz olayını anlamak gereklidir. Suda farklı miktarda çözünmüş maddeler içeren iki farklı konsantrasyondaki çözelti yarı geçirgen bir membranla ayrıldığı zaman ozmoz olayı gerçekleşir. Bazı maddeler membran arasından geçerken bazıları geçemez.. Suda çözünmüş halde bulunan maddelerin osmotik basıncı, seyreltik bölgeden konsantre bölgeye suyu geçirerek suyun seyrelmesine neden olur (Şekil 2). Membranın iki tarafında çözeltilerin konsantrasyonu eşit olunca geçiş durur. Ters ozmoz işleminde ise konsantre bölgeye basınç uygulanarak ozmoz işlemi tersine çevrilir. Yeterli basınç altında su konsantre bölgeden seyreltik bölgeye yarı geçirgen membran arasından geçer .