Ters Osmoz Membranlarında Kirlenme ve Tıkanma
Ters Osmoz tekniği mükemmel bir şekilde en kötü sulardan içilecek sular ve saf proses suları üretebiliyor. Ancak, bu cihazların içinde bulunan membranlar bir süre sonra tıkanıyor. Ham su ile gelen katılar, bakteriler, membran içinde oluşan kristaller membranların tıkanma sebepleridir.
Ters osmoz membranlarının kirlenmesi ve sonucunda da tıkanmasının sebeplerini 3 ana başlık altında toparlayabilmek mümkündür. Bunlar sırası ile aşağıdaki gibidir.
Askıda katı maddelerin sebep olduğu fiziksel kirlenme ve tıkanmalar,
Mikrobiyolojik kirliliklerin sebep olduğu fiziksel kirlenme ve tıkanmalar,
Çözünmüş katı maddelerin sebep olduğu kimyasal ve fiziksel kirlenme ve tıkanmalardır.
Bu üç ana başlığı açıklayacak olursak;
Askıda katı maddelerin sebep olduğu fiziksel kirlenme ve tıkanmalar; (C-MEC 100- C-MEC 102- C-MEC 200)
Ters osmoz membranlarının birincil kirlilik sebepleri arasında bulunan ve ters osmoz besi suyundaki kum, kil, çamur, koloidal silika vb. kirliliklerin oluşturduğu fiziksel safsızlıklardan kaynaklanan kirlenme ve tıkanmalardır.
Bu problemin çözümü için ham suyun fiziksel safsızlıkları belirlenmeli ve analiz ve tespitler doğrultusunda uygun nitelikli fiziksel filtrasyon sistemlerinin kullanılmalıdır.
Tıkanma sonucu çok sık yapılan işletme hatasına da dikkat edilmelidir, tıkanma başlayan membranda; membran giriş ve çıkış basınç farkı oluşmakta ve verim düşmektedir, tıkanmadan önceki verime ulaşmak için giriş suyu basıncı arttırılması ile meydana gelen yüksek basınç farkı oluşmakta ve membran deforme olmaktadır, yıkama yapılsa da artık kullanılamaz hale gelmektedir.
Tıkanma gerçekleşmeden yıkama yapılması gereklidir. Membranlar yüksek debili ve kimyasallı sular ile yıkanarak katılardan arındırılabilir.
Üretim suyu debisinde %10-15 azalma, üretim suyu iletkenliğinde %20-25 artma, ters ozmoz kademelerinde gerçekleşen basınç kayıpları %30-40 arttığında membran yıkaması yapılmalıdır. Bunlarla beraber membranlar ortalama 3 aylık periyotlarla yıkanmalıdır.
Cemkimsan Kimya olarak geliştirdiğimiz ve fabrikalarımızda ürettiğimiz membranların temizliğinde kullanılan ürünlerimiz;
C-MEC 102: Asidik membran temizleyici; kireç ve benzeri kirlilikler sebebiyle saf su üretim kapasitesi düşmüş membranların temizliğinde kullanılır. Düşük pH değerine sahip asidik bir üründür
C-MEC 100: Organik asidik membran temizleyici kireç ve benzeri kirlilikler sebebiyle saf su üretim kapasitesi düşmüş membranların temizliğinde kullanılır. Düşük pH değerine sahip asidik bir üründür.
C-MEC 200: Bazik membran temizleyici; koloidal ve benzeri kirlilikler sebebiyle saf su üretim kapasitesi düşmüş membranların temizliğinde kullanılır. Yüksek pH değerine sahip bazik bir üründür.
Mikrobiyolojik kirliliklerin sebep olduğu fiziksel kirlenme ve tıkanmalar; (C-MEC 17)
Ters osmoz membranlarının ikincil kirlilik sebepleri arasında bulunan ve ters osmoz besi suyundaki mikrobiyolojik kirliliklerden (bakteri, virüs, yosun, mantar vb.) kaynaklanan kirlenme ve tıkanmalardır. Bu tür kirlilikler hem besi suyundan hem de besi suyunun depolandığı koşullardan kaynaklanmakta ve artış göstererek ters osmoz membranlarında biyofilm oluşturma suretiyle kirlenmelere ve tıkanmalara sebebiyet vermektedir.
