Su Arıtma Nasıl Yapılır ?

SU ARITMA SİSTEMLERİ

Suyun kaynağına ve kullanım amacına bağlı olarak, su içerisinde bulunan her türlü yabancı maddelerin sudan uzaklaştırılmasına su arıtma, bu amaca yönelik kullanılan bütün ekipmanlara da su arıtma sistemleri denir. Su Arıtma işlemi fiziksel, kimyasal ve biyolojik olmak üzere 3 ayrı yöntemle yapılır.

Fiziksel Arıtma İşlemi; suyun doğal görünümünü bozan ve bulanıklığa neden olan kil, tortu, kum gibi  askıda katı maddeler sudan ayrıştırılır.

Kimyasal Arıtma İşlemi; suyun içinde çözünmüş halde bulunan iyonların istenilen değerlere indirilmesi veya sudan tamamen alınmasıdır.

Biyolojik Arıtma İşlemi; suda bulunan mikroorganizmaların kimyasal dezenfektanlar veya UV  Sistemleri (ultraviyole- ultraviolet) aracılığı ile etkisiz hale getirilmesidir.

FİLTRASYON SİSTEMLERİ
Su içinde çözünmemiş halde bulunan askıda katı maddelerin süzmek suretiyle sudan ayrıştırmak ve su içerisindeki organik maddelerin oluşturduğu kötü koku ve tadın kimyasal olarak giderilerek suyun doğal haline dönüştürme işlemlerinin tamamına Filtrasyon bu işlemi gerçekleştirmek için kullanılan tüm ekipmanlara da filtrasyon sistemleri denir.

Suyun doğal hali renksiz (berrak), kokusuz ve tatsızdır. Görünümü bulanık ve kokulu olan sular kirli su olarak değerlendirilir. Suyun görünümü de renkli ise suyun içerisinde istenmeyen organik maddeler ve çözünmüş halde bulunan ağır metallerin bulunduğu düşünülebilir.

Bütün bu kirlilikleri sudan arıtmak için filtrasyon sitemlerine ihtiyaç duyulur. Klasik filtrasyon sistemlerini temel olarak 3 ana başlık altında toplamak mümkündür.

Gravity Filtreler; sedimantasyon havuzu veya tankı sonrasında kullanılan ve yerçekiminin suya uyguladığı doğal kuvvet vasıtası ile çeşitli filtre mineralleri katmanından oluşan bir filtre yatağından suyun süzülmesi prensibine göre çalışan basit sistemlerdir. Burada amaç doğal ortamda gerçekleşen filtrasyonun insan yapımı sistemler ile taklit edilmesidir.  Yerçekimi filtreleri çok düşük hızlarda çalışırlar ve su içerisinde bulunan iri tanecikli askıda katı maddelerin büyük oranda giderilmesini sağlarlar.

Multi-Medya Filtreler; Kendi içerisinde temel olarak 2 ana guruba ayrılırlar.

Kum (Quartz) Filtreler; Farklı mineral boyutlarında olan kum ve çakıl taneciklerinin belli bir sıra ve yükseklikte üst üste dizilmesi suretiyle oluşturulan katmanlardan, suyun yüksek basınç ve belli bir hızda geçirilerek, içerisinde bulunan askıda katı maddelerin süzülmesi ve süzülen askıda katı maddelerin ters yıkama (rejenerasyon) suretiyle filtre katmanlarından uzaklaştırılması prensibine dayanan özel olarak tasarlanmış filtrasyon sistemleridir. Genel olarak fiber, çelik veya paslanmaz bir tank içerisine yerleştiren bu filtre katmanları “Çok Katmanlı (Multi-Medya) Kum Filtre Sistemleri” olarak adlandırılır ve tüm su arıtma sistemlerinin ilk filtre ünitesini oluşturur. Temel amacı su içerisinde bulunan belli büyüklükteki (>80 µ) askıda katı maddeleri fiziksel olarak süzmek ve sudan ayrıştırmaktır.

Aktif Karbon (Activated Carbon) Filtreler; Kum filtrelerden farklı olarak temel amacı; su içerisinde bulunan askıda katı maddeleri süzmek yerine suyun içerdiği serbest klor ve oksitleyicileri tutmak, aynı zamanda organik maddeleri ve bunların oluşturduğu kötü koku ve tadı gidermek amacına yönelik kullanılmaktadırlar. Su arıtma sistemlerinin ayrılmaz bir parçası olup genellikle yumuşatma sistemleri ve Ters Ozmoz (Reverse Osmosis) öncesinde kullanılırlar.

Green Sand Filtreler; özellikle su içerisinde çözünmüş halde bulunan ve klasik filtrasyon yöntemleri ile giderilemeyen demir ve manganezin tutulması amacına yönelik özel ve çok nadir bulunan Green Sand katmanlarından oluşan bir filtredir. Mekanik filtrasyon yeteneği orta derecede olup asıl amacı su içerisinde çözünmüş halde bulunan ağır metallerin tutulmasıdır.

Kartuş Filtreler; Yerçekimi ve Multi-Medya filtrelere göre su içerisinde bulunan daha küçük boyuttaki (1-50µ) Askıda Katı Maddeleri sudan ayrıştırmak için kullanılan filtrelerdir. Kartuş gövdesi kullanım alanına göre plastik veya çelik olarak üretilebilmektedir. Filtre malzemesi olarak ise putrex, naylon veya çelik filtreler kullanılır. Putrex filtreler tek kullanım için tasarlanmış olup filtre doygunluğa ulaştığında yenisi ile değiştirilmesi gerekir. Filtrasyon yeteneği naylon ve çelik kartuş filtrelere nazaran daha iyidir. Naylon ve çelik kartuş filtreler ise tıkandıklarında yıkanmak suretiyle temizlenerek birden fazla kullanılabilir.

YUMUŞATMA SİSTEMLERİ
Su içerisinde çözünmüş halde bulunan ve genel olarak “Su Sertliği” olarak ifade edilen kalsiyum ve magnezyum iyonlarını katyonik bir reçine vasıtası ile iyon değişimi prensibine dayanarak sudan ayrıştıran sistemlere Yumuşatma Sistemleri denir. Yumuşatma tankı içinde bulunan reçine Sodyum  (Na) iyonları ile yüklüdür. Ham su reçine üzerinden geçirilirken su içinde bulunan kalsiyum (Ca) ve magnezyum (Mg) reçine üzerindeki Sodyum  (Na) iyonu ile yer değiştirir ve böylece suda sertlik oluşturan iyonlar sudan ayrıştırılmış olur. Reçine üzerindeki Sodyum  (Na) iyonlarının tükenmesi durumunda ki buna reçinenin doygunluğa ulaşması denir, reçinenin tuzlu su çözeltisi ile yıkanmak suretiyle Kalsiyum (Ca) ve Magnezyum (Mg) iyonlarını bırakarak tekrar Sodyum  (Na) iyonları ile yüklenmesi sağlanır. Yapılan bu işleme reçine yenileme veya rejenerasyon (regeneration) denir. Mekanik filtrason yeteneği çok düşük olan Yumuşatma Sistemleri suyun sertlik derecesine bağlı olarak reçine üzerinden geçen su miktarına veya zaman ayarlı olarak insan müdahalesine gerek kalmaksızın tam otomatik olarak kumanda edilirler. Su Arıtma Cihazları

Yumuşatma sistemleri seçilirken aşağıdaki kriterlere göre seçilmelidir.
Reçine yüksekliği; İşletme esnasında en uygun verimi elde edebilmek için tank yüksekliği ve buna bağlı olarak reçine yüksekliği, aynı zamanda ters yıka esnasındaki reçinenin kabarma oranı çok dikkatli hesaplanmalıdır. Aksi takdirde ters yıkama esnasında sistemin reçine kaçırması ve dolayısı ile su sertliğinin yeterince giderilememesi sorunu ile karşılaşılabilir.Su Arıtma Cihazı

İki rejenerasyon arası sürenin tespiti; Rejenerasyon (regeneration) süresinin tespitinde en önemli faktörler reçine türü, ham su sertliği, elde edilecek yumuşak su debisi, tank çapı ve buna bağlı olarak reçine üzerinden geçecek suyun akış hızıdır. Tüm bu değerlere göre tasarım yapılıp en uygun yumuşatma sistemi seçilmelidir. Genel uygulamalarda her bir yumuşatma sisteminin günde en az bir kere rejenerasyon (maksimium 3 kez) yapacağı varsayılarak yumuşatma sistemleri tasarlanmalıdır. Bu işlem günde en fazla 3 kez olabilir. Bu işlemin günde kaç kez olması gerektiği genellikle Ham su kalitesine ve ilk yatırım maliyetine bağlıdır. Bu nedenle yanlış seçin yapılması durumunda ya ürün suyu kalitesi ve miktarında düşüş olacak veya ilk yatırım maliyeti gereksiz yere artmış olacaktır.

