Ters Osmos (TO) tekniği bir "sistem" olarak doğru tasarlandığında ve doğru işletildiğinde ekonomik şekilde iyi su üretir. Uzun yıllar TO sistemleri kuran ve bunların bakım hizmetlerini veren birşirketin baş mühendisi olarak TO sisteminin işletilmesi konusunda çok tecrübe kazandım. Edindiğim pratik bilgilere dayanarak hazırladığım bu yazıda ters osmos sisteminin işletmesinin detaylarına değineceğim.
TO İşletme Şekli ve İşletmecinin Görevleri:
TO cihazı hidrofor kadar kolay işletilen bir cihazdır. Hidroforun dahi ara sıra kontrolleri gerektiği gibi, TO cihazının sağlıklı işletilmesi için periyodik kontroller yapılmasışarttır.
Arabaların yolda kalmaması için arabalarda periyodik bakıma gider, motor yağı değişir,hava ve yağ filtreleri değişir. Bunun gibi, TO cihazı içinde bazı periyodik kontrol ve bakımların yapılması normaldir.
Günlük kontroller: TO işletmecisi her gün yalnızca göz kontrolü yaparak işletme değerini bir çizelgeye kaydeder:
Yukarıdaki örnek çizelge TO cihazlarının günlük kontrollerinin kaydedildiği bir çizelge türüdür, her TO sistemine göre bu tür çizelge detaylı olarak hazırlanır. Yüksek debili TO sistemlerinde her membran kademesinin ve filtrelerin de basınç değerleri bu çizelgede yer alır. Bu çizelgedeki değerlerin haftalık, aylık ve yıllık olarak karşılaştırılması, TO cihazının sağlıklı olarak çalışıp çalışmadığını, yakın zamanda membranların yıkanmasının gerekliliğini ve membran ömrünün yakında sona ereceği gibi bilgileri işleticiye gösterir.
Yukarıdaki çizelge sayesinde Ham Su kalitesindeki doğal mevsimsel değişimlerde görülmüş olur.İletkenliği değişen ham suyun, membranlara zarar veren sertliği ve silikat miktarı da yükselmiş olabilir. Dönemsel olarak yapılan su analizleri ile bu durumun incelenmesi gerekir. Su analiz değerlerine göre TO cihazının yeni işletme değerleri tespit edilir. Örneğin, ham suda silikat değeri yükseldiyse TO atık su debisinin yükseltilmesi normaldir.
Haftalık Kontroller: Ham su kalitesine göre yapılan TO tasarımlarında, bazen ham su içine "Antiskalant" tabir edilen kireç taşı ve silikat önleyici kimyasal inhibitör, asit veya kostik dozajlanır. Ayrıca, TO üretim suyunun sonşartlandırması olarak da bazı kimyasallar üretim suyuna verilebilir. TO sistemine dozajlanan kimyasalların bidondaki miktarı ve dozaj pompasının çalışmaşekli ve ayarları hatada bir kontrol edilir. Kimyasallar azaldıysa takviye edilir. TO öncesi ham suyu süzen Kum Filtresi veya Çok Katmanlı Filtrenin (Multi Media Filtre) veya Diskli Filtre'nin otomatik olarak ters yıkama yaptığı gözlemlenir.
Aylık Bakımlar:
Kartuş Filtreler: TO cihazına giren ham suyun son filtresi olan 5 mikronluk kartuş filtrelerin su giriş-çıkış basınç kaybı gözlemlenir ve gerekirse kartuş filtreler yenilenir. Kartuş filtrelerde basınç kaybı az dahi olsa, bunlarda bakteri çoğalmasını önlemek amacı ile en çok iki ayda bir kartuşlar muhakkak yenilenir.
TO İşletim Çizelgesi Gözlemi: Artan basınç, artan iletkenlik, debi farklılığı, su sıcaklığı farkı gözlemlenir ve bunun sonunda membran Yıkama zamanına ve membran ömrüne karar verilir.
