İçme ve Kullanma Suyu Arıtma Sistemleri

Ters Osmoz Sistemleri:

Suyu arıtmak için kullanılan, çok ince gözenekli bir membran (zar) üzerinden basınçla suyu geçirerek içindeki tuzları, mineralleri, bakterileri ve diğer kirleticileri uzaklaştıran bir su arıtma teknolojisidir.

Nasıl Çalışır:

• Su önce ön arıtmadan geçer: Tortular, kum, klor gibi maddeler uzaklaştırılır.
• Ardından, yüksek basınçla su RO membranına gönderilir.
• Membran, suyu ikiye ayırır:
  • Temiz su (ürün suyu) → Kullanıma sunulur.
  • Kirli su (konsantre) → Drenaja gönderilir veya geri kazanılır.

Ters Osmoz Ne Tür Kirleticileri Temizler:

• Tuz ve mineraller (örneğin suda sertlik yapan kalsiyum, magnezyum)
• Ağır metaller (arsenik, kurşun gibi)
• Bakteri ve virüsler
• Kimyasal kirlilikler (nitrat, pestisit, deterjan vb.)
• Kötü tat ve koku yaratan maddeler

Nerelerde Kullanılır:

• Evsel kullanım → İçme ve yemek suyu arıtımında
• Sanayi tesisleri → Kazan besi suyu, tekstil, enerji, gıda üretimi
• Sağlık sektörü → Diyaliz cihazlarında
• Tarım ve sulama → Tuzlu suyun giderimi
• Deniz suyu arıtımı → Tatlı su üretimi

Avantajları:

• Çok yüksek kalitede su üretimi
• Kimyasal kullanımı az
• Uzun ömürlü ve güvenilir sistemler
• Modüler ve genişletilebilir yapılar

Dikkat Edilmesi Gerekenler:

• RO membranlarının düzenli temizlenmesi gerekir (CIP sistemi)
• Giriş suyu kalitesine göre ön arıtma iyi tasarlanmalıdır
• Atık su (reject) oluşur – drenaj ya da geri kazanım planlanmalıdır
• Enerji tüketimi klasik sistemlere göre yüksektir

Nanofiltrasyon Sistemleri:

Nano Filtrasyon (NF), ters osmoz ve ultrafiltrasyon arasında yer alan bir membran filtrasyon teknolojisidir. NF sistemleri, özellikle düşük molekül ağırlıklı organik maddeler, sertlik yapan iyonlar ve bazı tuzlar için etkili bir arıtma yöntemidir.

Nano Filtrasyon Nedir:

Nano filtrasyon, suyu çok ince gözeneklere sahip özel membranlardan geçirerek;

• kireç (kalsiyum, magnezyum)
• renk ve organik madde (humik asit, tanin)
• bazı ağır metaller
• bakteri ve virüsler
  gibi istenmeyen maddeleri tutan bir yarı geçirgen membran filtrasyon yöntemidir.

Gözenek çapı yaklaşık 1–10 nanometre arasındadır (1 nanometre = 0.000001 mm).

Çalışma Prensibi:

• Suya pompa ile orta düzey basınç uygulanır (4–8 bar).
• Su, nano filtre membranına gönderilir.
• Sadece su molekülleri ve bazı düşük moleküllü tuzlar geçebilir.
• Arıtılmış su (permeat) ve kirli su (konsantre) ayrılır.