Kullanılacak reçinenin absorbe katsayısı; Su arıtma sistemlerinde kullanılan birçok ticari reçine bulunmaktadır. Önemli olan yumuşatma sisteminin ihtiyacını karşılayabilmek ve suyu tamamen yumuşatabilecek bir reçine seçmektir. Ticari kaygılar gözetilerek reçine türünde yapılacak bir tasarruf, sistemin verimsiz olarak çalışmasına ve sonrasında kireç/tortu oluşumu gibi istenmeyen olumsuzluklara yok açacaktır. Özellikle endüstriyel uygulamalarda oluşan kireç oluşumu, verdiği zararlar ve giderilmesi için harcanması gereken maliyetler ilk yatırım maliyeti olan reçineye oranla yüzlerce kat daha fazladır. Bu nedenle ilk yatırım maliyetinden kaçılmamalı ve ham suya uygun absorbe katsayısı yüksek bir reçine seçilerek yumuşatma sistemi tasarlanmalıdır.

Çalışma sistemi; Yumuşatma sistemleri ham su sertliği ve ihtiyaç duyulan ürün suyu debisine bağlı olarak Tekli, Dublex (Tandem) ve Triplex olarak adlandırılan üç ayrı uygulama şekli ile çalıştırılabilirler. Tekli Yumuşatma Sistemleri düşük debi ve nispeten daha az sert sular için kullanılan sistemler olup rejenerasyon esnasında ürün suyu üretmeyen ve kesikli çalışan yumuşatma sistemlerdir.

Dublex (Tandem) yumuşatma sistemleri ise adından da anlaşılacağı üzere iki adet tekli yumuşatma sisteminin paralel bir şekilde birbirine bağlanması şekli ile oluşturulan sistemlerdir. Yüksek debi ihtiyacı ve yüksek sertlik değeri olan sularda kullanılırlar. Sistem sürekli olarak ihtiyaç duyulan debide su üretmeye yönelik tasarlanmış olup yumuşatma ünitelerinden bir çalışırken diğeri rejenerasyon işlemini tamamlar ve hazır (stand-by) konumda bekler. Çalışan yumuşatma sisteminin reçinesi doygunluğa ulaştığında ise hazırda bekleyen ünite devreye girer ve diğer ünitenin rejenerasyonu gerçekleştirilir. Bu işlem tam otomatik volumetrik (hacimsel) olarak kumanda edilir ve insan müdahalesine gerek yoktur. Sistem çıkışandaki debimetre ürün suyu miktarını ölçmek suretiyle hangi yumuşatma tankının devreye gireceğini belirler ve bu işlem ardışık olarak devam eder. Burada en önemli nokta ham su sertliğine bağlı olarak her bir yumuşatma sisteminden geçebilecek maksimum su miktarının reçine absorbe katsayına göre doğru hesaplanması ve otomasyona tanımlanmasıdır. Sistem otomasyonuna tanımlanan bu değer debimetre tarafından ölçülür ve girilen değer kadar birinci tankı devreye alması için otomatik valf grubuna sinyal gönderir. Hesaplanmış olan maksimum geçiş debisine ulaşıldığında debimetre ikinci bir sinyal göndererek ikinci yumuşatma tankının devreye girmesini sağlar ve bu esnada birinci yumuşatma tankı rejenere edilerek hazır konumda bekletilir. Bu işlem ardışık olarak sistemden su geçtiği sürece tekrarlanır ve böylece kesintisiz bir şekilde yumuşak su elde edilmiş olur.

Triplex (Üçlü Yumuşatma Sistemleri) sistemlerde yine Dublex (Tandem) sistemler gibi sürekli su üretmeye yönelik çok yüksek debi ve çok sert sularda çalışmaya uygun sistemlerdir. Sistemde birbirinden bağımsız olarak çalışan ve paralel bir şekilde çalışan 3 adet yumuşatma sitemi mevcuttur. Yine dublex (Tandem) sistemler gibi tam otomatik volumetrik (hacimsel) olarak kumanda edilirler. Sistem 2+1 şeklinde yani iki ünite devredeyken birini rejenere edilip hazırda bekletilmesi prensibine dayanarak çalışır  ve bu işlem sırasıyla her bir yumuşatma sistemi için tekrarlanır.

Ters Ozmoz (osmos) 
Verimi Etkileyen Faktörler ; 
RO ile elde edilen su kalitesi, membran tipi, operasyon basıncı, pH, hamsu karakteristiği ve sıcaklık gibi pek çok etkene bağlıdır. Ca, Mg ve sülfat gibi 2 değerlikli iyonlar, genel olarak Na ve Cl gibi tek değerli iyonlara göre daha etkili uzaklaştırılır. Bazı maddeler, örneğin borat pHdan önemli oranda etkilenirler.

Basınç;
RO larda operasyon basıncı; besleme suyundaki toplam çözünmüş katılara ve istenen süzme basınç verimine bağlıdır. TDS, sistemin osmotik basıncına karar verir. 100 mg/lt TDS 1 psi karşılık gelir. Besleme, osmotik basınç farkı ile süzme basıncı toplamından büyük olmalıdır. Bu yüzden deniz suyu arıtımı tuzlu suya göre çok daha yüksek basınç ister. Ek olarak basınç farkının artması, süzme kalitesini artırır. Tuz geçişi sabit iken, su basıncı artırılır ve daha yüksek kalitede su elde edilir.

RO sistem basıncını artırarak, istenildiği kadar çok su elde edilebileceği düşünülse bile bu doğru değildir. Membran üreticileri max debiye göre, günlük su debisine ve yüzey alanına göre dizayn yaparlar. Bu, konsantrasyon kutuplaşması olarak bilinen, membran yanında mineral yapılmasından dolayıdır. Bundan başka, membranlar zamanla basınçtan dolayı sıkışırlar. Buda, içinden geçen suyun difüzyonunu yavaşlatır ve üretim oranı (debi) azalır.

Sıcaklık;
Besleme suyu sıcaklığındaki artış, süzme akışını artırır, fakat süzme kalitesini etkilemez. Membran yapısının seçiciliğine bağlı olarak, bu ısı etkisi 1 fahrenheit başına % 1.5-2 olabilir. Sıcaklığın artması yanlızca, membranın özel operasyon maximumunun altında faydalı olur. Bunun üstüne çıkan sıcaklıklarda membran zarar görür.

İyileştirme Yüzdesi ;
Membranın çalıştığı iyileştirme yüzdesi direk olarak süzme kalitesini etkiler. Organikler, pirojenler (ateş), hücreler, virüsler ve bakteriler gibi iyonik olmayan bileşiklerin eliminasyonu filtrasyon prosesidir. Bakteri konsantrasyonunun çok yüksek olduğu durumlarda da süzme akımında bulunabilirler. Membran gözeneklerinden geçerken , buralara yerleştikleri kesin olmamakla birlikte, böyle olabileceği kabul edilir. Dolayısı ile ro öncesi bakteriyolojik arıtım yapılmalıdır.

Membran Ömrünü Etkileyen Faktörler ; 
Dizayn performansını ortaya çıkartmak için, süzme kalitesi ve operasyon verimini düşüren faktörler göz önüne alınmalıdır. Alçaltma, inorganik, organik yada mikrobiyolojik üremeden dolayı ortaya çıkan üretimdeki azalmadır. Veya alçalma, membran yüzeyinde geri dönülemez hasarlardan dolayı olan su kalitesindeki düşüş anlamına da gelebilir.

İnorganik Kirlenme ; 
En yaygın inorganik kirlenme problemleri, uygun ön arıtımın yapılması ile ortadan kaldırılabilir.

Askıda Katı Maddeler;
Tipik filtrasyon ihtiyacı, delikli geçiş membranında max 5 micron büyüklük ve spiral sarılı membranlarda da besleme hızına bağlı olarak 25 micron veya daha küçüktür. Bulanıklık genelde 1 NTU dan küçük olarak düşünülür.

