Ro su arıtma, hemen hemen tüm su arıtma cihazlarının koli üzerinde ya da su arıtma cihazı üzerindeki etiket kısmında neden yazdığını hiç merak ettiniz mi!
Birçok su arıtma cihazlarında yazan RO su arıtma anlamı; Reverse Osmosis Su Arıtma anlamına gelen Reverse Osmosis’in kısaltması olarak RO kullanılır. Reverse Osmosis Türkçe anlamı olarak ters ozmos demektir. Bu yüzden birçok su arıtma cihazı kolisi ya da su arıtma cihazı üzerinde RO su arıtma veya Reverse Osmosis yazmaktadır. Birçok kullanıcı bunun bir su arıtma markasını olduğunu düşünmektedir ama işin aslının su arıtma cihazının barındırdığı arıtma teknolojisinin ismi olduğunu bu makalemizde öğrenmiş olduk. Peki Ro Su Arıtma Nedir? Diğer adıyla Reverse Osmosis Su Arıtma nedir?
Reverse Osmosis RO Ters Ozmos Nedir?
Reverse Osmosis Su Arıtma Sistemleri – Ters Ozmos (TO), günümüz membran filtrasyon teknolojilerinin ulaştığı en uç noktadır. Atık suyun yeniden kullanılabilmesi için çözünmüş organik ve anorganik maddelerin sudan uzaklaştırılması ya da geri kazanılması amacıyla yüksek basınç uygulanan bir sistemdir.
1950’lerin sonunda Amerikan hükümetinin desteği ile deniz suyunun tuzdan arındırılması yöntemi olarak geliştirilen Reverse Osmosis (RO) (Ters Ozmos), 1970’lerden bu yana dünyada ve Türkiye’de endüstriyel ve evsel su filtrasyon amacına yönelik kullanılmaktadır.
Ters Osmoz Sistemi Çalışma Şekli
Ters Ozmos Ro Su Arıtma Sisteminin Çalışma Prensibi
Ters ozmos sisteminin çalışma prensibi cihaz içinde bulunan membranlar aracılığı ile gerçekleşmektedir. Su, yüksek basınç ile membranlar üzerindeki gözeneklerden geçmektedir. Bu işlem sırasında suyun içindeki maddelerin çoğu bu gözeneklerden geçemez ve konsantre su olarak dışarı atılır. Bu işlem sayesinde filtrasyon sistemlerine göre daha iyi su kalitesi elde edilir.
İstenilen debide yüksek kaliteli su üretimi ile ters ozmos profesyonel arıtımda üst sıralardadır. Ters ozmos sistemlerinin şasesi paslanmaz veya epoksi korumalı karbon çelikten üretilebilir. Çalışması için gereken tüm ekipmanlar sistem üzerindedir.
Membran filtrasyonuna dayanan ro su arıtma ters ozmos sistemleri, membran yüzeyine paralel olacak şekilde basınçlandırılmış akış ile beslenir. Bu akışın bir bölümü membrandan geçme eğilimi gösterir. Membrandan geçemeyen partikül ve çözünmüş mineraller geride derişik bir çözelti bırakır. Bu derişik çözelti membranın yüzeyine paralel olarak akar. Böylece çözünmüş minerallerin ve partiküllerin membran üzerinde yığılması engellenmiş olur.
Ters ozmos membranları, tüm çözünmüş tuzlar, inorganik moleküller, molekül ağırlığı büyük olan organik moleküllere karşı bariyer görevi sağlar. Membrandan serbestçe geçebilen moleküller arıtılmış üretim akışını oluşturur. Ters ozmos sisteminin çözünmüş tuzlardan su moleküllerini ayırma verimi %95-99 arasındadır.
Membrandan geçen suyun debisi, membrandan suyun transferi için gerekli net çalışma basıncı ile orantılıdır.
Çözünmüş mineral ve suyun farklı kütle transferleri olduğu için membran çözünmüş minerallerin geçmesine izin vermemektedir. Basınç arttırıldığında konsantre akış debisinde değişme olmaksızın membran; çözünmüş minerallerin bir kısmını geçirmek için zorlanmış olur ve süzülme verimi azalır. Dolayısıyla istenilen kalite üretim suyu elde etmek için Ters Ozmos sisteminin verimini etkileyen faktörlerin bilinmesi gerekmektedir.
