|
Dünyamızda canlılardan önce su vardı, yaşam suda
başladı ve yakın geçmişimize kadar toplumlar
suyu doğadaki hali ile tükettiler.İnsanlar su
kaynaklarına yakın yerlere yerleştiler,
medeniyetler kurdular.
Binlerce yıl önce insanlar,
kurdukları medeniyetlerin coğrafyasına ve
iklimine göre suyu depolamayı, suyu sevk etmeyi,
suyu filtrelemeyi başardılar.Suyun tüketiminde
olsun, kullanılan suyun arıtılmasında olsun,
endüstri devrimine kadar dikkat çekici önemli
aşamalar görülmedi.
Buhar makinasının icadını takip
eden dönemde suya bilimsel yaklaşımlarla ; suyun
fiziksel özellikleri, termodinamik değerleri,
kimyasal yapısı, diğer moleküllerle
bağlantıları, gazlarla olan ilişkileri teker
teker tespit edildi.Bilim adamlarının yıllar
süren bu deneysel çalışmaları kayıtlara alındı
ve tablolar halinde yayınlandı.
Suyun bütün özelliklerini içeren
bu tablolardaki bilgilerden endüstriye hizmet
eden bilim adamları ortaya koydukları
teorilerde, mucitler icat ettikleri makinaların
hesap ve tasarımlarında yararlandılar.
Böylece insanların, içmek,
yıkanmak ve tarımda sulama için binlerce yıl
kullandığı su 19. Asrın içinde artık endüstrinin
en önde gelen maddesi “buhar” olarak insanlığın
hizmetine girdi.Önceleri pistonlu buhar
makinaları ile sanayiinin hemen her dalında
uygulanan su buharı, daha sonra buhar türbinleri
ile başta gemi ve lokomatif sanayii olmak üzere
elektrik üretim kuvvet santrallarına kadar
modern teknolojinin vazgeçilmez akışkanı haline
geldi.Suyun buhar makinalarında kullanılmaya
başlaması, aynı zamanda içindeki yabancı
maddelerden arındırılması ihtiyacını
doğurdu.Zamanla üretilen buharın basıncı
arttıkça suyun saflığının arttırılmasının
gerektiği anlaşıldı. Diğer taraftan her sahada
gelişmekte olan sanayinin tükettiği kaliteli
suyun önemi artarken sanayinin ürettiği atık
suyun kirliliği problem olmaya başladı.
20. Asıra gelindiğinde suyun
kullanıldığı her sahada, içinde taşıdığı yabancı
maddelerden arındırılması gereği ortaya
çıktı.Buraya kadar suyun medeniyetlerle ve
insanlarla olan vazgeçilmez ilişkisinin bir
özetini sunduk.
Suyun günümüzdeki konumu ise bir
yandan tükettiğimiz temiz suyun ; arıtılarak
kullanılması zorunluluğunu, diğer yandan çevreye
boşaltılan atık suyun ancak arıtılarak doğaya
geri atılması veya geri kullanılması
zorunluluğunu getirmiştir.
Bu zorunluluklar ;
Su arıtma teknolojilerinin hızla gelişmesini
doğurmuştur.Bir asırdan kısa bir geçmişi olan su
arıtma teknolojisinin “Atıksu Arıtma” konusunu
ilerki yayınlara bırakarak burada, Temizsu
Arıtma teknolojilerinin tarihçesine ve bugünkü
eriştiği noktaya kısaca bakabiliriz.
Ham suyun (Arıtılacak temiz su)
içinde bulunan yabancı maddeler boyutlarına ve
diğer özelliklerine göre, askıda (suspended)
veya çözünmüş (dissolved) konumundadır.Suda
askıdaki maddelerin boyutları 1 mikron ile 0.01
mikron arasında olup kolloidal partiküller veya
sadece kolloidler olarak adlandırılırlar.