Bikarbonat Alkalinitesi;
Bütün sular kalsiyum bikarbonat içerir ve kalsiyum karbonat formuna dönüşebilir veya en son aşamada çökelti oluşturabilir ve membranı tıkar. Bu problemden kaçınmak için; besleme suyu ya yumuşatılır yada kalsiyum karbonat çökeltisini önlemek amacıyla pH azaltmak için asitle arıtma yapılır. Genelde, küçük ro üniteleri yumuşatma, büyük ünitelerde pH kontrolü kullanır. Membran kalsiyum karbonatla tıkanmışsa, asitle yıkama yolu ile temizlenebilir. Hazırlanmış asitli yıkama aparatları, genel olarak sitrik asit veya fosforik asit ile yapılır.

Kalsiyum Sülfat; 
Kalsiyum sülfat suda sınırlı çözünürlükte bulunur. Eğer suda bulunuyorsa, besleme suyu, süzülme ile tuzlu su bölümünden geçerken, konsantrasyonu artar ve çökelti oluşturarak membranı tıkar. Besleme suyunun ön yumuşatma ünitesinden geçirilmesi veya antisikalantlarla arıtımı yapılır. Kalsiyum sülfatla tıkanan membranlar, asitle arıtılarak temizlenebilir. Kalsıyum sülfatı asitle uzaklaştırmak, kalsiyumkarbonata göre daha zordur.

Demir, Manganez, Silikat ve Kolloidal Madde ; 
Sudaki çözünmüş demir hava ile temas ettiğinde demirhidroksit ve/veya demiroksit oluşturacak şekilde okside olur veya çökelir. Bu jelatinimsi bir çökeltidir ve membranı tıkar. Eğer demir miktarı 0.05 – 0.5 mg/lt arasında ise önarıtımla uzaklaştırılmalıdır. Demir tıkanması, korozyon ürünlerinden dolayı olabilir. Manganez, silikat, alüminyum ve kolloidal maddelerden kaynaklanan problemler de demir ile aynıdır.

Organik Kirlenme; 
Membran organik maddelerden dolayı tıkanırsa, deterjanla veya kostik soda ile temizlenebilir. TFC membranlarının, selülozik membranlara göre daha geniş pH aralığı toleransına sahip olduğundan, kolay temizlenebilir oldukları düşünülür.

Mikrobiyolojik Kirlenme; 
Selüloz asetat membranları mikrobiyolojik üremeyi desteklerken, poliamid tipi membranlar desteklemez. Her ikiside mikrobiyolojik kirlenme problemi ile karşılaşabilir. Selüloz asetat membranları, besleme suyunun klorlanması ile, bu kirlenmeden uzak tutulur. Poliamid membranları klorun oksidatif özelliğini tolare edemez. klorlanmış besleme suyu, sisteme girmeden önce arıtılmalıdır.

Oksidasyon;  
Öncelikle TFC membranları ile ilgilidir ve klora karşı dayanım olduğu zaman düşünülür. Bununla birlikte her oksiden aynı etkiye sahip değildir. Membran aşırı okside edici kimyasala maruz bırakılırsa sistem çöker ve kabul edilemez tuz geçişleri ortaya çıkar.

Hidroliz;
Selülozik membranları ilgilendirir ve TFClerin oksidasyonu ile paralellik taşır. Aynı şekilde hidroliz ile sistem zarar görebilir ve aşırı tuz geçişi ortaya çıkar. Buda oksidasyonda olduğu gibi geri dönülemez bir zarardır. Membranın beslediği suyun pHı arttıkça, hidroliz daha çabuk ortaya çıkar. Genelde pH max 8 – 8.5 ile sınırlandırılır.

Polarizasyon (Kutuplaşma);
Membran, mineral konsantrasyonu çok farklı olan durgun iki çözeltiyi yanyana bulundurur. Bu konsantrasyon polarizasyonu olarak adlandırılır ve membran tipi için yapılan max süzme akışı ile membran üreticisi tarafından düzenlenir. Membran süzmesi, polarizasyon ne kadar çok sürerse o kadar çok olur.

Drenaj Bağlantısı;  
RO sistemi, besleme ve drenaj suyu arasındaki potansiyel geçiş bağlantısını temsil eder ve bu yüzden uygun drenaj bağlantısı, su besleme hattına hastalık yapıcı bakterilerin geçişini engelleyecek şekilde yapılmalıdır.

Yapı Malzemeleri; 
Modüller 200 psigde çalışır ve tamamıyla plastik malzemedendirler. Plastik malzemenin sıcaklık limitleri, membranın sıcaklık limitlerini geçer. 400 psig ve üzerindeki çalışmada, bazı bölümler 304 paslanmaz çelikten, bronzdan veya pirinçten yapılır.

Yumuşatma sistemleri kullandığınız cihazları kireçli suyun zararlarına karşı korurken ayrıca genel boru hatlarınızda kirecin sebep olduğu daralma, tıkanma, delinme ve aşınmaları engeller. Su yumuşatma sistemlerinin temel çalışma prensibi iyon değiştirme yöntemi ile suda sertliğe neden olan Kalsiyum (Ca+2) ve

Magnezyum (Mg+2) iyonlarının sudan uzaklaştırılmasına yardımcı olmasıdır. Katyonik reçinede bulunan Sodyum (Na+1) iyonlarının , kalsiyum ve magnezyum iyonları ile yer değiştirerek gerçekleştirdiği uzaklaştırma işlemidir. Bu işlem sonrasında doyuma ulaşan reçinenin tuzlu su ile zaman yada debi kontrollü rejenerasyon işlemi yapılmalıdır. Smith, mühendislerimizin itinalı çalışmaları ile kullanım alanınız ve ihtiyacınıza göre size özel çözümler sunar. İhtiyacınıza özel su yumuşatma çözümleri Endüstriyel alanda ise yumuşak su kullanarak hem proses aşamalarında verimliliği arttırabilir hem de cihazlarınızı koruyarak çalışma ömürlerinin uzatılmasını sağlayabilirsiniz.

Yumuşak su ihtiyacının mühim olduğu sektörlerde,  sert sudan kaynaklanan kireç tabakası  ısı ve enerji kaybına ayrıca makinalarınızda ciddi arızaların oluşumuna ve yüksek mali kayıplar yaşamanıza neden olur. Smith yüksek kapasiteli su yumuşatma sistemleri size özel olarak projelendirilir. Size uygun çözümler sunulurken uzman ekibimiz tarafından, suyun sertlik derecesi, tüketim miktarı, reçine katsayısı, rejenerasyon periyodu ve otomasyon sistemi gibi unsurlar dikkate alınarak en yüksek verim alabileceğiniz yumuşatma sistemleri projelendirilir. Elde edilen yumuşak su, kalsiyum iyonlarını paspaslamakla israf edilmediğinden, aynı temizlik çabası için daha az sabun gerektirir. Yumuşak su ayrıca ve bağlantı parçalarında kireç birikmesini azaltarak veya ortadan kaldırarak sıhhi tesisatın ömrünü uzatır.

Su yumuşatma, genellikle kireç yumuşatma veya iyon değiştirme reçineleri kullanılarak gerçekleştirilir, ancak sistemlerinde veya kullanılarak giderek daha fazla yapılır. İçindekiler Suda kalsiyum ve magnezyum gibi bazı metal iyonlarının esasen , ve olarak bulunması çeşitli sorunlara neden olur. Sert kirletebilecek ve artırabilecek ve birikimine neden olur. Endüstriyel ölçekte su yumuşatma tesislerinde, yeniden üretme işleminden çıkan atık su, kanalizasyon sistemlerini etkileyebilecek ölçeği çökeltebilir. Yumuşak suyla sabun kullanırken yaşanan kayganlık hissi oluşur, çünkü sabunlar cildin yüzey katmanlarındaki yağlara bağlanma eğilimindedir, bu sayede sabun molekülleri basit dilüsyonla çıkarılmasını zorlaştırır. Buna karşılık, sert su alanlarında, durulama suyu, çözünmeyen tuzlar oluşturan kalsiyum veya magnezyum iyonları içerir, artık sabunu deriden etkili bir şekilde uzaklaştırır, ancak potansiyel olarak genellikle adı verilen küvet ve duş yüzeylerinde çözünmeyen stearatlar kaplaması bırakır. Bu rekabet edici etkilerin arzu edilebilirliği kişisel tercihlere göre değişir ve yumuşak suyun etkilerinden hoşlanmayanlar, , veya gibi kimyasal maddeler ekleyerek suyu sertleştirmeyi seçebilir.

