Mayer Kimya’nın yapmış olduğu ters ozmoz sistemleri ile ilgili kişi ve kurumlardan sık gelen soruların cevapları aşağıda listelenmiştir.
Ters ozmoz (Reverse Osmosis), çözünmüş tuzlar (iyonlar) gibi daha büyük molekülleri ve bakteri gibi diğer safsızlıkları reddederken saf suyu geçirecek kadar küçük gözenekli yarı geçirgen, ince bir zar kullanan özel bir filtrasyon türüdür. Ters osmoz, içme suyu sistemleri, endüstriyel kazanlar, yiyecek ve içecek işleme, kozmetik, ilaç üretimi, deniz suyu tuzdan arındırma ve diğer birçok uygulama için yüksek oranda saflaştırılmış su üretmek için kullanılır. Bir asırdan fazla bir süredir tanınan bir teknoloji olmuş ve 1960’lı yıllardan beri ticarileştirilmiştir.
Reverse osmosis, suyu ince bir zardan geçirmek için basınç kullanan ve bu sayede safsızlıkları sudan ayıran sürekli çalışan bir arıtma teknolojisidir.
Doğada var olan ozmoz prensibiyle bitkiler, suyu ve besinleri topraktan emmek için kullanırlar. İnsanlarda ve diğer hayvanlarda, böbrekler kandaki suyu emmek için ozmoz kullanır.
Bir RO sisteminde suya, doğal ozmotik basıncın üstesinden gelmek için genellikle bir pompa yardımı ile basınç uygulanır ve safsızlıkları yüksek verimle gideren oldukça sofistike bir yarı geçirgen zar ile zorlar. Bu işlemin ürünü yüksek oranda saflaştırılmış ve iletkenliği düşük sudur. Reddedilen tuzlar ve safsızlıklar, zar üzerinde yoğunlaşır ve sistemden boşaltmaya veya başka işlemlere geçirilir.
Tipik bir ticari endüstriyel uygulamada, RO sistemi tuz tarafındaki basıncı arttırmak için yüksek basınçlı bir pompa kullanarak suyu yarı geçirgen RO membranı boyunca zorlayıp neredeyse tüm (yaklaşık% 95 ila% 99) çözünmüş tuzları geride bırakır.
Bir RO sistemi, çözeltinin filtreyi iki çıkışla geçtiği çapraz filtreleme kullanır: filtrelenmiş su bir yönde gider, kirli su başka bir yönde gider. Çapraz akışlı filtrasyon kirletici maddelerin birikmesini önlemek için ve membran yüzeyini temiz tutmak için yeterli türbülansın elde edilmesini sağlar.
Ters Osmoz, demineralize veya deiyonize su gerektiren birçok endüstriyel uygulama için uygun su üretmek adına etkili ve kanıtlanmış bir teknolojidir.
MIXBED gibi sistemlerden sonraki aşamada kullanılan RO sistemi ile çıkış suyunun kalitesi artırabilir ve en zorlu uygulamalar için uygun hale getirebilir.
Bir RO sisteminin doğru ön işlemden geçirilmesi ve izlenmesi, pahalı onarımların ve planlanmamış bakımların önlenmesi açısından çok önemlidir.
Doğru sistem tasarımı, bakım programı ve deneyimli servis desteğiyle, RO sisteminiz uzun yıllar boyunca yüksek saflıkta su sağlayabilir.
Kolay kurulumu ve kullanımı
Modüler tasarımı
Tehlikeli kimyasallar gerektirmemesi
Su ve kanalizasyon kullanım maliyetlerini azaltması
Enerji tasarruflu olması
Mevcut membran filtreleme sistemi veya iyon değiştirme sistemi ile entegre edilebilirliği
Medikal ve İlaç Sektörü: İlaç sanayinde, şırınga ile insana verilen ilaçların imalatında kullanılan saf suların üretiminde ters ozmoz sistemleri ön arıtma cihazı olarak kullanılır, daha sonra bu sular distilasyon ve mikro-filtrasyon yöntemi ile saflaştırılarak kullanılmaktadır. Hastanelerde bulunan diyaliz makinaları ters ozmoz cihazı ile üretilen kaliteli su ile beslenmektedirler. Otoklavların ihtiyacı olan su da reverse osmosis cihazları ile sağlanmaktadır.
Kimya, Kozmetik, Boya Sektörü: Bazı kimya sanayilerinde proses için gerekli düşük iletkenlikteki sular reverse osmosis sistemleri ile elde edilmektedir. Reverse osmosis sistemleri doğrudan ürün formüllerinde ve elektrostatik toz boya üretiminde sıkça kullanılır.
