Makale Derya Ertuğrul Teknik Koordinatör AVT Su Teknolojileri Otomasyon Mühendislik Ltd. Şti. Ön Arıtmadan Geçmiş Atık Suların Geri Kazanım Sistemi Dünya üzerindeki suyun yaklaşık %97’sini tuzlu sular, %3’lük kısmını ise tatlı sular oluşturur. Tatlı su kaynaklarının yaklaşık %68’i buzullardadır. Kullanılabilir su kaynakları, dünyadaki su kaynaklarının yalnızca %1’lik kısmını oluşturmaktadır. Bunların büyük bir çoğunluğu da göller ve nehirlerdedir. Tablo 1. Su Kaynaklarının Yeryüzünde Dağılımı (BM verilerine göre) Kıtalar Kuzey Amerika Güney Amerika Avrupa Afrika Asya Avustralya ve Adalar Nüfus % olarak 8 6 13 13 60 1 Su Kaynağı % olarak 15 26 8 11 36 5 Tabloda görüldüğü üzere dünya üzerindeki su kaynakları nüfusa oranla dengesiz bir durumdadır. Bu durum dünya üzerindeki bazı bölgelerde alternatif su kaynakları araştırmaya yönlendirmiştir. Bu kapsamda deniz suyunun arıtılması artık sıklıkla uygulanan bir yöntem halini almıştır. Bazı Ortadoğu ülkelerinde arıtılmış atık suyun tekrar geri kazanılması için projeler geliştirilmiştir. Su teknolojileri alanında Türkiye dışında da hizmet veren firmamız, dünyada çok yeni yapılan uygulamaları yakından takip ederek proje çalışmalarını başlatmıştır. Uygulamalarımızda, birlikteliklerimizi sürdürdüğümüz Pentair firmasına ait X Flow Ultrafiltrasyon membranlarını kullanarak proje çalışmalarımızı yürütmekteyiz. Çalışmalarına bu yıl başladığımız arıtılmış atık suyun proseslerde kullanılması sisteminde ters ozmoz öncesinde ultrafiltrasyon uygulaması kullanılarak, sistemin uzun süre sorunsuz çalışması sağlanmış olur. Bu sistemlerin en önemli noktası ön filtrasyon uygulamasıdır. Sistem sürekliliğini sağlamada bir diğer önemli nokta da atık arıtma suyu çıkışının belli standart değerlere ulaşmış olması gerekliliğidir. Arıtılmış Atık Suyun Geri Kazanılması Sistem Özeti 1. Mekanik Filtrasyon & Depo Öncesi ve Depoda Dezenfeksiyon: Mekanik Filtrasyon Atık arıtma tesisinden kaçabilecek iri partiküllerin sistemi besleyecek depoya girişini engelleyen filtreleme yöntemidir. Depo Öncesi ve Depoda Dezenfeksiyon Gaz klorlama, elektrolitik klor üretimi ve dozlanması, sodyum ve kalsiyum hipoklorit dozajı gibi kapasitelere göre farklı uygulamalar yapılmaktadır. 52 Temmuz / Ağustos 2014 2. Depo Sonrası Çöktürme Atık arıtma çıkış suyu kalitesine göre flokülant dozajı veya coagulant dozajı ile yapılmaktadır. 3. Ön Filtrasyon • Otomatik elek filtre, • Multi medya, • Aktif karbon, • Ultrafiltrasyon, • Yumuşatma. 4. CEB ve Ters Yıkama İşlemleri Ultrafiltrasyon membranlarının belirli periyotlarda kimyasallarla temizlenmesi (CEB) gerekir. Ters yıkama işlemi ise; ultrafiltrasyonun üretim suyu ile dizayn çalışmasında belirlenen aralıklara göre yapılmaktadır. Sistem ters yıkama pompası, kimyasal dozaj pompaları ve stok deposunda oluşur. 5. Kimyasal Dozaj • Asit dozajı, • Antiskalant dozajı, • SMBS dozajı (Aktif karbon filtre kullanımında ihtiyaç duyulmamaktadır). 