Su sertliğini gidermek için en yaygın yöntem veya ters ozmoza dayanır. Diğer yaklaşımlar, maddelerinin eklenmesiyle çökeltme yöntemlerini ve sekestrasyonunu içerir. Evde kullanım amaçlı geleneksel su yumuşatma cihazları, “sertlik iyonları” nın (örneğin Ca2 + ve Mg2 +) sodyum iyonları ile değiştirildiği bir iyon değişim reçinesine bağlıdır. NSF / Standard 44 tarafından tarif edildiği gibi, iyon değişim cihazları magnezyum ve kalsiyumun (Mg2 + ve Ca2 +) sodyum veya potasyum iyonları (Na + ve K +) ile değiştirilmesiyle sertliği azaltır. İyon değiştirme reçineleri, şeklinde, evsel su yumuşatma ünitelerinin işlevsel bir bileşenidir. İyon değiştirici reçineler, iki değerli katyonların (Ca ++) tek değerli katyonlardan (Na +) daha güçlü bağlandığı anyonik fonksiyonel grupları içeren organik polimerlerdir. olarak adlandırılan inorganik maddeler ayrıca iyon değiştirme özellikleri de sergilerler. Bu mineraller çamaşır deterjanlarında yaygın olarak kullanılır. Reçinelerden salınan karbonat, bikarbonat, sülfat iyonlarını ve emilen hidroksit iyonlarını çıkarmak için de reçineler mevcuttur. Mevcut tüm Na + iyonları kalsiyum ya da magnezyum iyonları ile değiştirildiğinde, kullanılan reçine tipine bağlı olarak bir sodyum klorür ya da sodyum hidroksit çözeltisi kullanılarak Ca2 + ve Mg2 + iyonları edilerek reçine şarj edilmelidir. Anyonik reçineler için, rejenerasyon tipik olarak bir sodyum hidroksit (lye) veya potasyum hidroksit çözeltisi kullanır. İstenmeyen kalsiyum ve magnezyum tuzlarını içeren iyon değişim kolonundan elüt edilen tipik olarak sistemine deşarj edilir. Kireç yumuşatma, daha yumuşak hale getirmek için sert suya ilave edilen işlemdir. İyon değiştirme yöntemine göre birçok avantaja sahiptir, ancak esas olarak ticari arıtma uygulamaları için uygundur. Şelatörler, kimyasal analizde, su yumuşatıcıları olarak kullanılır ve ve gibi birçok ticari üründe bulunan bileşenlerdir. , sabunlardaki, kişisel bakım ürünlerindeki ve suyu yumuşatmak için kullanılır.

Yaygın olarak kullanılan bir sentetik şelatör, tetrasodyum veya bisodium tuzu olarak bulunabilen etilendiamintetraasetik asittir, ev ve kişisel bakım ürünlerinde yaygın olarak kullanılmasına ilişkin çevresel ve sucul toksisite kaygıları nedeniyle, sodyum fitat / fitik asit, tetrasodyum glutamat diasetat ve trisodyum etilendiamin disüksinat gibi alternatifler daha yaygın kullanım alanı bulmaktadır. Ca2 + ve Mg2 + uçucu olmayan tuzlar olarak bulunduğundan, su damıtılarak çıkarılabilirler. Damıtma çoğu durumda çok pahalıdır. suyu yumuşaktır, çünkü buharlaşma, yoğuşma ve çökeltme sırasında doğal olarak damıtılır.

Ters ozmoz teknolojisi, bilinen en hassas membran filtrasyon teknolojisidir. Atık suyun yeniden kullanılabilmesini sağlamak amacıyla, genellikle endüstriyel atık su arıtımında kullanılan çözünmüş anorganik ve organik maddelerin sudan uzaklaştırılması yada geri kazanılması amacıyla yüksek basınç uygulanan bir sistemdir.

Ters Ozmoz (TO) tekniği 1970’lerden bu yana dünyada kullanılmaktadır.İlk başlarda çok pahalı olduğundan yalnızca gemilerde deniz suyundan içme suyu elde edilmesi amacıyla kullanılan bu teknik, zaman içerisinde ucuzlayarak evlerimizde tezgah altına kadar girmiştir. Gelişen membran üretim teknikleri ile TO ile üretilen suyun maliyeti de çok azalmıştır.

Ters ozmoz işlemi esnasında, basınca ihtiyaç duyulur ve bu basınç bir pompa vasıtası ile sağlanır. Ters ozmoz ünitenin içereceği membran sayısı, membran tipi, uygulanacak basınç, geri kazanım oranı gibi bilgiler, ancak ham su karakterinin çok iyi analiz edilmesi ile elde edilebilir.

Alkolsüz içeceklerde ürünün % 80-90’nını su oluşturur ve suyun kalitesi son ürünü doğrudan etkiler.Bu kapsamda tesise gelen ham suyun üretimde kullanılabilecek kalitede suya hazırlanması gerekir.Su hazırlamanın iki amacı bulunur.Bunlardan ilki alkalinitenin kabul edilebilir seviyelere getirilmesidir.Alkalinite suyun aside nötralize kabiliyeti olup,mg/ litre CACO3 cinsinden ifade edilir.Diğeri ise ve toplam çözünmüş madde (TÇM) miktarının (mg/litre),özellikle klorit ve sülfat anyonlarının azaltılmasıdır.Bunların haricinde de çözünmüş organik maddeler ile her türlü katı maddeyi de sudan uzaklaştırmak gerekir.Alkalinite ve diğer inorganik maddeler söz konusu olduğunda,su basit olarak basit olarak ters yıkanabilir katmanlı kum filtresi ve devamında klorlama/ozonlama ile hazırlanabilir.Bu işlem suyu 5-10 mikron mertebelerine kadar filtrelemekle birlikte ,kum filtresi ,içinde zamanla oluşan mikroorganizmalar ve ters yıkama sırasında fazla miktarda su harcanması olumsuz yönleridir.

Filtrasyon amacıyla membranların kullanılması son yıllarda yaygınlaşmaya başlamıştır.Bunlar üzerinde küçük gözenekler bulunan ,polimerik (plastik ) veya seramik yapıdadırlar. Katı maddelerin yanı sıra çözünmüş inorganik ve organik maddelerin büyük

bölümünü tutarlar.Temel olarak membran filtrasyon uygulanan basınç artışına bağlı olarak mikro filtrasyon (MF) , ultra filtrasyon (NF) , nano filtrasyon ( NF) ve ters ozmoz şeklinde sıralanır.

02. Ters Ozmoz Sisteminde Kullanılan Teknik Terimler

İyon: Suda çözünürken elektron almış veya elektron vermiş tabii bir mineral. Örnek, sofra tuzu (NaCl) suda çözündüğünde (Na +) ve (Cl -) iyonları oluşur.

Demineralize = Deiyonize : Su içinde bulunan mineralleri ve iyonları sudan ayırmak.. “Deiyonize su” veya “Demineralize su” minerallerden arınmış saf su.

Rejenerasyon: Kimyasal bir işlem yaparak iyon değiştirici reçineleri ilk durumuna getirmek, “yenilemek”.

İletkenlik: Suyun elektrik iletme kabiliyetidir. Çok kullanılan ölçü birimi “mikrosiemens/cm” ( S/cm) ve micromho. Su içinde çözünmüş mineral miktarı arttıkça suyun iletkenliği artar. Misal: su içinde yalnızca 100 mg/lt NaCl tuz varsa ve başkaca hiç bir çözünmüş madde yoksa bu suyun iletkenliği 212 mikrosiemens/cm’dir.

Toplam Çözünmüş Madde Miktarı: Su içinde çözünmüş halde bulunan minerallerin ağırlıklarının toplamıdır, mg/litre cinsinden ölçülür. Su içindeki çözünmüş madde miktarı çoğaldıkça suyun iletkenliği yükselir.

Toplam Sertlik: Su içinde çözünmüş halde bulunan Kalsiyum (Ca) ve Magnezyum (Mg) bileşiklerinin toplamıdır. Sertlik ülkemizde üç değişik birim ile ifade edilir: CaCO3 (kalsiyum karbonat) cinsinden mg/lt; Fransız sertliği (= 10 mg/lt CaCO3); Alman Sertliği (= 17,9 mg/lt CaCO3).