Kullanım Alanları:

• İçme ve kullanma suyu arıtımı
• Renkli suların arıtımı (örneğin yüzey suyu)
• Kireç giderimi (su yumuşatma)
• Gıda sanayi (şeker ve süt konsantrasyonu)
• Endüstriyel proses suyu üretimi
• İlaç ve kozmetik sektörü

Avantajları:

• Kısmi tuz giderimi sayesinde mineral dengesi korunur (içme suyu için ideal)
• Daha düşük basınç → daha düşük enerji tüketimi
• Sertlik ve organik madde gideriminde çok etkilidir

Dikkat Edilmesi Gerekenler:

• Her tuzu tam olarak tutmaz (yüksek TDS istenen uygulamalarda RO tercih edilir)
• Membranlar hassastır, ön arıtma iyi yapılmalıdır
• Organik madde yükü yüksek sularda periyodik membran yıkama (CIP) gerekebilir

Mikrofiltrasyon Sistemleri:

Mikrofiltrasyon, suyu veya başka sıvıları 0,1 – 10 mikron çapındaki gözeneklere sahip filtrelerden geçirerek;

• Tortu,
• Askıda katı madde,
• Bakteri,
• Alg,
• Yağ damlacıkları gibi istenmeyen maddeleri uzaklaştıran bir filtrasyon yöntemidir.

Mikrofiltrasyon membranları, genellikle fiziksel bir süzme işlemi ile çalışır. Moleküler ayrım yapmazlar.

Çalışma Prensibi:

1. Sıvı, düşük basınçla (1–3 bar) membrana yönlendirilir.
2. Membran üzerindeki gözenekler, fiziksel olarak daha büyük partikülleri tutar.
3. Temiz sıvı (permeat) geçer, kirli kısım (retentat) geride kalır.

Kullanım Alanları:

• İçme suyu ön arıtımı
• Endüstriyel proses suyu hazırlığı
• Gıda ve içecek sektöründe (özellikle süt, bira, şarap filtrasyonu)
• Atıksu geri kazanım öncesi ön arıtma
• Yüzme havuzları, deniz suyu arıtımı öncesi

Avantajları:

• Düşük işletme basıncı → düşük enerji tüketimi
• Kimyasal kullanımı gerektirmez (tamamen fiziksel bir yöntemdir)
• Membranlar geri yıkanabilir ve uzun ömürlüdür
• Bakteri ve partikül uzaklaştırmada oldukça etkilidir
• Suya mineral veya tat olarak müdahale etmez

Dikkat Edilmesi Gerekenler:

• Çözünmüş maddeleri (tuz, kimyasal) tutamaz
• Tıkanmaya karşı düzenli bakım gerekir
• Mikroorganizmaların %100’ü değil, çoğu tutulur (virüsler geçebilir)

Ultrafiltrasyon Sistemleri:

Ultrafiltrasyon (UF), su ve sıvı arıtımında yaygın olarak kullanılan bir membran filtrasyon teknolojisidir. Mikrofiltrasyondan daha hassas, ancak nanofiltrasyon ve ters osmozdan daha kaba çalışır. Su içindeki bakteri, virüs, protein, kolloid ve büyük organik molekülleri uzaklaştırmak için kullanılır.

Ultrafiltrasyon Nedir:

Ultrafiltrasyon, suyu 0.01 – 0.1 mikron çapında gözeneklere sahip bir zar (membran) üzerinden geçirerek;

• Bakteri,
• Virüs,
• Protein,
• Kolloidal parçacıklar,
• Renkli maddeler (humik/tanik asit)
  gibi maddeleri fiziksel olarak tutan bir arıtma yöntemidir.

Ultrafiltrasyon membranı yalnızca saf su molekülleri ve düşük moleküllü çözünmüş tuzları geçirir.

Çalışma Prensibi:

1. Su, uygun bar basınçla membrana yönlendirilir.
2. Yarı geçirgen membran, istenmeyen maddeleri yüzeyde tutar.
3. Temiz su geçer (permeat), kirleticiler ise tutulur (retentat).