Bu problemin çözümü için öncelikle besi suyundaki toplam mikrobiyolojik kirlilik yükü (toplam bakteri) ve mikrobiyolojik kirlilik çeşitliliğinin tespit edilmeli ve uygun nitelikte dezenfeksiyon sistemlerinin (klorlama, ozonlama, biyosit kullanımı, ultraviyole, uf filtreler vb.) kullanımı ile mümkün olmaktadır.
Bu yapılan işlemlere rağmen yine de mikrobiyolojik kirlilikler meydana gelebilmekte ve bir noktada üründe biyolojik kirlenmeler oluşmakta hatta membranlar da tıkanabilmektedir.
Cemkimsan Kimya olarak geliştirdiğimiz ve fabrikalarımızda ürettiğimiz mikrobiyolojik kirliliklere karşı membranların temizliğinde kullanılan ürünümüz;
C-MEC 17: مطهر الأغشية — هو مادة كيميائية لتنظيف الأغشية تُستخدم لإزالة البقايا البيولوجية التي تتراكم بمرور الوقت على أغشية التناضح العكسي (R.O).
Çözünmüş katı maddelerin sebep olduğu kimyasal ve fiziksel kirlenme ve tıkanmalar (C-SCALANT)
Ters osmoz membranlarının en önemli kirlilik sebepleri arasında bulunan ve ters osmoz besi suyundaki çözünmüş katı maddelerden (Kalsiyum, Magnezyum, Karbonat, Silikat, Sülfat vb.) kaynaklanan kimyasal kirlenme ve tıkanmalardır. Membran sistemlerinde; membranın içinden geçen su yüksek saflıkta çıkmakta, buna karşı membranda yüksek oranda safsızlıklar kalmaktadır. Bu safsızlıklar bir konsantrasyon noktasına ulaştıklarında kristal yapılara dönüşerek taş oluşturmakta ve membranın su geçirme yeteneğini bozarak sonunda sistemi tıkanmasına sebep olmaktadır.
Bu tur kirliliklerin oluşumunun önlenmesi için Antiskalant ismi verilen birikinti önleyici ürünler kullanılmaktadır.
عندما يتم استخدام مانع الترسبات المختار بشكل صحيح، فإنه يؤخر عملية التبلور إلى حد كبير، مما يؤدي إلى تأخير حدوث الانسدادات لفترة أطول بكثير. كما ينخفض الاحتياج إلى حمض الكبريتيك وحمض الهيدروكلوريك، مما يقلل من المخاطر الناجمة عن استخدام هذه المواد الكيميائية. كما تنخفض تكاليف التشغيل وتكاليف التنظيف والصيانة. ويحقق هذا المنتج نسبة استرداد أعلى في أنظمة التناضح العكسي، ويطيل من عمر النظام التشغيلي، ويقلل من معدل تدفق التركيز، ويطيل من عمر الأغشية.
نحن في شركة «جيمكيمسان كيميا»، قمنا بتطوير وإنتاج منتجاتنا المضادة للترسبات في مصنعنا، والتي تمنع انسداد الأغشية وتطيل من عمرها التشغيلي منتجاتنا المضادة للترسبات؛
C-SCALANT 6080: منتج لحماية الأغشية التي تُغذى بمياه تحتوي على نسبة عالية من السيليكا. يمنع انسداد الأغشية ويطيل من عمرها التشغيلي الفعّال
C-SCALANT 2005: منتج لحماية الأغشية. يمنع انسداد الأغشية أو انخفاض كفاءتها، ويطيل من عمرها التشغيلي الفعلي
C-SCALANT 1085: منتج لحماية الأغشية. يمنع انسداد الأغشية أو انخفاض سعتها، ويطيل من عمرها التشغيلي الفعلي. مناسب للاستخدام في محطات إنتاج مياه الشرب. حاصل على شهادة NSF.
Kaynak;
https://www.ttmd.org.tr/yayinlar/ttmd-dergisi#gallery-234
http://www.suvecevre.com/edergi/19/149/38/index.html#zoom=z
https://www.cemkimsan.com.tr/post/antiskalant-nedir
https://www.cemkimsan.com.tr/post/antiskalant-ve-membran-teknolojisi
TMMO Kimya Mühendisleri Odası; Su Elkitabı
ملاحظات محاضرات كيمياء «جيمكيمسان»