Akaryakıt İstasyonları: Akaryakıt istasyonlarında reverse osmosis cihazlarında ihtiyaç duyulan kalitede üretilen su, araç yıkamada, istasyonun genel temizliğinde ve personel için içme ve kullanma suyu olarak kullanılır.
Cam Sanayi: Cam üretimi yapılan işletmelerde lamine, yıkama ve rodajlama hatlarında ihtiyaç duyulan kalitede su reverse osmosis cihazları ile sağlanır.
Tekstil ve Deri Sektöründe: Tekstil boyahanelerinde genellikle yumuşatılmış su kullanılır. Kuyu ve baraj sularında meydana gelen mevsimler değişiklik sebebiyle yılın her dönemi ürün kalitesinde su elde etmek imkansızdır çünkü kaynaklardan gelen sularda mevsimsel değişiklikler meydana gelmektedir. Reverse Osmosis sistemleri kullanarak elde edilen ürün suları mevsimler değişikliklerden minimum düzeyde etkilenmesi sebebi ile tekstil boyahananelerinin ürün sularında tercih edilmektedir. Tekstil ve deri sanayilerinde sıcak su ve boya hatlarında, kazanlarında sıklıkla kullanılır.
İçme Suyu Üretimi: Reverse osmosis sistemlerinin kullanım amaçlarından biri de içme suyu üretimidir. Tuzluluğu yüksek olan kaynaklardan elde edilen suları içme suyu kriterlerine getirmede en çok kullanılan yöntemdir. Bu sayede özellikle şebeke suyuna ve damacana sulara ulaşamayan şantiye gibi kullanım noktalarında temiz su üretilebilir. Ayrıca son dönemde içme ve kullanma suyuna ulaşılması maliyetlerinin azaltılmasıve ofis içi güvenliğin arttırılması amacıyla da kullanılmaktadır.
Ambalajlı Su ve Meşrubat Sanayi: Doğal kaynak sulari yapisi itibariyle zaman zaman değişkenlik gösterebilmekte fakat günümüz tüketicileri standartların sürekliliğini piyasadan talep etmektedir. Dolayısı ile bir çok ambalajlı su firması bu standartları sağlamak için reverse osmosis sistemlerinden faydalanir. Meyve suları raf ömürlerinin uzatılması, taşıma ve depolama maliyetlerinin azaltılması amacıyla konsantre edilirler. Satışa sunulmadan önce de sulandırılıp pastörize edilir ve ambalajlanırlar. Konsantre etme işlemi genelde vakumlu evaporasyonla yapılır ve bu işlem sırasında uçucu aroma maddeleri buharla birlikte kaybolur ve ürün kalitesinin düşmesine neden olur. Meyve sularını konsantre etmek için membran teknolojisi kullanıldığında ise aroma kaybı olmadığından daha kaliteli bir ürün elde edilmiş olur. Ayrıca meşrubat sularının hazırlanmasında da ters ozmoz sistemi sıklıkla kullanılmaktadır. Konvensiyonel yöntemlere göre ters ozmoz sistemlerinin işletmesi çok daha kolaydır ve daha düşük yatırım maliyeti ile çok daha kaliteli su üretmektedir.
Buhar Kazanı Besi Suyu: Özellikle açık buhar kullanılan işletmelerde buhar kazanına kondens dönüşü az olur. Bu tür buhar sistemlerinde, buhar kazanına sürekli olarak yeni besi suyu verilir. Bu nedenle kazan suyunun iletkenliği çok hızlı yükselir ve iletkenliği azaltmak için çok miktarda kazan blöfü yapılır. Kazan blöfleri sırasında kaynar su atıldığından kazandan blöf yapmak aynı zamanda ısı kaybı anlamına gelir ve bu da ekonomik değildir. Buhar kazanını yüksek iletkenlikte su ile beslenemek yerine ters ozmoz sistemi ile hazırlanmış düşük iletkenlikte su ile beslendiğinde kazan blöfleri %97 azalır ve işletme maliyeti düşer.