 Membran Gözenek Karşılaştırması:

Nerelerde Kullanılır:

• İçme suyu arıtımı → bulanıklık, mikrobiyolojik güvenlik
• Arıtılmış atıksuyun yeniden kullanımı
• Endüstriyel proses suyu üretimi
• Gıda ve içecek sektöründe (süt, meyve suyu, bira filtrasyonu)
• RO sistemleri öncesinde ön arıtma

Avantajları:

• Virüs ve bakteri gideriminde yüksek başarı (%99+)
• Kimyasal kullanmadan fiziksel arıtma sağlar
• Tortu, renk ve bulanıklığı giderir
• RO sisteminin ömrünü uzatır (ön arıtma olarak kullanıldığında)
• Geri yıkama özelliği ile membranlar uzun ömürlüdür
• Düşük işletme basıncıyla çalışır (düşük enerji maliyeti)

Dikkat Edilmesi Gerekenler:

• Tuz, iyon ve çözünmüş maddeleri tutamaz
• Membranlar tıkanabilir → düzenli bakım ve otomatik geri yıkama gereklidir
• Giriş suyu kalitesi kontrol edilmezse membran ömrü kısalır

Yumuşatma Sistemleri:

Yumuşatma sistemleri, suda bulunan sertlik oluşturan iyonları (özellikle kalsiyum (Ca²⁺) ve magnezyum (Mg²⁺)) gidererek suyu “yumuşak su” haline getiren sistemlerdir. Bu sistemler, hem evsel hem de endüstriyel kullanımda kireç oluşumunu önlemek, cihaz ömrünü uzatmak ve verimliliği artırmak amacıyla kullanılır.

Sert Su Nedir:

Sert su, içeriğinde yüksek miktarda kalsiyum ve magnezyum iyonu bulunan sudur.
Bu tür su:

• Borularda ve ısıtıcı yüzeylerde kireç taşı (CaCO₃) oluşturur
• Deterjan tüketimini artırır
• Ciltte kuruluk ve tahrişe neden olabilir
• Kazan, eşanjör, bulaşık makinesi, çamaşır makinesi gibi cihazlara zarar verir

Yumuşatma Sistemlerinin Temel Çalışma Prensibi:

Yumuşatma sistemleri genellikle iyon değiştirme yöntemiyle çalışır.

1. Sistem, içi sodyum (Na⁺) iyonu yüklü reçine tanecikleri ile doludur.
2. Sert su sisteme girer ve reçineden geçerken:
   • Ca²⁺ ve Mg²⁺ iyonları,
   • Na⁺ iyonlarıyla yer değiştirir.
3. Böylece su içerisindeki kireç yapan iyonlar reçineye bağlanır, su yumuşar.

Rejenerasyon (Tuzla Temizleme):

• Reçine belli bir kapasiteye kadar sertlik iyonlarını tutar.
• Doyuma ulaştığında, tuzlu su (NaCl çözeltisi) ile yıkanır.
• Sodyum iyonları reçineye geri yüklenir, sistem tekrar kullanıma hazır hale gelir.

Yumuşatma Sisteminin Ana Bileşenleri:

• FRP veya çelik tank (reçineyi tutar)
• Katiyonik reçine (iyon değiştirici ortam)
• Kontrol vanası (otomatik veya manuel)
• Tuz tankı (rejenerasyon için)
• Debimetre ve programlama ünitesi (rejenerasyon zamanını belirler)

Kullanım Alanları:

• Evsel sistemler: Kombi, çamaşır makinesi, duş sistemleri
• Otel, hastane, okul gibi binalar
• Sanayi tesisleri: Kazan dairesi, soğutma kulesi, üretim hattı
• Yemek fabrikaları, içecek sektörü, tekstil
• Araç yıkama sistemleri

Avantajları:

• Cihazlarda kireç oluşumunu önler
• Enerji tasarrufu sağlar
• Deterjan tüketimini azaltır
• Borularda tıkanma ve ısı kaybını engeller
• Sistem ömrünü uzatır

Dikkat Edilmesi Gerekenler:

• İçme suyu için doğrudan önerilmez (yüksek sodyum içeriği olabilir)
• Reçinenin periyodik rejenerasyonu gerekir
• Tuz tankı düzenli olarak kontrol edilmelidir