1970’li yıllardan bugüne, Ters Ozmos sistemi, ileri sanayii ülkelerinde, su ve su dışında birçok proseste kullanılmaktadır. İçme suyu üretimi, alkolsüz bira üretimi, meyve suyu ve meşrubat sanayide, enerji santrallerinde, kimya sanayide, ilaç sanayide, deniz suyundan şehir ve kullanma suyu üretimi gibi birçok alanda TO kullanılmaktadır.
Neden Ro Su Arıtma Sistemi?
Yüzyıllardan beri yaşamlarını sürdürebilmek için temiz su kaynaklarına yakın yerleri tercih eden insanoğlunun, bilim ve teknolojinin ilerlemesiyle tabiat şartlarını kendisine uydurması, yeterli ve elverişli suyu olmayan deniz kenarlarında yaşamak ve bu yerlerde tatil yapmak istemeleri, su arıtma sistemlerinin geliştirilmesine ön ayak olmuştur. Tatlı su kaynağı kısıtlı olan yerleşim yerleri ve bu yerlerde kurulan oteller, konaklama tesisleri deniz suyundan içme ve kullanma suyu üretmek için bu sistemlere ihtiyaç duymaya başlamışlardır.
Suyun içinde çözünmüş halde bulunan minerallerin sudan alınması yoluyla suyun kimyasal kalitesinin iyileştirilmesi için uzun yıllar önce geliştirilen İyon Değiştirici Reçine Tekniği sayesinde, yalnız sanayinin değil, buharlı gemilerin de gelişmesi sağlanmıştır.
Bugün ise, birçok uygulamada reçineli iyon değiştirici yerine, Reverse Osmosis (TO/RO) Ro Su Arıtma tekniği tercih edilmektedir. Bunun en önemli sebeplerinden biri, RO sisteminin, reçineli sistemlere kıyasla daha ekonomik ve daha çevreci olmasıdır.
Endüstriye Ro Su Arıtma Sistemleri
Yüksek debilerdeki Ro su Arıtma sistemleri, yüksek kapasiteli işletmeler, oteller ve su ihtiyacı fazla olan her tip kuruluşun arıtma ihtiyacını karşılamak için üretilir.
Bu Ro Su Arıtma Sistemleri saatte 500 litreden başlayan ve istenilen debilere kadar üretim yapılabilen ölçeklenebilir arıtım kapasitesine sahiptir.
En İyi Su Arıtma Cihazı
Tezgâh Altı Ro Su Arıtma Cihazları
Bu sistemler içme suyu elde etmek amacına yönelik kullanılır. Evler, ofisler, kalabalık işyerleri, kahve, lokanta gibi su ihtiyacı az olan küçük ve orta ölçekli işletmelerin düşük kapasitelerde kullanabileceği güvenilir su kalitesi sağlanır. Tezgâh altı ro su arıtma cihazları saatte 10 litreden 500 litreye kadar su arıtma kapasitesine sahiptirler.
İçerdiği TFC membran sayesinde 0,0001 mikron hassasiyetinde arıtma özelliğiyle, çözünmüş katı maddeleri, kireci, mineralleri, sodyum, bakteri ve küf gibi maddeleri %92-98 oranında arındırarak güvenilir içme suyuna dönüştürür.
Ters ozmos işleminin çalışma prensibi cihaz üzerinde bulunan membranlar sayesindedir. Su membranlar üzerinde bulunan gözeneklerden, yüksek basınç altında geçmeye zorlanır. Bu işlem esnasında su molekülleri ve bazı inorganik moleküller bu gözeneklerden geçebilirken suyun içindeki maddelerin çoğu bu gözeneklerden geçemez ve konsantre su olarak dışarı atılır.
Yapılan bu işlem diğer filtrasyon sistemlerine göre istenilen kapasitede çok daha iyi su kalitesi elde etmeye olanak verir. Gelişen teknoloji ile tamamen otomatik ro su arıtma cihazları üretimi mümkün olmuş ve istenilen debide yüksek kaliteli su elde edilmesi ile ro su arıtma cihazları profesyonel arıtımda üst sıralara yükselmiştir.
Ro su arıtma çıkışında suyun debisi çok düşük olacağından depolanması şarttır. Ro su arıtma cihazlarının şasesi paslanmaz çelikten üretilir. Çalışması için gereken tüm ekipmanlar üzerindedir.