Buhar Jeneratörü Besi Suyu: Buhar jeneratörlerine gelen su kısa zamanda buhara dönüşür, su içinde bulunan ve su molekülü haricindeki her mineral jeneratörün boruları içinde taşlaşır. Buhar Jeneratörüne yumuşatılmış su verilmesi oluşan taşlaşmayı önleyemez, çünkü yumuşatılmış su, besi suyunun içerisinden sadece kalsiyum ve magnezyum molekülleri alır ve suya sodyum molekülü verir ve içinde de çok miktarda mineral bulunur. Taşlaşma oluşturan mineraller kısa bir zaman içinde jeneratörün ısı verimini düşürürler. Oysa, buhar jeneratörü ters ozmoz ile üretilmiş ve saflaştırılmış su ile beslenebilir ve yaşanan sorunlar büyük miktarda azaltılabilir.
Soğutma Suyunun Hazırlanması: Hassas metal dökümü yapan ve hassas plastik enjeksiyon yapan sanayi kuruluşları için kalıp soğutma sularında taş ve kışır oluşumunu, ürün kalitesini ve üretim hızını arttırmak için soğutma suları ters ozmoz cihazları kullanılarak hazırlanmaktadır.
Enerji Sektörü: Enerji santrallerinde 0,1 µS/cm iletkenlik altındaki kalitede saf su ve sudaki silikat (SiO2) miktarının 0,05 mg/lt altında olması gerekmektedir. Bu su saflaştırma prosesi genellikle reverse osmosis sistemleri ile yapılmaktadır. Besleme suyunda istenmeyen minerallerin %99‟a kadar olan kısmı ters ozmoz sistemleri ile ayrıştırıldıktan sonra su mix-bed demineralize sistemi veya Elektro-Deiyonizayon (EDI) sistemi ile saflaştırılmaktadır.
Ayrıca güneş panelleri üretiminde ve güneş panellerinin temizliğinde ihtiyac duyulan saf su, reverse osmosis sistemi ile sağlanabilir.
Gelişmiş Tarım Uygulamaları ve Seracılık: Gelişmiş tarım uygulamalarında ve seracılıkta ihtiyaç duyulan kalitedeki sulama suyunu temin etmek için reverse osmosis sistemleri sıkça kullanılır. Ayrıca bitkilerin sağlıklı gelişimi için gerekli kalsiyum ve magnezyum gibi parametleri bulunduran kaliteli su, reverse osmosis sistemleri ile üretilebilir.
Cocopeat (kokopit), hindistan cevizi kabuğunun işlemden geçerek topraksı bir yapı oluşması sağlanmış ve tarımda kullanıma elverişli hale getirilmiş topraksız tarımın uygulamalarından biri olan maddedir. Kokopit uygulamalarında reverse osmosis sistemleri, sulama için ihtiyaç duyulan suyu sağlayabilen sistemlerdir.
Metal Sanayi: Reverse osmosis sistemleri durulama, işleme, kaplama hatlarında, indiksiyon ocaklarında, dökümhanelerde ve kataforezde ihtiyaç duyulan kalitedeki suyu üretmek için sıklıkla kullanılır.
Seramik, Taş ve Toprak Ürünleri: Çamur hazırlama ve sır kaplama aşamalarında ihtiyaç duyulan su reverse osmosis cihazları ile sağlanabilmektedir.
Turizm Sektörü: Otellerde, personel ve misafirlerin ihtiyacı olan kullanma ve içme suyu, istenilen kalitenin sürekliliğini de sağlayarak, reverse osmosis cihazları ile değişik kapasitelerde üretilir.
Otomotiv Sanayi: Otomotiv sanayinde üretim aşamasında yıkama, kaplama ve boyama hatlarında ihtiyaç duyulan su reverse osmosis cihazlarıyla sağlanır.
Kağıt Baskı ve Matbaa Sektörü: Ofset baskı teknolojilerinde, mürekkep hazırlama sistemlerinde ve kalıp yıkama işlemlerinde saf su kullanımı baskı kalitesini son derece yukarı taşıdığı için gelişmiş matbaaların neredeyse tamamında reverse osmosis sistemleri kullanılır.
Deniz Suyundan Tatlı Su Üretimi: Deniz suyundaki tuzu, iletkenliği yüksek olan suyun içindeki istenmeyen tüm mineralleri sudan ayıran, saf su eldesine yönelik bulanıklığı, tortuyu, partikülü özel ekipmana ihtiyaç olmadan ortadan kaldırabilen, tek adımda aynı suyu arındırabilen, diğer metotlar kullanılarak yapılan arıtma işlemlerinin güç olduğu veya yetersiz kalındığı yerlerde reverse osmosis sistemleri mükemmel çözümdür. En önemli özelliklerinden biri tuzu deniz suyundan ayırmasıdır. Aynı zamanda deniz suyundan tamamen içilebilir su elde etmesidir. reverse osmosis sistemi kullanılarak yapılan arıtım işleminde deniz suyundan tamamen güvenli içme suyu elde edilir. Deniz suyu, tuzsuz su olarak membran üretim çıkışından içilebilir su olarak çıkar.