Yaygın olarak suda yaşayan
bakterilerin boyları veya çapları kabaca 0,1
mikrondur. Suyun içindeki çözünmüş maddeler ise
son derece küçük olup suyun içinde özgül ağırlık
etkileri kalmadığı için gelişigüzel yayılırlar
ve uniform bir dağılımda bulunurlar. Yani su
kabının içinde suyun yüzeyi ile dibinde bulunan
çözünmüş maddelerin konsantrasyonunda bir fark
görülmez.
Sudaki çözünmüş maddelerin
çapları ise 0,01 mikrondan daha küçüktür. 1
mikronun 1 milimetrenin binde biri olduğu
hatırlanırsa boyutlarının küçüklüğü daha iyi
anlaşılır.
Temiz su arıtma teknolojilerinde herhangi bir
ham suyun arıtılması sudaki yabancı maddelerin
en büyük boyuttakilerin arındırılması ile başlar
sudaki iyonların bertaraf edilmesine kadar
kademe kademe devam eder.Bu sıraya sudaki canlı
bakterilerin bertaraf edilmesini sağlayacak
istasyonun gereğini de katabiliriz.
Başka bir anlatımla ; ham sudaki
askıda maddeler ve organik maddeler fiziksel
metod ile ; çözünmüş maddeler ise iyonların
bertaraf edilmesini sağlayacak metodlarla sudan
uzaklaştırılırlar.
Günümüzde, çeşitli kaynaklardan
(memba suyu, baraj suyu, yer altı suyu, nehir
veya göl suyu gibi) sağlanarak kullanıma ve
tüketime sunulan temiz suların arıtıldıktan
sonra kullanılmaları vazgeçilmez koşul haline
gelmiştir.Uygulanacak arıtma kademeleri ve
metodları ise ; ham suyun içerdiği istenmeyen
maddelerin çeşit ve miktarlarına ve suyun
kullanma maksadına bağlı olarak, arıtma
tesisinin yatırım maliyetleri ve işletme
giderleri dikkate alınarak tayin edilir.
Şehir kullanma suyunun
arıtımında biyolojik organizmalardan,
bakterilerden arındırılması için klorlama veya
ozonlama ; askıdaki katı maddelerden ve organik
maddelerden arındırılması için kum filtresi ile
filtreleme yeterli görülürken ; bir termik
santralda yüksek basınçta buhar üreten buhar
kazanına verilecek suyun içindeki tüm yabancı
maddelerinden başka, çözünmüş haldeki bütün
maddelerden de arınmasını sağlayacak
Demineralize su tesisine ihtiyaç vardır.
Tesisat mühendisliğinin uygulama
alanındaki birçok sanayi dalında çeşitli
maksatlar için saf su veya ileri derecede saf su
kullanılmaktadır.Sanayinin bu ihtiyaçlarını
sağlayacak su arıtma teknolojileri genel olarak
deiyonize veya demineralize su üretim metod ve
sistemleri olarak anılmaktadır.
1940’lı yıllara kadar sanayinin
saf su ihtiyacı damıtma (distilasyon) veya
buharlaştırma metodu ile karşılanmıştır.Damıtma
oldukça basit ve sürekli bir proses idi.Bir
tarafta suya verilen ısı enerjisi ile üretilen
buhardan diğer tarafta soğutularak sürekli saf
su elde ediliyordu.Damıtma tesisinde üretilen
deiyonize (DI) su, genel olarak bir miktar
çözünmüş madde (bir kaç ppm) içerir.
II Dünya savaşından sonra yüksek
basınçlı buhar kazanları ve buhar türbinlerine
olan ihtiyacın birden bire artması ile daha
düşük oranlarda çözünmüş madde (silika ve diğer
iyonlar) içeren deiyonize su üretimini güvenilir
şekilde yapabilecek prosese acilen ihtiyaç
duyuldu ve her zamanki gibi endüstri daha az
masraflı proses arayışına girerek teknolojik
değişim ve buluşlara zemin hazırladı.