Ozmos olayı doğada canlıların yaşamında çok önemli bir role sahiptir. OSMOZ ilkesini bilmeden Ters Ozmosu anlamak zordur. OSMOZ (geçişme) olayı doğada bitki köklerinin topraktan suyu almaları, beden içindeki hücrelerin beslenmesi için kandan sıvı alıp vermeleri, böbreklerde kanın idrardan ayrılması gibi birçok yerde kusursuz olarak çalışmaktadır. OSMOZ ile topraktaki sular, bitki kökü üzerindeki zarı açarak daha çok tuzlu olan bitki içindeki suların içine girer.
Oysa toprak içindeki suyun basıncı yüksek bir ağacın kökündeki suyun basıncından daha azdır. Buna rağmen, topraktaki az mineralli su 100 metre yükseklikteki ağacın dahi kökü içine girer ve böylece ağaç ihtiyacı olan suyu ve mineralleri alır ve yaşamına devam eder. Bu doğa olayı az mineralli suyun daha çok mineralli suya kıyasla bir basıncı olduğunu kanıtlar. Suların tuzluluk (mineral) farkından doğan bu ozmotik basınç sayesinde, aynı atmosferik basınç altında bulunan su, canlıları veya hücreleri ayıran zardan (yani membrandan) diğer tarafa kolayca geçer. Bu doğa olayında, bir zar ile ayrılan sular arasında bildiğimiz bileşik kaplar kanunu geçerli değildir.
Ro su arıtma cihazları ile bu doğa olayı tersine işleterek çok kötü ve tuzlu sulardan iyi su elde etmek mümkün oluyor. Şemadaki gibi, bir kabı yarı geçirgen Ro su arıtma membranı ile ikiye ayırırsak, bir tarafa deniz suyu ve diğer tarafa saf su koyarsak, saf suyun deniz suyu tarafına geçmesini engellemek için deniz suyu tarafına basınç uygulamamız gerekir. Ters Ozmos olarak adlandırılan bu teknik ile imal edilmiş cihazlar bugün dünyada ve ülkemizde enerji santrallerinden tekstil boyahanelerine, meşrubat üretiminden içme suyu üretimine kadar birçok yerde karşımıza çıkıyor.
Ro su arıtma cihazının çalışma şekli insan ve hayvandaki böbreklerin çalışmasına benzer. Böbrek, kandaki zararlı nesneleri ayırır ve bir miktar su ile bunları idrar olarak vücut dışına atar. Ro su arıtma cihazı da sudaki mineralleri ayırır ve bunları dışarı atabilmek için bir miktar suya ihtiyacı vardır. Mineralleri atmak için yeterli miktarda su olmazsa, aynı böbrek taşı misali Ro su arıtma içinde de taşlar oluşur.
İlaç Sanayii: İlaç sanayiinde, şırınga ile insana verilen ilaçların imalatında kullanılan saf suların üretiminde T.O. ön arıtma cihazı olarak kullanılmakta, daha sonra bu sular distilasyon ve mikro-filtrasyon yöntemi ile son haline getirilmektedir. Hasta hanelerin DİALİZ (Suni Böbrek) Bölümleri: Türkiye’ye gelen ilk T.O. sistemleri Diyaliz makinaları ile geldiler. Hasta hanelerde bulunan ve böbreği iyi çalışmayan insanların kanı içindeki üreyi ayırmayı amaçlayan Diyaliz Makinaları, T.O. cihazı ile üretilen kaliteli su ile besleniyorlar.
İçme Suyu Üretimi: Büyük şehirlere uzak mesafelerden taşınan tabii ve az mineral içeren lezzetli kaynak sularına yeni bir alternatif yaratıldı. Kuyu suyundan T.O. ile üretilen ve piyasa şartlarına göre şişelenen içme suları uzun yıllar önce dünya piyasasında yerini aldı. Uzun zamandır Amerika kıtasında piyasaya sürülen şişelenmiş T.O. suları son yıllarda Avrupa kıtasında ve Rusya’da da satılmaya başladı. 2001 yılı yaz aylarında ülkemizde de piyasada görünmeye başlayan T.O. içme suları, ülkemizdeki piyasa adı sofra içeceği, önümüzdeki yıllar içinde daha da çoğalacaktır.
Deniz Suyundan Şehir ve Kullanma Suyu Üretimi: Petrolden çok para kazanmalarına rağmen yeterli şehir suları olmayan Arap Ülkeleri T.O.nun gelişmesinde tarihi bir rol oynadılar. Bugün bu ülkelerde bulunan kentsel yerleşimlerin çoğunda deniz suyundan T.O. ile üretilmiş şehir suyu kullanılıyor. Yazın turist akınına uğrayan birçok adada T.O. sistemi kuruldu. İçinde 35000 mg/lt mineral bulunan ve 600 Fransız Sertliğinde olan Akdeniz suyundan T.O. ile 350 – 400 mg/lt (yaklaşık 600 – 700 µS/cm iletkenlikte) ve 3 Fransız sertliğinde su üretiliyor.
