Ters ozmoz (RO), basınç uygulayarak sudaki tuzu ve diğer çözünmüş maddeleri uzaklaştırabilen bir membran ayırma teknolojisidir. RO, deniz suyunun tuzdan arındırılması, acı suyun tuzdan arındırılması, içme suyunun arıtılması ve atık suyun yeniden kullanılması için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Ters Osmoz Membranının Arkasındaki Hikaye
Ters ozmoz membranının nasıl çalıştığını hiç merak ettiniz mi? Sudaki tuzu ve diğer yabancı maddeleri nasıl filtreleyerek içmeyi güvenli ve temiz hale getirebilir? Bu muhteşem buluşun arkasındaki hikaye oldukça etkileyici ve içinde bazı meraklı martılar var.
Her şey 1950'lerde Sidney Loeb adlı bir bilim insanının Los Angeles'taki California Üniversitesi'nde çalışmasıyla başladı. Suyun yarı geçirgen bir zar boyunca düşük çözünen madde konsantrasyonlu bir bölgeden yüksek çözünen madde konsantrasyonlu bir bölgeye doğal hareketi olan ozmoz sürecini incelemekle ilgileniyordu. Bu süreci tersine çevirmenin ve dış basıncı kullanarak suyun yüksek çözünen madde konsantrasyonundan düşük çözünen madde konsantrasyonuna geçmesini sağlamanın bir yolunu bulmak istiyordu. Bu onun deniz suyunu tuzdan arındırmasına ve insan tüketimi için tatlı su üretmesine olanak tanıyacak.
Ancak büyük bir zorlukla karşı karşıyaydı: yüksek basınca dayanabilecek ve tuz ve diğer kirletici maddelerden kaynaklanan kirlenmeye karşı koyabilecek uygun bir membran bulmak. Selüloz asetat ve polietilen gibi çeşitli malzemeleri denedi ama hiçbiri yeterince işe yaramadı. Tuhaf bir şey fark ettiğinde pes etmek üzereydi.
Bir gün sahilde yürüyordu ve okyanusun üzerinde uçan bir martı sürüsü gördü. Suya daldıklarını, biraz balık tuttuklarını ve ardından kıyıya geri uçtuklarını gözlemledi. Hastalanmadan veya susuz kalmadan deniz suyunu nasıl içebileceklerini merak etti. Daha fazla araştırmaya karar verdi ve martıların gözlerinin yakınında tuz bezi adı verilen özel bir bezin bulunduğunu keşfetti. Bu bez, kanlarındaki fazla tuzu burun deliklerinden tuzlu bir çözelti halinde salgılar. Bu sayede su dengesini koruyabilir ve tuz zehirlenmesinin önüne geçebilirler.
O zamandan bu yana RO teknolojisi hızlı bir gelişim sürecine girmiş ve yavaş yavaş ticarileşmeye doğru ilerlemiştir. 1965 yılında, ilk ticari RO sistemi Coalinga, Kaliforniya'da inşa edildi ve günde 5000 galon su üretti. 1967'de Cadotte, RO membranlarının performansını ve stabilitesini artıran arayüzey polimerizasyon yöntemini kullanarak ince film kompozit membranı icat etti. 1977 yılında FilmTec Corporation, depolama süresi daha uzun ve nakliyesi daha kolay olan kuru tip membran elemanlarının satışına başladı.
Günümüzde RO membranları, besleme suyu kalitesine ve uygulama gereksinimlerine bağlı olarak çeşitli tip ve boyutlarda mevcuttur. Genel olarak konuşursak, iki ana tip RO membranı vardır: spiral sarılı ve içi boş fiber. Spiral sarımlı membranlar, silindirik bir eleman oluşturan delikli bir tüpün etrafına sarılmış düz levhalardan yapılır. İçi boş fiber membranlar, bir demet elemanı oluşturan içi boş çekirdeklere sahip ince tüplerden yapılır. Spiral sarımlı membranlar daha çok deniz suyu ve acı suların tuzdan arındırılması için kullanılırken, içi boş fiber membranlar içme suyu arıtımı gibi düşük basınçlı uygulamalar için daha uygundur.
Belirli bir uygulama için doğru RO membranını seçmek için aşağıdakiler gibi çeşitli faktörler dikkate alınmalıdır:
- Tuz reddi: Membran tarafından uzaklaştırılan tuzun yüzdesi. Daha yüksek tuz reddi, daha yüksek su kalitesi anlamına gelir.
- Su akışı: Birim alan ve zaman başına membrandan geçen su miktarı. Daha yüksek su akışı, daha yüksek üretkenlik ve daha düşük enerji tüketimi anlamına gelir.
- Kirlenme direnci: Membranın organik madde, kolloidler, mikroorganizmalar ve kireçlenme mineralleri tarafından kirlenmeye karşı direnç gösterme yeteneği. Daha yüksek kirlenme direnci, daha uzun membran ömrü ve daha düşük bakım maliyeti anlamına gelir.
- Çalışma basıncı: Suyu membrandan geçirmek için gereken basınç. Daha düşük çalışma basıncı, daha düşük enerji tüketimi ve ekipman maliyeti anlamına gelir.
- Çalışma pH'ı: Membranın hasar görmeden tolere edebileceği pH aralığı. Daha geniş çalışma pH'ı, daha fazla esneklik ve farklı besleme suyu kaynaklarıyla uyumluluk anlamına gelir.
Farklı RO membranları bu faktörler arasında farklı dengelere sahip olabilir, dolayısıyla performans verilerini karşılaştırmak ve spesifik uygulama koşullarına göre en uygun olanı seçmek önemlidir.
Gönderim zamanı: Kasım-02-2023