Ters ozmoz, suyun içerisinde bulunan iyonların giderilmesi sayesinde iletkenliği düşük safa yakın su elde etmeye yarar. Deniz, şebeke, kuyu, göl ve yağmur suyu arıtımında, hastanelerde, gıda ve tekstilde, tüm medikal sektörde, cam, kimya, kuyumculuk, kaplama, kozmetik, içecek, turizm, buhar kazanları, plastik sanayii, diyaliz üniteleri, ev ve deniz taşıtlarında vs. yerlerde üstün teknoloji ürünü olarak kullanılır. Dolayısıyla en önemli membran teknolojilerinden olan ters ozmos hakkında çalışmalar sürecektir.
Günümüz koşullarında yüzeysel ve yeraltı su kaynaklarından içme ve kullanma suyu temininde enerji geri kazanımı ve membran özelliklerinin iyileştirilmesi yönündeki çalışmalar yoğunlaşmaktadır.
Membran yüzeyindeki tıkanmaların asıl nedeni ise silika, kalsiyum, magnezyum, sülfat gibi iyonlardır. Çökelme, kalsiyum karbonat, kalsiyum sülfat, bar¬yum sülfat, stronsiyum sülfat ve silika gibi düşük çözünürlüğü olan tuzların çökelmeleri ile oluşur. Bu bileşiklerin stabiliteleri ise çözelti içindeki kon¬santrasyonları, suyun sıcaklığı, pH’sı gibi fak¬törlere bağlıdır.
Antiskalant ön arıtmadan gelen suya ters osmoz membranlarına girişinden önce dozlanan bir kimyasaldır. Kristal tuzların ( CaCO3, SrSO4,CaSO4, BrSO4 vb. ) önleyicisi olarak da bilinen antiskalantlar, yüksek kireç ve kirlilik çözme kapasitesi ile kirliliği azaltır. Böylelikle membran temizleme süresini uzatır.
Membran ömrünü optimum yarar sağlayarak uzatmak, gereksiz ve istenmeyen arızaları önlemek için kirlenmeye, kireç ve birikinti oluşumuna karşı önlem alınması gereklidir. Bu ünitelerde kireç ve birikinti oluşumu ve kirlenme riski yüksektir. Bu nedenle antiskalantlar ters ozmoz membranı üzerinde tıkanmaya yol açabilecek ve birikintilere neden olabilecek kalsiyum [ Ca++], magnezyum [ Mg++] ve bikarbonat [ HCO3 ] formasyonlarını engeller. Böylelikle çökelti oluşumu engellenir, daha temiz bir membran yüzeyi sağlanarak membranların ömrü uzatılmış olur.
Doğru antiskalant kullanımı, membranların tıkanmadan çalışmasını ve daha uzun ömürlü olmasını sağlamaktadır.
Membran teknolojisi, geçtiğimiz yıllar boyunca saygın bir arıtım teknolojisi haline gelmiştir. Membran teknolojisinin avantajı, kimyasal ilavesi olmadan, nispeten düşük enerji kullanımı ve kolay ve iyi düzenlenmiş proses iletimleriyle çalışmasıdır.
Membran çok ince deliklere veya gözeneklere sahip, sentetik plastik malzemeden bir tabakadır. Farklı tipteki su arıtma membranlarında gözeneklerin büyüklüğü farklıdır. Suyu arıtmak için kullanılan membran türleri, mikro gözenekli membranlar MF, Ultra filtrasyon membranları UF, Nano filtrasyon membranları NF ve Ters Osmoz RO membranları olarak sınıflandırılır.
Prensip oldukça basittir: membran, askıda katı madde ve diğer maddeleri yakalarken suyun akmasına izin verecek çok özel bir filtre görevi görür. Membran filtrasyonu flokülasyon, tortu arıtma teknikleri, adsorpsiyon (kum filtreleri ve aktif karbon filtreleri, iyon değiştiriciler), ekstraksiyon ve damıtma için bir alternatif olarak kullanılabilir.
Membranlar su için en iyi filtrasyon ortamıdır. Reverse Osmosis su arıtma cihazlarında kullanılan membran tipleri, en küçük gözeneklere sahiptir ve gözenekleri o kadar küçüktür ki neredeyse bir su molekülünün boyutundan biraz daha büyüktür ve böylece saf su moleküllerinin kolayca geçmesine izin verir, ancak daha büyük tuz moleküllerinin ve organik kimyasalların geçişini durdurur.