Deniz Suyundan Gemiler için Kullanma ve İçme Suyu Üretimi: Yeni gemiler de artık ihtiyacı olan suyu gemi içinde bulunan T.O. sayesinde denizden temin ediyorlar. Böylece, gemide büyük hacimli su depolarına ihtiyaç kalmadı, yanaşılan limanda kaliteli ve bakterisiz sağlıklı su arayışına girmek de gerekmiyor.
Askeri ve Stratejik Önemi olan yerler için İçme ve Kullanma Suyu Üretimi: T.O. cihazları H2O molekülünü geçirip diğer molekülleri ender olarak (%1 – 2 kadar) geçirdikleri ve ayrıca mikropları da çok iyi süzdükleri için, askeri tesislerde, savaşlarda, çok önemli ve güvenilir içme suyu üretme cihazı olarak tercih ediliyor. Askeri amaç ile kamyon üzerine monte edilen, titreşimlere ve zor şartlara dayanıklı T.O. cihazı imal edilen T.O. üreticileri bulunuyor.
Atık Sudan Geri Kazanım: Avrupa ülkelerinde, yerleşim alanı az olan sanayi tesisleri, arıtılmamış atık sulardan T.O. ile su geri kazanmakta ve böylece, bir taraftan elde edilen iyi su tekrar kullanılmakta, diğer taraftan debisi azalan atık sular için daha küçük ölçekte atık arıtma tesisi kurulmaktadır. Ancak, bu uygulamada atık su doğrudan T.O. sistemine verilemez, önce mikro-filtrasyon olarak adlandırılan başka bir membran tekniği ile atık su içinde bulunan katılar ve bakteriler arındırılır.
Mikro-Filtrasyon T.O. dan daha pahalı bir sistem olduğundan bu teknik her işletmenin ekonomisine uymaz ve henüz ülkemizde kullanılmamaktadır. Fakat, biyolojik atık arıtma tesisinden belli bir standarda göre arıtılmış olarak çıkan suyun çok iyi filtrelenmesi ve şartlandırılması ile (Mikro-Filtrasyon kullanılmadan) T.O. sistemi sayesinde bir miktar su geri kazanılabilir.
Ro su arıtma, binlerce yıldır bilinen doğal bir prosestir ve Reverse Osmos’un temelini oluşturur. Yaşayan hücre duvarları doğal yarı geçirgen membranlardır. Hücre zarı dışında bulunan örneğin; yüksek miktarda su, hücre zarından süzülerek geçer ve zarın iki tarafındaki yoğunluğu ve basıncı eşitlemeye çalışır. Membranın yarı geçirgen doğal yapısı sayesinde suyun geçişi, çözünmüş minerallerin geçişine göre daha kolay olur.
Az yoğun çözeltideki su, daha konsantre çözeltiyi seyreltmek ister. İki çözelti arasında konsantrasyon farkı ortaya çıkar ve osmotik basınç farkını belirler. Bu basınç farkından dolayı (2.31 fit su = 1 PSI) 1” kare başına 0.454 kg’lık basınç üniteleri yer değiştirir. Yani; 1000 mg/lt. toplam çözünmüş farklılık 1 PSI osmotik basınç farkına eşittir. Basınç, osmotik basıncı büyük olan konsantre solüsyona uygulandığı zaman suyun geçişi tersine döner ve RO kurulmuş olur. Membranın suyu geçirmedeki seçiciliği değişmemiştir. Sadece su ışının yönü değişmiştir. Böylece çözünmüş minerallerden suyun ayrıldığı su arıtım tekniği ortaya çıkmış olur.
Tuzun mekanizmasını ve suyun membrandan geçtiğini düşündüğümüzde, tam tuz eliminasyonunun neden olmadığı ve işletim şartlarının arıtımı ne kalitede etkilediği ortaya çıkar. Membranın suyun geçişine izin verirken, tuzları arkada tutması, tuzların çözeltide iyon halinde bulunmasından dolayıdır. Çözeltideki çözünmüş tuzlar katyon (+) veya anyonlar (-) halindedir. İyonlar membrana yaklaştıklarında, kendi doğal yüklerinin yansımasından dolayı reddedilirler. Aynı yükler birbirini iter tıpkı aynı kutupların birbirini itmesi gibi.