1940’lı yılların sonlarında
sudaki iyonların katyon ve anyon değişimini
sağlayan yüksek kapasiteli sentetik reçineler
keşfedildi ve reçineli deiyonize su arıtma
sistemleri geliştirilerek, saf su üretiminde bir
devrim yaratıldı.
Reçine ile iyon değişimli
demineralizasyon, deiyonize (DI) su üretim
pazarında damıtma işlemlerine göre üstün konuma
geldi ve 1950’lerin başından bugünlere kadar
öncelikli teknoloji olarak Demineralize Su
Arıtma sektöründeki yerini korudu. Ancak
reçineli iyon değişimine geçişin avantajları
yanında, tükettiği kimyasallar nedeni ile daha
az kimyasallara ihtiyaç gösteren veya kimyasal
kullanılmayan alternatif sistemlerin
araştırılmasını da özendirmiş oldu.
1970’li yıllara gelindiğinde
membran teknolojisi ve elektroliz sistemleri ile
suyun demineralizasyonunun sağlanabileceği
ortaya çıktı ve daha sonraları Ters Osmoz (Reverse
Osmosis) membranları 1970’li yıllarda ticari
sahaya girmiş oldu.
Bugünlere gelinceye kadar
reçineli iyon değiştiriciler gerek arıtma
metodlarını geliştirerek gerek reçine üretiminde
büyük gelişmeler sağlayarak, bir yandan
kimyasalların (asit ve kostik) tüketimini
azaltırken diğer yandan tesislerin verimlerini
arttırmayı başardılar.
Reverse Osmoz teknolojisinde
ise, membran malzemelerinde ve gözeneklerinde
büyük gelişmeler kaydettiler ve membranın
dirençlerini düşürerek Ters Osmoz (R.O)
sisteminde yüksek oranda tüketilen elektrik
enerjisini büyük oranda düşürdüler. Arıtılacak
ham suyun karakterine ve elde edilecek suyun
saflığına göre tercihler reçineli veya Ters
Osmoz’lu yapıldığı gibi her ikisinin birbirini
tamamlayan sistemler olarak birlikte kullanımı
da uzmanların tasarımlarına girmiş oldu.
1990 lardan itibaren iyon
değiştirme sistemlerinde Ters Osmoz’un ön arıtım
sistemi olarak, reçineli iyon değiştiricinin de
ileri derecede saflıkta su üretimi sağlayıcısı
olarak birlikte kullanılmalarının bilhassa
mikroelektronik ve yarı iletken sanayinde tercih
edildiklerini söyleyebiliriz.
1980’li yıllarda, reçinelerin
iyon değiştirme özelliği ile elektrodiyaliz
metodundaki iyon tutma özelliği bir araya
getirilerek elektrodeiyonizasyon (EDI) sistemi
piyasaya sürülmeye başlandı.EDI sisteminde iki
kutup olarak kullanılan membranların arasına
sandviç gibi yerleştirilen anyon ve katyon
reçinelerinin bulunduğu sudan doğru akım
elektrik geçirilmesi neticesi proses
gerçekleşir.EDI cihazları standart seri imalat
modüller halinde satışa sunulmaktadır.EDI’de
dikkat edilecek en önemli şey önünde muhakkak
bir iyon değiştiricinin gerekliliğidir.Bu iyon
değiştirici genelde R.O cihazıdır.Diğer bir
anlatımla EDI cihazının tek başına saf su
üretimi mümkün değildir.
Reçineli su arıtma metoduna göre
çok yeni sayılan EDI cihazları ve RO/EDI
kombinasyonunun tesis ve işletme maliyetlerinin
düşürülmesi sağlandıkça ve en önemlisi şimdiki
kullanıcıların tecrübeleri ve önerileri arttıkça
pazar payları da artacaktır.Tercihler ise bu
sistemlerin nasıl dizayn edildiğine ve nasıl
işletileceğine bağlı olacaktır.
Geri |