RO membranının gözenek büyüklüğü 0.0005 mikron olup, 0.0007 mikron olan Sodyum Klorür molekülünün boyutundan daha küçüktür ve içinden geçmesine izin vermez. Mikroplar, virüsler ve RO gözeneklerinden çok daha büyük olan organik moleküller de RO membranından geçemez. Sudan daha küçük moleküller genellikle sağlığa zararlı değildir. RO çıkış suyu kalitesi neredeyse saftır ve iletkenliği çok düşüktür.
Membran filtrasyon işleminin etkinliğini belirleyen iki faktör vardır; seçicilik ve üretkenlik. Seçicilik, tutma veya ayırma faktörü (l / m2 · h birimi ile ifade edilir) olarak adlandırılan bir parametre olarak ifade edilir. Verimlilik, akı adı verilen bir parametre olarak ifade edilir (l / m2 · s birimi tarafından ifade edilir).
Belli bir membran sistemi seçimi, maliyetler, membranların tıkanma riskleri, paketleme yoğunluğu ve temizleme olanakları gibi birçok yönden belirlenir. Membranlar asla tek bir düz plaka olarak tasarlanmaz, çünkü bu büyük yüzey genellikle yüksek yatırım maliyetleri ile sonuçlanır. Bu nedenle, sistemlerin mümkün olan en küçük hacme yerleştirilmesi için yoğun bir şekilde çalışılır. Membranlar çeşitli modül tiplerinde uygulanır. Membranlar düz plaka, içi boşluklu fiber, tübüler ve çoklu delik olmak üzere yaygın olarak dört farklı şekilde üretilmekte ve kullanılmaktadırlar.
Düz plaka membranlar, levha şeklindedirler. Membranların bir yüzeyi aktif ayırma gerçekleştiren tabaka olup, diğer yüzeyinden membrandan süzülen su alınmaktadır. Düz plaka membranlar genellikle destek malzemesi üzerine polimer kaplanmasıyla üretilmektedir. Böylece, membranın mekanik mukavemeti dokuma olmayan kumaş ile sağlanırken, ayırma özelliği polimer tabaka ile gerçekleşmektedir.
İçi boşluklu fiber membranlar, silindir şeklinde olup ya içten dışa ya da dıştan içe çalışabilmektedir. Yani ayırma işleminin gerçekleştiği tabaka iç yüzeyde veya dış yüzeyde olabilecek şekilde üretilebilir.
Askıda katı madde konsantrasyonunun yüksek olduğu proseslerde aktif tabakanın dışta olduğu membranlar, yani dıştan içe çalışan içi boşluklu membranlar tercih edilmektedir. Ayrıca bu membranlar mekanik dayanımlarının artması amacıyla içi boş örgü ip üzerine polimer kaplanması yöntemiyle de üretilmektedirler. Bu tür membranlar güçlendirilmiş içi boşluklu fiber membran olarak adlandırılmaktadırlar.
Tübüler membranlar, silindirik şekilde olup çapları biraz daha geniştir. Özellikle yüksek askıda katı madde içeren sularda tercih edilmektedirler. Tübüler membranlar silindirik dokuma olmayan kumaşın iç yüzeylerinin polimer kaplanması ile üretilirler. Aktif tabakanın iç yüzeyde bulunduğu bu membranlar içten dışa çalışmaktadır.
Çok delikli olarak adlandırılan membranlar, yapısında birden çok su akış kanalı içeren membranlar olarak tanımlanırlar. İçten dışa prensibi ile çalışmaktadırlar. Bu membranlar polimerik veya seramik olabilir. Fakat genellikle seramik membranlar bu tipte üretilmektedir.
Membran filtrasyon işlemleri sırasında, yeterli bir ön işlemle bile membranın tıkanması kaçınılmazdır. Kirlenme türleri ve miktarları, besleme suyu kalitesi, membran tipi, membran malzemeleri, proses tasarımı ve kontrolü gibi birçok farklı faktöre bağlıdır.
Bu kirletici maddeler, membranların kapasitesini garanti altına almak için daha yüksek bir iş yükünün gerekli olmasına neden olur.
Membran kirlenmesinin giderilmesi için çok sayıda temizleme tekniği vardır. Bu teknikler ileri yıkama, geri yıkama, hava temizleme, kimyasal temizleme veya bu yöntemlerin bir kombinasyonudur.