Yüksüz olan su, membrandan geçerek süzülmüş tarafta yer alır. Katyonlar ve anyonlar çözelti içerisinde dolaşırlar ve bazen birbirleriyle temas edecek kadar yaklaşarak bireysel yüklerini boşaltırlar. Bunlar membrandan rahatlıkla geçerler. Tuzlu su tarafını sürekli durulamak, membranın tıkanmasını engellemek açısından önemlidir. Su, bütün tuzlarını bırakarak membrandan geçtiğinde, tuzlu su konsantrasyonu gitgide artar. Drenaj olmazsa, tuzlu su tarafındaki mineral konsantrasyonu, tuzun çözünmüş limitlerinin üzerine çıkar ve çökelti oluşturarak membran üzerinde tabakalaşır. Tuzlu su tarafındaki aşırı konsantrasyondan kaçınmak amacı ile nüfuz etme hacmi, düşük basınç sisteminde geri alınır. Besleme akımı hacminin, %30-60 oranında korunması ile sağlanır. RO ile arıtılacak sularda en önemli parametre şüphesiz TDS değeridir. TDS bize kullanılan ham su hakkında net bilgiler vermektedir.
Ters Osmoz Membranı Gözenek Boyutları
Kısaca; Ters ozmos sistemleri su arıtma sistemleri arasında en çok kullanılan yöntemler arasındadır. Dolayısıyla ozmos prensibi suyun az yoğun ortamdan çok yoğun ortama yarı geçirgen zar vasıtasıyla geçişi olarak tanımlanmaktadır.
İçme Suyu Standartları
İçme suyu için EPA standartları iki kategoriye ayrılır: Birincil Standartlar ve İkincil Standartlar. EPA’nın içme suyu standartları hakkında daha fazla bilgi için https://www.epa.gov/ground-water-and-drinking-water/national-primary-drinking-water-regulations Türkçe çevirisi için https://galiparduc.com/ulusal-birincil-icme-suyu-duzenlemeleri/
Birincil İçme Suyu Standartları
Birincil Standartlar sağlık hususlarına dayanır ve EPA tarafından kamu su sistemlerinde uygulanır. Sizi üç toksik kirletici sınıfından korurlar: mikrobiyal patojenler, radyoaktif elementler ve organik / inorganik kimyasallardır. Bu kirleticilerin çoğu, yeraltı veya yüzey suyunda eser miktarda doğal olarak bulunur.
Birincil Standartlar, kamu suyu sistemleri tarafından sağlanan içme suyunda bir kirleticinin izin verilen en yüksek konsantrasyonu olan Maksimum Kirletici Seviyesi (MCL) adı verilen bir sınır belirlemiştir. MCL, belirli bir süre maruz kalma nedeniyle hesaplanan riske dayanan uygulanabilir bir sağlık hedefidir. Örneğin, EPA, bir bireyin 70 yıl boyunca tekil bir su kaynağından içeceği varsayımına dayanarak arsenik için sağlık riskini hesaplar
MCL’nin yanı sıra, Birincil Standartlar, Maksimum Kirletici Seviyesi Hedefi (MCLG) adı verilen başka bir sınır belirlemiştir; bu, içme suyundaki bir kirleticinin seviyesidir ve bunun altında sağlık için bilinen veya beklenen bir risk yoktur. MCLG’ler, MCL’lerden daha büyük bir güvenlik marjına izin verir, ancak bunlar uygulanamaz halk sağlığı hedefleridir. Hem MCL hem de MCLG genellikle litre başına miligram (mg / L) veya milyonda parça (ppm) cinsinden ifade edilir ve bunlar sayısal olarak eşdeğerdir.
İkincil İçme Suyu Standartları
İkincil İçme Suyu Standartları, rahatsız edici tat, koku, renk, aşındırıcılık, köpüklenme ve lekelenmeye neden olan bileşenleri düzenler. Konsantrasyon sınırına İkincil Maksimum Kirletici Seviyesi (SMCL) denir. İkincil Standartlar uygulanamaz. Kamu su sistemlerinin ikincil kirleticileri test etmesi veya uzaklaştırması gerekmez. İkincil Standartlar, topluluklara mümkün olan en iyi kalitede su sağlamaya çalışan su arıtma tesisi operatörleri ve eyalet hükümetleri için kılavuzlardır.