Toplam Alkalinite: Suyun asidi nötralize etme kabiliyetidir. Su içinde bulunan CO3, HCO3, ve OH ionlarının toplamıdır. Toplam Alkalinite mg/lt CaCO3 cinsinden ifade edilir.

pH: Suyun asidik olma durumunu ifade eder. pH değeri 0 ile 14 sayıları arasında olur. pH=7 nötr bir suyun sayısal değeridir. pH 0 ile 6,5 değeri arasında ise su “asidik”, pH değeri 8 ile 14 arasında ise su “bazik” veya “alkali” olarak nitelendirilir.

Çözünmüş Karbondioksit: Su içinde çözünmüş halde bulunan CO2 gazının mg/lt cinsinden miktarını belirler.

Membran: Tabiattaki canlılarda “zar” olarak adlandırılan, yarı geçirgen iki boyutlu biyolojik organın Ters Ozmoz sistemi içinde görevini yapan “sentetik zar”. Ters Ozmoz tekniğinin literatürdeki diğer adı “Membran Tekniği”dir.,

03. Ters Ozmoz Cihazının Gelişmesini Destekleyen Nedenler

Her gün yeni buluşlar yapılıyor ve patentler alınıyor. Ancak bu yeni buluşların hepsi de piyasada tutunmuyor. Ters ozmoz ile su saflaştırma tekniğinin dünya piyasasında tutunması ve hızlıca gelişmesinin en önemli sebepleri:

“SU Kalitesi”nin sanayide önem kazanması; Zenginleşen insanların tabiat şartlarını zorlayıp yeterli suyu olmayan deniz kenarlarında yaşamak ve bu yerlerde tatil yapmak istemeleri, deniz kenarlarında yerleşik olup da “Tatlı Su” kaynağı kısıtlı olan kentler ve oteller deniz suyundan içme ve kullanma suyu üretmek için TO sistemleri kuruyorlar. Bu sistemlerin sayısı gittikçe artmaktadır.

03.01. Sanayinin İhtiyacı için Su Kalitesinin Yükseltilmesi

Suyun kimyasal kalitesinin iyileştirilmesi, yani, su içinde çözünmüş halde bulunan minerallerin sudan alınması için çok yıllar önce “İyon Değiştirici Reçine Tekniği” geliştirilmiş. Bu teknik sayesinde, yalnız sanayi değil, yüksek basınçlı buhar kazanları ile çalışan eski gemilerin gelişmesi de sağlanmış. Bugün, bir çok tatbikatta reçineli iyon değiştirici yerine Ters ozmoz (TO) tekniği tercih ediliyor, çünkü TO, reçineli sistemlere kıyasla daha ekonomik ve daha çevrecidir.

İyon Değiştirici Reçinelerin Çalışma Prensibi :

Bugün her sanayi tesisinde bulunan ve “Su Yumuşatma Cihazı” olarak adlandırdığımız cihazlar da birer “İyon Değiştirici”dir. Bu cihazlar içinde de İyon Değiştirici Reçine bulunur. Sofra Tuzu, yani “NaCl” ile Rejenere edilen bu reçineler su içinde bulunan ve sertlik tabir edilen Kalsiyum (Ca) ve Magnezyum (Mg) iyonlarını sudan alır, bunların yerine, suya NaCl tuzu içindeki Sodyum (Na) iyonunu verir. Sonuçta, sudaki sertlik alınmış olur, fakat suyun Sodyum içeriği artmış olur, yani su saflaşmaz, suyun mineral miktarı değişmez ve suyun iletkenliği de değişmez, hatta bir miktar artar.

Dış görünüşü ile su yumuşatma cihazına benzeyen, fakat içinde başkaca reçineler bulunan, “Demineralize” veya “Deiyonize” cihazı olarak adlandırılan cihazlar ile suyun minerallerinden arındırılması mümkündür. Bu teknikte birbirinden çok farklı iki tür “iyon değiştirici” reçine kullanılır. “Katyonik Reçine” ile sudaki (+) yüklü iyonlar alınır ve yerine Asit (HCl) içinde bulunan (H+) iyonu verilir. “Anyonik Reçine” ile sudaki (-) yüklü iyonlar alınır ve yerine Kostik (NaOH) içinde bulunan (OH-) iyonu verilir. Bu işlem sonunda suya yüklenmiş olan (H+) ve (OH-) iyonlar kendi aralarında birleşip H2O , yani SU molekülünü oluşturduklarından, sonuçta su minerallerden arınmış olur ve saf hale gelir.

İyon Değiştirici Reçineler ile çalışan sistemler halen kullanılmakla beraber bazı işletme sorunları vardır:

Uzun süren rejenerasyon süresi dolayısı ile, saf suyu sürekli elde etmek için her bir reçine tankından (yedekli olarak) iki adet kullanmak gerekir. Ayrıca, bu reçinelerin rejenerasyonu sırasında gereken asit ve kostik için sistemde ayrıca geniş hacimli tanklar bulundurulur. Bu tanklara ilave olarak, rejenerasyon sırasında çıkan atık suların toplanması için de geniş hacimli bir tank daha gerekir. Bu tankta toplanan atık suların pH nötralizasyonu gene bu tank içinde yapıldıktan sonra sular deşarj edilir. Bu nedenler ile Reçineli Demineralize sistemi çok hantaldır ve çok geniş yer tutar. Örneğin, gemilerde yer sıkıntısı olduğundan, gemi inşa kuruluşları reçineli sistem yerine daha az yer kaplayan TO sistemlerini tercih ederler.

Reçinelerin her rejenerasyonundan sonra, belli bir süre üretim suyu kalitesi bozulabilir. Bu da reçineli sistemlerin bir zayıflığıdır.

Reçinelerin rejenerasyonu için çok miktarda Asit ve Kostik kullanılır. İşte en büyük işletme sorunu bu kimyasallar ile yaşanır. Çünkü bu iki kimyasal insan ve çevre için çok zararlıdır. Bu iki kimyasalın satın alınması, satın alınırken kalitelerinin kontrolü, depolanması, işletmecilerin üzerine sıçraması ile meydana gelen deri yanmaları riski (bir dozaj pompasının kontrolu sırasında benim elim de asit ile yandı) bir çok işletme sorununu beraberinde getirir.

Çevre sorunu: Reçinelerin rejenerasyonu sırasında tonlarla asitli ve kostikli sular çıkar. Bu suları değil kanala, atık arıtma tesisine dahi gönderilmesi mümkün değildir. Bu suların önce bir pH dengeleme tankında toplanması, burada pH nötralizasyonu yapılması ve daha sonra atık arıtma tesisine gönderilmesi gerekir. Bu da sistemi hantallaştıran, çok yer tutmasına neden olan ve saf su üretim maliyetini yükselten bir sebeptir. Ayrıca, pH nötralizasyon tankının işletmesinde de dozaj sistemleri ve otomasyon bulunur, bunların da bakımları sırasında işletmecinin deri yanığı riski gene mevcuttur.

İş Kanunlarının ve Sağlık kurallarının iyi çalıştığı ülkelerde asit ve kostik kullanılan iş yerlerinin Sigorta riskleri yüksek olmakta ve bu tür iş yerleri sigorta şirketlerine daha çok sigorta primi ödemektedirler.

Yukarıda değinilen işletme sorunları nedeni ile ters ozmoz (TO) cihazının icadından sonra başta A.B.D. olmak üzere, sanayi ülkelerinde tercih edilmiştir. Tabii ki, ilk icat edildiğinde TO cihazlarının fiyatları yüksek idi. Bu nedenle, bugün için negatif görünen yukarıdaki işletme sorunları TO’nun yüksek fiyatı ile karşılaştığında “idare edilir” sorunlar olarak kabul ediliyordu. Ancak, TO cihazları 1990 yılından bu yana ucuzladı, gelişen membran teknikleri ile TO ile üretilen suyun maliyeti de çok azaldı (içinde en çok 2000 mg/litre çözünmüş mineral bulunan bir kuyu suyundan TO ile elde edilen bir ton suyun maliyeti 0,20 – 0,30 Dolar mertebesindedir) . TO cihazlarının bugünkü fiyatları ve işletme maliyetleri çok düşüktür ve bu nedenle işletme riskleri ve işletme zorlukları olan reçineli sistemler yerine TO tercih ediliyor.