TO Membranlarını Yıkama Periyodu: TO membranlarının yıkanmasının zamanı için iki ayrı görüş vardır: Bir görüşe göre, TO cihazında herhangi bir sorun yaşanmasa dahi TO membranları ayda bir veya iki ayda bir periyodik olarak yıkanmalıdır. Diğer bir görüş ise, membrana su giriş-çıkış basıncı belli bir sınırı geçince veya üretim suyu kalitesi belli bir oranda bozulduğunda TO membranları yıkanmalıdır. (Basınç ve su kalitesindeki değer farklılıkları TO membran türlerine ve TO tasarımına göre değiştiği için burada rakamsal değerler vermiyoruz.)
1990 yılından bu yana birçok TO cihazı kurduğumuz ve TO membran yıkama hizmeti verdiğimiz için yukarıdaki iki görüşün de doğru yanlarını görüyoruz. Bizim tecrübemize göre TO membranlarının yıkanma kriteri her işletmeye göre değişir. Örneğin bir işletmede TO üretim suyu çok hassas ve kritik bir ürün imalatında kullanılıyorsa, bu durumda emniyet için ayda bir kısa süreli membran yıkaması doğru bir yöntemdir. Ancak, TO üretim suyu alçak basınçlı bir kazanın besi suyu olarak veya soğutma suyu olarak kullanılıyorsa, bu işletmede TO membranlarının ayda bir yıkanması yerine üretim suyu kalitesini ve cihaz basınç kayıplarını çizelge üzerinde gözlemlemek ve buna göre TO membran yıkama zamanını tespit etmek daha uygun ve ekonomik yöntemdir görüşündeyiz.
TO Membranın Periyodik Yıkanması: Her TO üreticisi kendi imalatı olan membran modeline göre yıkamaşekli ve yıkama kimyasalları biz burada genel bir kimyasal türünden ve yıkamaşeklinden söz etmeyi uygun bulmuyoruz. TO cihazı satın alındığında bu cihaz ile beraber verilen el kitabında TO membranlarının yıkanması için gerekli bilgiler bulunur. Genelde, sorun yaşanmayan TO cihazlarının membranlarının yıkanması birkaç saat gibi bir sürede yapılır ve bu nedenle işletme bu duruştan etkilenmez. Yıkama solüsyonunun hazırlandığı sentetik bir kapta bakteri ve organiklere karşı yüksek pH değerinde bir kimyasal ve kristal oluşumuna karşı düşük pH değerinde bir kimyasal solüsyonu hazırlanır. Normal işletme sırasında TO içinden geçen suyun yönü ile aynı yönde bu kimyasal solüsyonlar geçirilir, yani "ters yıkama" yapılmaz. TO cihazının montajı veya tasarımı sırasında hazırlanmış olan sirkülasyon hattı sayesinde, önce bir kimyasal solüsyonun membranlar içinde sirkülasyonu yapılır, daha sonra cihaz çalıştırılarak membranlar durulanır. Bundan sonra ikinci kimyasal solüsyonu ile membranlar içinde sirkülasyon yapılır ve arkasından cihaz çalıştırılarak durulama yapılır ve böylece yıkama sona ermiş olur. Bu yıkama işleminden hemen sonra TO cihazı en iyi suyu üretmeyebilir. Genelde birkaç saat işletme süresinden sonra TO cihazı normale döner ve iyi su işletmeye başlar. Membran üretenşirketlerde yaptığım stajlar sırasında birbirinden çok farklı membran yıkama önerileri ile karşılaştım. TO membranı üreticilerinin biri membranların önce yüksek pH değerindeki solüsyon ile yıkanmasını önerirken, diğer bir imalatçı önce asitli solüsyon ile (düşük pH değerinde solüsyon ile) membranların yıkanmasını öneriyor. Bu nedenle, tavsiyemiz TO cihazıyla birlikte verilen el kitabına uygun hareket etmek ve böylece üretici firmanın garanti koşullarına uymaktır. Bazı işletmelerde personel değişikliği nedeni ile TO sistemlerine sahip çıkılmaz ve membranların yıkamaları yanlış yapılır, veya bazı kimyasal satıcılarının ticari maksatları ile membranlar gereksiz ve zarar veren kimyasallar ile yıkanabilir. Bu nedenler ile TO membranları kısa zamanda ömürlerini yitirirler.