6. Mikron Filtrasyon, Ultraviole ve Ters Ozmoz Sistemleri Mikron Filtrasyon: Ters ozmoz girişinde uygulanmaktadır. Ultraviole Cihazı: Ters ozmoz membranlarının mikrobiyolojik risklere karşı korunması amacıyla kullanılır. Ters Ozmoz Sistemleri: Düşük enerji, yüksek giderim membranları kullanılmaktadır. Bu tip sularda yüksek verimli uygulamalar şuanki şartlarda yapılamamaktadır. Ters ozmoz giriş suyu kalitesindeki değişkenlikleri karşılayabilecek şekilde dizayn edilmelidir. 7. CIP sistemi ve Membran Koruma Kimyasal Uygulamaları ve Üretim Deposunda Ürün Suyunun Korunması CIP Sistemi ve Membran Koruma Kimyasal Uygulamaları: Ön arıtmadan geçmiş atık suların geri kazanım tesislerinde ters ozmoz membranlarının kimyasal yıkama ve kimyasalla koruma ihtiyaçları vardır. CIP sistemi ve membran koruma kimyasal uygulamaları sistem dizaynına göre tasarlanır. Üretim Deposunda Ürün Suyunun Korunması: Gaz klorlama, Elektrolitik klor üretimi ve dozlanması, Sodyum ve kalsiyum hipoklorit dozajı gibi kapasitelere göre farklı uygulamalar yapılmaktadır. Makale Ultrafiltrasyon Sistemi ve Ceb Sistemi: Ultrafiltrasyon membranları içlerindeki filtre sentetik malzemeden üretilmiş olup 0,02 mikron hasassiyetinde filtrasyon yapmaktadır. Filtre dizaynı gereği içeriden dışarıya doğru filtrasyonu gerçekleştirir. Ultrafiltrasyon modüllerini birleştirerek çok yüksek debilerde kullanılmaktadır. Arıtılmış atık suların geri kazanım prosesinde kullanılan ultrafiltrasyon modülleri partikül yükü düşük sularda kullanılan adetlere göre biraz daha fazla kullanılmalıdır. Ters yıkama aralıkları, CEB periyotları partikül yükü düşük sularda kullanılan modüllere oranla daha sık yapılır. 54 Temmuz / Ağustos 2014 Ultrafiltrasyon modülleri suda çözünmüş mineralleri, çözünmüş organikleri ve suyu geçirir. Ancak partikül, bulanıklık, bakteri ve makromoleküler organikleri geçirmez. Makale Artık gelişen teknoloji ile birlikte ultrafiltrasyon modül üreticileri yüzey alanları 60-70 m2’ye kadar ulaşan modül üretmişlerdir. Projemizi PENTAIR X-FLOW 64 m2 UF modülü ile tasarladık. Sistemde bulunan UF modülerinin 6 ünite üzerinde yerleştirerek toplamda 1200 m3/h ön arıtmadan geçmiş suyun filtrelenmesini planladık. UF membranlarının CEB ve Ters Yıkama periyotları sırayla tam otomatik olacak şekilde projelendirdik. Bir ünitede yaklaşık 54 membran kullanılarak tasarlanan projede diğer üniteler çalışırken ünitelerden birisi kendisini yıkamaya alabilecek şekilde dizayn edilmiştir. Ayrıca bu proses için standart ters yıkama prosedürü dışında hava ile birlikte ters yıkama prosedürü de projelendirilmiştir. Hava ile Durulama CEB Dozaj Arıtılmış Atık Suda Kullanılan Ultrafiltrasyon Çalışma Prensipleri: Filtrasyon Ceb Bekleme Ters Yıkama Ceb Durulama Durulama Arıtılmış atık suların geri kazanılması projesinde sistemin en önemli noktasını ultrafiltrasyon oluşturmaktadır. Prosesin ön filtresi olarak tasarlanan ultrafiltrasyon sistemin sürdürülebilirliğini sağlar. Alternatif filtrelerin kullanılması durumunda filtre sonrasında ters ozmoz membranları için her zaman risk oluşacaktır. 56 Temmuz / Ağustos 2014