04. Ters Ozmoz Sistemi

Ters ozmoz sistemlerinin evsel ,endüstriyel ve tezgahaltı olmak üzere çeşitleri

Bulunmaktadır.

Düşük Debilerde Kullanılan Ters Ozmoz Sistemleri

Düşük debilerdeki RO modelleri ev veya su ihtiyacı az olan işletmeler için

uygundurlar. Bu RO sistemleri 40L/h ‘ten 500 L/h ‘e kadar arıtım kapasitesine sahiptirler.

Endüstiriyel Ters Ozmoz Sistemleri

Yüksek debilerdeki RO sistemleri yüksek kapasiteli işletmeler, oteller ve su ihtiyacı fazla olan her tip kuruluş için üretilirler.Bu RO sistemleri 850 L/h’ten bağlayan ve istenilen debilere kadar üretim yapılabilen arıtım kapasitelerine sahiptirler.

Tezgahaltı Ters Ozmoz Sistemleri

04.01. Ters Ozmoz Sisteminin Çalışma Prensibi

Ters ozmoz 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 beraber tamamen otomatik ters ozmoz cihazları üretimi mümkün olmuş ve istenilen debide yüksek kaliteli su eldesi ile ters ozmoz cihazları profesyonel arıtımda üst sıralara yükselmiştir.

Ters ozmoz çıkışında suyun debisi çok düşük olacağından depolanması şarttır. Ters ozmoz cihazlarının şasesi paslanmaz çelikten üretilir. Çalışması için gereken tüm ekipmanlar üzerindedir.

Ozmoz olayı doğada canlıların yaşamında çok önemli bir role sahiptir. OZMOZ ilkesini bilmeden Ters Ozmozu anlamak zordur. OZMOZ (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. OZMOZ 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.

Ters Ozmoz (TO) cihazlar ile bu doğa olayı tersine işleterek çok kötü ve tuzlu sulardan iyi su elde etmek mümkün oluyor. Şemadaki gibi, bir kabı yarı geçirgen TO 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 Ozmoz olarak adlandırılan bu teknik ile imal edilmiş cihazlar bugün dünyada ve ülkemizde enerji santrallerindan tekstil boyahanelerine, meşrubat üretiminden içme suyu üretimine kadar bir çok yerde karşımıza çıkıyor.

TO 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. TO 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 TO içinde de taşlar oluşur.

04.02. Ters Ozmoz Membranı

Membran filtrasyonuna dayanan ters ozmoz 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 solüsyon bırakır.Derişik solüsyon,membranın yüzeyine paralel olarak akar. Böylece çözünmüş minerallerin ve partiküllerin membran üzerinde yığılması engellenmiş olur .

Ters ozmoz membranları,tüm çözünmüş tuzlar,inorganik moleküller ve molekül ağırlığı yaklaşık 100’den daha büyük olan organik moleküllere karşı bariyer görevini görür. Su molekülleri,başka deyişle membrandan serbestçe geçebilen moleküller,arıtılmışi üretim akışını oluşturur. Ters ozmoz sistemlerinin çözünmüş tuzlardan su moleküllerini ayırma verimi % 95

SU ARITMA SİSTEMLERİ

Suyun kaynağına ve kullanım amacına bağlı olarak, su içerisinde bulunan her türlü yabancı maddelerin sudan uzaklaştırılmasına su arıtma, bu amaca yönelik kullanılan bütün ekipmanlara da su arıtma sistemleri denir. Su Arıtma işlemi fiziksel, kimyasal ve biyolojik olmak üzere 3 ayrı yöntemle yapılır.

Fiziksel Arıtma İşlemi; suyun doğal görünümünü bozan ve bulanıklığa neden olan kil, tortu, kum gibi askıda katı maddeler sudan ayrıştırılır.

Kimyasal Arıtma İşlemi; suyun içinde çözünmüş halde bulunan iyonların istenilen değerlere indirilmesi veya sudan tamamen alınmasıdır.

Biyolojik Arıtma İşlemi; suda bulunan mikroorganizmaların kimyasal dezenfektanlar veya UV Sistemleri (ultraviyole- ultraviolet) aracılığı ile etkisiz hale getirilmesidir.

2005 yılından bugüne Karsu Su Arıtma Sistemleri A.Ş. su arıtım sistemleri konusunda uzmanlaşmış kadrosuyla kısa sürede sizlerin güveni ile sektörde hak ettiği noktaya ulaşmıştır. Yaptığı projelerde her zaman mühendislik hizmetini ve kaliteyi ön planda tutan firmamız yıllar içinde edindiği tecrübe ile bugün ithalat yaptığı ülkelere malzeme ihraç edebilme ayrıcalığına sahip tek firma olmanın gururunu yaşamaktadır. Teknik kadrosuyla sunduğu servis- bakım hizmetleriyle de firmamız satış sonrası da sizlerin yanında olmaya devam etmektedir.

FİLTRASYON SİSTEMLERİ
Su içinde çözünmemiş halde bulunan askıda katı maddelerin süzmek suretiyle sudan ayrıştırmak ve su içerisindeki organik maddelerin oluşturduğu kötü koku ve tadın kimyasal olarak giderilerek suyun doğal haline dönüştürme işlemlerinin tamamına Filtrasyon bu işlemi gerçekleştirmek için kullanılan tüm ekipmanlara da filtrasyon sistemleri denir.

Suyun doğal hali renksiz (berrak), kokusuz ve tatsızdır. Görünümü bulanık ve kokulu olan sular kirli su olarak değerlendirilir. Suyun görünümü de renkli ise suyun içerisinde istenmeyen organik maddeler ve çözünmüş halde bulunan ağır metallerin bulunduğu düşünülebilir.

Bütün bu kirlilikleri sudan arıtmak için filtrasyon sitemlerine ihtiyaç duyulur. Klasik filtrasyon sistemlerini temel olarak 3 ana başlık altında toplamak mümkündür.

Gravity Filtreler; sedimantasyon havuzu veya tankı sonrasında kullanılan ve yerçekiminin suya uyguladığı doğal kuvvet vasıtası ile çeşitli filtre mineralleri katmanından oluşan bir filtre yatağından suyun süzülmesi prensibine göre çalışan basit sistemlerdir. Burada amaç doğal ortamda gerçekleşen filtrasyonun insan yapımı sistemler ile taklit edilmesidir. Yerçekimi filtreleri çok düşük hızlarda çalışırlar ve su içerisinde bulunan iri tanecikli askıda katı maddelerin büyük oranda giderilmesini sağlarlar.

Multi-Medya Filtreler; Kendi içerisinde temel olarak 2 ana guruba ayrılırlar.

Kum (Quartz) Filtreler; Farklı mineral boyutlarında olan kum ve çakıl taneciklerinin belli bir sıra ve yükseklikte üst üste dizilmesi suretiyle oluşturulan katmanlardan, suyun yüksek basınç ve belli bir hızda geçirilerek, içerisinde bulunan askıda katı maddelerin süzülmesi ve süzülen askıda katı maddelerin ters yıkama (rejenerasyon) suretiyle filtre katmanlarından uzaklaştırılması prensibine dayanan özel olarak tasarlanmış filtrasyon sistemleridir. Genel olarak fiber, çelik veya paslanmaz bir tank içerisine yerleştiren bu filtre katmanları “Çok Katmanlı (Multi-Medya) Kum Filtre Sistemleri” olarak adlandırılır ve tüm su arıtma sistemlerinin ilk filtre ünitesini oluşturur. Temel amacı su içerisinde bulunan belli büyüklükteki (>80 µ) askıda katı maddeleri fiziksel olarak süzmek ve sudan ayrıştırmaktır.

Aktif Karbon (Activated Carbon) Filtreler; Kum filtrelerden farklı olarak temel amacı; su içerisinde bulunan askıda katı maddeleri süzmek yerine suyun içerdiği serbest klor ve oksitleyicileri tutmak, aynı zamanda organik maddeleri ve bunların oluşturduğu kötü koku ve tadı gidermek amacına yönelik kullanılmaktadırlar. Su arıtma sistemlerinin ayrılmaz bir parçası olup genellikle yumuşatma sistemleri ve Ters Ozmoz (Reverse Osmosis) öncesinde kullanılırlar.

Green Sand Filtreler; özellikle su içerisinde çözünmüş halde bulunan ve klasik filtrasyon yöntemleri ile giderilemeyen demir ve manganezin tutulması amacına yönelik özel ve çok nadir bulunan Green Sand katmanlarından oluşan bir filtredir. Mekanik filtrasyon yeteneği orta derecede olup asıl amacı su içerisinde çözünmüş halde bulunan ağır metallerin tutulmasıdır.