Problemli TO Membranlarının Yıkanması: Gerek önşartlandırması gerekse imalat projesi iyi tasarlanmamış veya iyi işletilmemiş bir TO cihazının membranları kısa sürede bozulur. Bunun sonucunda TO cihazının kapasitesi düşer veya üretim suyu iletkenliği artar.TO membranlarının bozulmasının nedenleri olarakşunları sayabiliriz:
- Ham su ile gelen katıların iyi filtrelenmemesi ve katıların membranlar içinde dolması;
- Ham su ile gelen Demir, Mangan gibi metallerin membran yüzeyine yapışması;
- Membran içinde Kalsiyum, Magnezyum veya Silikat gibi mineral kristalleri oluşması;
- Membranların içinde bakteri üremesi.
Bu tür sorunlarda öncelikle "Teşhis" çok önemlidir. TO konusunda bir uzmanşirketin problemi teşhis etmesi ve buna göre membranların yıkanmasını öneririz. Problem çeşidinin çok olması ve membran türlerinin çeşitliliği nedeni ile problemli TO membranlarının nasıl yıkanacağı konusunda bu yazıda genel bir bilgi vermek doğru olmaz. Yerinde yapılacak inceleme sonucunda konacak teşhise göre birkaç değişik yıkama yapılabilir. Yıkama sonucunda TO membranları kurtarılabilir, ancak, membranlar muhakkak biraz kalıcı zarar görür., sonuçta üretim suyu kalitesi de düşer.
TO Membranlarının Bozulması: Bazı işletme hataları veya normal bir işletme süresi sonucunda "normal eskime" ile TO membranları bozulur. Bu bozulmanın yıkama ve iyileştirilmesine imkan yoktur ve bu durumda TO membranları yenilenir. Normalşartlarda TO membranları 3 ile 6 yıl arasında görev yaparlar. Tabii ki istisna olarak 8-10 yıl görev yapan membranlar da görüyoruz. Membranların 3 yıl imalatçı garantisi vardır. Bu garanti yalnızca membran imalat hatalarına karşı olup işletme hatalarını kapsamaz. "Normal eskime" dışında TO membranlarının bozulması için aşağıdaki nedenleri sayabiliriz: - Membranların aşırı tıkanması sonucunda çok yüksek basınçlar altında uzun süre çalıştırılması ve membranların deforme olması; - Yanlış yıkamalar ile membranlara "kalıcı" olarak zarar verilmesi; - Klor ve ozon gibi "Oksidan" maddeye dayanıklı olmayan Poliamid ve TFC türü TO membranların uzun süre klorlu ve ozonlu su ile beslenmesi.
Yapılan İşletme Yanlışlıkları: Sanayi kuruluşlarında TO cihazı işletenlerin bir çoğu, TO işletim maliyetini azaltmak maksadı ile, TO el kitabındaki önerilere uymazlar, bu nedenle TO membranları tamamen bozulur ve genelde sonuç çok pahalıya mal olur. Çok rastladığımız işletme hatalarışunlardır:
- TO'yu koruyan 5 mikronluk filtre kartuşlar yıkanmamalıdır. Bazı işletmelerde, filtre kartuşlarını atmaya kıyamazlar ve filtreler yıkanıp yerine takılır. Yıkama sırasında kartuşlar deforme olur. Sonuç olarak sudaki katılar iyi sürülmez, aynı zamanda filtre malzemesi parçalanarak TO membranlarına giderek bunların tıkanmasına da neden olur.
- Su israfını önlemek düşüncesi ile TO cihazının Atık Su Ayar Vanası kısılır ve atık su miktarı azaltılır, ilk tasarıma göre yapılan ayar değiştirilir; sonuçta TO membranları içinde kristaller oluşur ve membranlar çok kısa zaman içinde muhakkak tıkanır.
- Basınçlı su pompası sonrası, membranlara giden suyun basıncını ayarlayan vananın konumu değiştirilerek Üretim Suyu Miktarı tasarlanan debinin üzerine çıkartılır. Normalden daha çok üretim yapmaya zorlanan TO membranları zarar görür.