Kartuş Filtreler; Yerçekimi ve Multi-Medya filtrelere göre su içerisinde bulunan daha küçük boyuttaki (1-50µ) Askıda Katı Maddeleri sudan ayrıştırmak için kullanılan filtrelerdir. Kartuş gövdesi kullanım alanına göre plastik veya çelik olarak üretilebilmektedir. Filtre malzemesi olarak ise putrex, naylon veya çelik filtreler kullanılır. Putrex filtreler tek kullanım için tasarlanmış olup filtre doygunluğa ulaştığında yenisi ile değiştirilmesi gerekir. Filtrasyon yeteneği naylon ve çelik kartuş filtrelere nazaran daha iyidir. Naylon ve çelik kartuş filtreler ise tıkandıklarında yıkanmak suretiyle temizlenerek birden fazla kullanılabilir.

YUMUŞATMA SİSTEMLERİ
Su içerisinde çözünmüş halde bulunan ve genel olarak “Su Sertliği” olarak ifade edilen kalsiyum ve magnezyum iyonlarını katyonik bir reçine vasıtası ile iyon değişimi prensibine dayanarak sudan ayrıştıran sistemlere Yumuşatma Sistemleri denir. Yumuşatma tankı içinde bulunan reçine Sodyum (Na) iyonları ile yüklüdür. Ham su reçine üzerinden geçirilirken su içinde bulunan kalsiyum (Ca) ve magnezyum (Mg) reçine üzerindeki Sodyum (Na) iyonu ile yer değiştirir ve böylece suda sertlik oluşturan iyonlar sudan ayrıştırılmış olur. Reçine üzerindeki Sodyum (Na) iyonlarının tükenmesi durumunda ki buna reçinenin doygunluğa ulaşması denir, reçinenin tuzlu su çözeltisi ile yıkanmak suretiyle Kalsiyum (Ca) ve Magnezyum (Mg) iyonlarını bırakarak tekrar Sodyum (Na) iyonları ile yüklenmesi sağlanır. Yapılan bu işleme reçine yenileme veya rejenerasyon (regeneration) denir. Mekanik filtrason yeteneği çok düşük olan Yumuşatma Sistemleri suyun sertlik derecesine bağlı olarak reçine üzerinden geçen su miktarına veya zaman ayarlı olarak insan müdahalesine gerek kalmaksızın tam otomatik olarak kumanda edilirler. Su Arıtma Cihazları

Yumuşatma sistemleri seçilirken aşağıdaki kriterlere göre seçilmelidir.
Reçine yüksekliği; İşletme esnasında en uygun verimi elde edebilmek için tank yüksekliği ve buna bağlı olarak reçine yüksekliği, aynı zamanda ters yıka esnasındaki reçinenin kabarma oranı çok dikkatli hesaplanmalıdır. Aksi takdirde ters yıkama esnasında sistemin reçine kaçırması ve dolayısı ile su sertliğinin yeterince giderilememesi sorunu ile karşılaşılabilir.Su Arıtma Cihazı

İki rejenerasyon arası sürenin tespiti; Rejenerasyon (regeneration) süresinin tespitinde en önemli faktörler reçine türü, ham su sertliği, elde edilecek yumuşak su debisi, tank çapı ve buna bağlı olarak reçine üzerinden geçecek suyun akış hızıdır. Tüm bu değerlere göre tasarım yapılıp en uygun yumuşatma sistemi seçilmelidir. Genel uygulamalarda her bir yumuşatma sisteminin günde en az bir kere rejenerasyon (maksimium 3 kez) yapacağı varsayılarak yumuşatma sistemleri tasarlanmalıdır. Bu işlem günde en fazla 3 kez olabilir. Bu işlemin günde kaç kez olması gerektiği genellikle Ham su kalitesine ve ilk yatırım maliyetine bağlıdır. Bu nedenle yanlış seçin yapılması durumunda ya ürün suyu kalitesi ve miktarında düşüş olacak veya ilk yatırım maliyeti gereksiz yere artmış olacaktır.

Kullanılacak reçinenin absorbe katsayısı; Su arıtma sistemlerinde kullanılan birçok ticari reçine bulunmaktadır. Önemli olan yumuşatma sisteminin ihtiyacını karşılayabilmek ve suyu tamamen yumuşatabilecek bir reçine seçmektir. Ticari kaygılar gözetilerek reçine türünde yapılacak bir tasarruf, sistemin verimsiz olarak çalışmasına ve sonrasında kireç/tortu oluşumu gibi istenmeyen olumsuzluklara yok açacaktır. Özellikle endüstriyel uygulamalarda oluşan kireç oluşumu, verdiği zararlar ve giderilmesi için harcanması gereken maliyetler ilk yatırım maliyeti olan reçineye oranla yüzlerce kat daha fazladır. Bu nedenle ilk yatırım maliyetinden kaçılmamalı ve ham suya uygun absorbe katsayısı yüksek bir reçine seçilerek yumuşatma sistemi tasarlanmalıdır.

Çalışma sistemi; Yumuşatma sistemleri ham su sertliği ve ihtiyaç duyulan ürün suyu debisine bağlı olarak Tekli, Dublex (Tandem) ve Triplex olarak adlandırılan üç ayrı uygulama şekli ile çalıştırılabilirler. Tekli Yumuşatma Sistemleri düşük debi ve nispeten daha az sert sular için kullanılan sistemler olup rejenerasyon esnasında ürün suyu üretmeyen ve kesikli çalışan yumuşatma sistemlerdir.

Dublex (Tandem) yumuşatma sistemleri ise adından da anlaşılacağı üzere iki adet tekli yumuşatma sisteminin paralel bir şekilde birbirine bağlanması şekli ile oluşturulan sistemlerdir. Yüksek debi ihtiyacı ve yüksek sertlik değeri olan sularda kullanılırlar. Sistem sürekli olarak ihtiyaç duyulan debide su üretmeye yönelik tasarlanmış olup yumuşatma ünitelerinden bir çalışırken diğeri rejenerasyon işlemini tamamlar ve hazır (stand-by) konumda bekler. Çalışan yumuşatma sisteminin reçinesi doygunluğa ulaştığında ise hazırda bekleyen ünite devreye girer ve diğer ünitenin rejenerasyonu gerçekleştirilir. Bu işlem tam otomatik volumetrik (hacimsel) olarak kumanda edilir ve insan müdahalesine gerek yoktur. Sistem çıkışandaki debimetre ürün suyu miktarını ölçmek suretiyle hangi yumuşatma tankının devreye gireceğini belirler ve bu işlem ardışık olarak devam eder. Burada en önemli nokta ham su sertliğine bağlı olarak her bir yumuşatma sisteminden geçebilecek maksimum su miktarının reçine absorbe katsayına göre doğru hesaplanması ve otomasyona tanımlanmasıdır. Sistem otomasyonuna tanımlanan bu değer debimetre tarafından ölçülür ve girilen değer kadar birinci tankı devreye alması için otomatik valf grubuna sinyal gönderir. Hesaplanmış olan maksimum geçiş debisine ulaşıldığında debimetre ikinci bir sinyal göndererek ikinci yumuşatma tankının devreye girmesini sağlar ve bu esnada birinci yumuşatma tankı rejenere edilerek hazır konumda bekletilir. Bu işlem ardışık olarak sistemden su geçtiği sürece tekrarlanır ve böylece kesintisiz bir şekilde yumuşak su elde edilmiş olur.

Triplex (Üçlü Yumuşatma Sistemleri) sistemlerde yine Dublex (Tandem) sistemler gibi sürekli su üretmeye yönelik çok yüksek debi ve çok sert sularda çalışmaya uygun sistemlerdir. Sistemde birbirinden bağımsız olarak çalışan ve paralel bir şekilde çalışan 3 adet yumuşatma sitemi mevcuttur. Yine dublex (Tandem) sistemler gibi tam otomatik volumetrik (hacimsel) olarak kumanda edilirler. Sistem 2+1 şeklinde yani iki ünite devredeyken birini rejenere edilip hazırda bekletilmesi prensibine dayanarak çalışır ve bu işlem sırasıyla her bir yumuşatma sistemi için tekrarlanır.