- Kimyasal dozajı azaltılır veya çoğaltılır veya Su Yumuşatma Cihazı ile yumuşatılan suyu kullanan TO cihazlarında Su Yumuşatma Cihazı jenerasyonu yapılmaz. Sonuçta TO membranları içinde kristaller oluşur ve membranlar tıkanır.
- TO cihazını besleyen suyu filtreleyen Kum Filtresi veya Mülti-Media-Filtre'nin ters yıkama periyodunun aralıkları uzatılır; sonuçta filtreler içinde bakteri ürer ve bakteriler TO membranları içine geçerek burada "Biofilm" tabir edilen geçimsiz bir katman oluştururlar, TO üretim suyu azalır, su kalitesi bozulur.
TO Sistemi İçin Ön Şartlandırma: "ÖnŞartlandırma" olarak adlandırılan sistem, TO cihazı besi suyunun, yani ham suyun, TO cihazına gelesiye kadar olan fiziksel ve kimyasalşartlandırmasıdır. Yukarıda anlatılan TO membran sorunlarının en aza indirilmesi için TO önşartlandırmasının doğru yapılması gerekir. Önşartlandırma suyun katılardan iyice arındırılması, yani iyi bir filtrasyon her TO sistemi için genel bir ihtiyaç ise de, filtrasyondan sonra yapılacakşartlandırmalar ham suyun kalitesine ve TO cihazının türüne göre değişir. Genelde, önşartlandırma olarak aşağıda belirtilen biri veya birkaçı berberce yapılır:
- Asit dozajı ile suyun pH derecesinin düşürülmesi;
- Kostik (NaOH) dozajı ile suyun pH derecesinin yükseltilmesi;
- Su içinde bulunan gazların ayrılması;
- Suyun yumuşatılması;
- Suya "Antiskalant" dozajı yapılarak TO membranları içinde kristallerin oluşmasının önlenmesi.
TO Sistemi İçin Son Şartlandırma: TO cihazı ile üretilen suyun pH derecesi ne olursa olsun bu su genelde çok koroziftir, çünkü su saflaştıkça korozif olur. Ayrıca, TO üretim suyunun kullanılması planlanan yerlerde bu derece saf su istenmeyebilir. Veya, TO üretim suyu bir sitenin veyaşehrin boruşebekesine verilecekse, buşebekede suyun bakteriler ile teması riski ile suya klor verilebilir.İşte bu tür nedenler ile TO üretim suyunun "SonŞartlandırılması" da isteniyor. Sonşartlandırma her işletme için değişiktir. Hizmet verdiğimiz bazı işletmelerde rastladığımız TO suyu sonşartlandırma türlerini sıralayalım:
- Kostik (NaOH) veya başka bir kimyasal dozajı ile suyun pH derecesinin yükseltilmesi;
- Suyun metallerde korozyon yapmasını önlemek amacı ile suya "korozyon inhibitörü" dozajı yapılması;
- Suya bazı mineraller dozajlanarak suyun belli bir proseste veya ürün imalatında kullanılması;
- Su içinde bulunan gazların ayrılması;
- Şehir şebekesine vermeden önce suya klor (sodyum hipoklorit veya kalsiyum hipoklorit) dozajı yapılması.
Yukarıdaki paragraflardan anlaşıldığı gibi, TO cihazı bir katalogdan seçilerek tek başına satın alınacak bir cihaz değildir. TO cihazının ön ve son şartlandırılması ile beraber seçilmesi ve işletmesinin tasarlanması ve sistem kurulduktan sonra işletim eğitiminin eksiksiz olarak alınması şarttır. Sorunlar yaşadığı için bize müracaat eden işletmelerde bazen çok kaliteli TO cihazları ile karşılaşmamıza rağmen, önşartlandırmanın veya yalnızca işletme eğitiminin eksikliği nedeni ile köklü sorunlar yaşandığını ve yılda bir membran değiştirildiğini görüyoruz. TO yatırımı bir sistem yatırımı olarak düşünüldüğünde ve sistemin satış sonrası hizmetlerini çok iyi veren bir kuruluş ile iş birliği yapıldığında, TO sistemi çok kolay işletilen, çok az bakım gerektiren mükemmel bir su hazırlama tekniğidir.