Ters Ozmoz (osmos)
Verimi Etkileyen Faktörler ;
RO ile elde edilen su kalitesi, membran tipi, operasyon basıncı, pH, hamsu karakteristiği ve sıcaklık gibi pek çok etkene bağlıdır. Ca, Mg ve sülfat gibi 2 değerlikli iyonlar, genel olarak Na ve Cl gibi tek değerli iyonlara göre daha etkili uzaklaştırılır. Bazı maddeler, örneğin borat pHdan önemli oranda etkilenirler.

Basınç;
RO larda operasyon basıncı; besleme suyundaki toplam çözünmüş katılara ve istenen süzme basınç verimine bağlıdır. TDS, sistemin osmotik basıncına karar verir. 100 mg/lt TDS 1 psi karşılık gelir. Besleme, osmotik basınç farkı ile süzme basıncı toplamından büyük olmalıdır. Bu yüzden deniz suyu arıtımı tuzlu suya göre çok daha yüksek basınç ister. Ek olarak basınç farkının artması, süzme kalitesini artırır. Tuz geçişi sabit iken, su basıncı artırılır ve daha yüksek kalitede su elde edilir.

RO sistem basıncını artırarak, istenildiği kadar çok su elde edilebileceği düşünülse bile bu doğru değildir. Membran üreticileri max debiye göre, günlük su debisine ve yüzey alanına göre dizayn yaparlar. Bu, konsantrasyon kutuplaşması olarak bilinen, membran yanında mineral yapılmasından dolayıdır. Bundan başka, membranlar zamanla basınçtan dolayı sıkışırlar. Buda, içinden geçen suyun difüzyonunu yavaşlatır ve üretim oranı (debi) azalır.

Sıcaklık;
Besleme suyu sıcaklığındaki artış, süzme akışını artırır, fakat süzme kalitesini etkilemez. Membran yapısının seçiciliğine bağlı olarak, bu ısı etkisi 1 fahrenheit başına % 1.5-2 olabilir. Sıcaklığın artması yanlızca, membranın özel operasyon maximumunun altında faydalı olur. Bunun üstüne çıkan sıcaklıklarda membran zarar görür.

İyileştirme Yüzdesi ;
Membranın çalıştığı iyileştirme yüzdesi direk olarak süzme kalitesini etkiler. Organikler, pirojenler (ateş), hücreler, virüsler ve bakteriler gibi iyonik olmayan bileşiklerin eliminasyonu filtrasyon prosesidir. Bakteri konsantrasyonunun çok yüksek olduğu durumlarda da süzme akımında bulunabilirler. Membran gözeneklerinden geçerken , buralara yerleştikleri kesin olmamakla birlikte, böyle olabileceği kabul edilir. Dolayısı ile ro öncesi bakteriyolojik arıtım yapılmalıdır.

Membran Ömrünü Etkileyen Faktörler ;
Dizayn performansını ortaya çıkartmak için, süzme kalitesi ve operasyon verimini düşüren faktörler göz önüne alınmalıdır. Alçaltma, inorganik, organik yada mikrobiyolojik üremeden dolayı ortaya çıkan üretimdeki azalmadır. Veya alçalma, membran yüzeyinde geri dönülemez hasarlardan dolayı olan su kalitesindeki düşüş anlamına da gelebilir.

İnorganik Kirlenme ;
En yaygın inorganik kirlenme problemleri, uygun ön arıtımın yapılması ile ortadan kaldırılabilir.

Askıda Katı Maddeler;
Tipik filtrasyon ihtiyacı, delikli geçiş membranında max 5 micron büyüklük ve spiral sarılı membranlarda da besleme hızına bağlı olarak 25 micron veya daha küçüktür. Bulanıklık genelde 1 NTU dan küçük olarak düşünülür.

Bikarbonat Alkalinitesi;
Bütün sular kalsiyum bikarbonat içerir ve kalsiyum karbonat formuna dönüşebilir veya en son aşamada çökelti oluşturabilir ve membranı tıkar. Bu problemden kaçınmak için; besleme suyu ya yumuşatılır yada kalsiyum karbonat çökeltisini önlemek amacıyla pH azaltmak için asitle arıtma yapılır. Genelde, küçük ro üniteleri yumuşatma, büyük ünitelerde pH kontrolü kullanır. Membran kalsiyum karbonatla tıkanmışsa, asitle yıkama yolu ile temizlenebilir. Hazırlanmış asitli yıkama aparatları, genel olarak sitrik asit veya fosforik asit ile yapılır.

Kalsiyum Sülfat;
Kalsiyum sülfat suda sınırlı çözünürlükte bulunur. Eğer suda bulunuyorsa, besleme suyu, süzülme ile tuzlu su bölümünden geçerken, konsantrasyonu artar ve çökelti oluşturarak membranı tıkar. Besleme suyunun ön yumuşatma ünitesinden geçirilmesi veya antisikalantlarla arıtımı yapılır. Kalsiyum sülfatla tıkanan membranlar, asitle arıtılarak temizlenebilir. Kalsıyum sülfatı asitle uzaklaştırmak, kalsiyumkarbonata göre daha zordur.

Demir, Manganez, Silikat ve Kolloidal Madde ;
Sudaki çözünmüş demir hava ile temas ettiğinde demirhidroksit ve/veya demiroksit oluşturacak şekilde okside olur veya çökelir. Bu jelatinimsi bir çökeltidir ve membranı tıkar. Eğer demir miktarı 0.05 – 0.5 mg/lt arasında ise önarıtımla uzaklaştırılmalıdır. Demir tıkanması, korozyon ürünlerinden dolayı olabilir. Manganez, silikat, alüminyum ve kolloidal maddelerden kaynaklanan problemler de demir ile aynıdır.

Organik Kirlenme;
Membran organik maddelerden dolayı tıkanırsa, deterjanla veya kostik soda ile temizlenebilir. TFC membranlarının, selülozik membranlara göre daha geniş pH aralığı toleransına sahip olduğundan, kolay temizlenebilir oldukları düşünülür.

Mikrobiyolojik Kirlenme;
Selüloz asetat membranları mikrobiyolojik üremeyi desteklerken, poliamid tipi membranlar desteklemez. Her ikiside mikrobiyolojik kirlenme problemi ile karşılaşabilir. Selüloz asetat membranları, besleme suyunun klorlanması ile, bu kirlenmeden uzak tutulur. Poliamid membranları klorun oksidatif özelliğini tolare edemez. klorlanmış besleme suyu, sisteme girmeden önce arıtılmalıdır.

Oksidasyon;
Öncelikle TFC membranları ile ilgilidir ve klora karşı dayanım olduğu zaman düşünülür. Bununla birlikte her oksiden aynı etkiye sahip değildir. Membran aşırı okside edici kimyasala maruz bırakılırsa sistem çöker ve kabul edilemez tuz geçişleri ortaya çıkar.

Hidroliz;
Selülozik membranları ilgilendirir ve TFClerin oksidasyonu ile paralellik taşır. Aynı şekilde hidroliz ile sistem zarar görebilir ve aşırı tuz geçişi ortaya çıkar. Buda oksidasyonda olduğu gibi geri dönülemez bir zarardır. Membranın beslediği suyun pHı arttıkça, hidroliz daha çabuk ortaya çıkar. Genelde pH max 8 – 8.5 ile sınırlandırılır.

Polarizasyon (Kutuplaşma);
Membran, mineral konsantrasyonu çok farklı olan durgun iki çözeltiyi yanyana bulundurur. Bu konsantrasyon polarizasyonu olarak adlandırılır ve membran tipi için yapılan max süzme akışı ile membran üreticisi tarafından düzenlenir. Membran süzmesi, polarizasyon ne kadar çok sürerse o kadar çok olur.

Drenaj Bağlantısı;
RO sistemi, besleme ve drenaj suyu arasındaki potansiyel geçiş bağlantısını temsil eder ve bu yüzden uygun drenaj bağlantısı, su besleme hattına hastalık yapıcı bakterilerin geçişini engelleyecek şekilde yapılmalıdır.

Yapı Malzemeleri;
Modüller 200 psigde çalışır ve tamamıyla plastik malzemedendirler. Plastik malzemenin sıcaklık limitleri, membranın sıcaklık limitlerini geçer. 400 psig ve üzerindeki çalışmada, bazı bölümler 304 paslanmaz çelikten, bronzdan veya pirinçten yapılır.

SU ARITMA NEDİR?
Su arıtma nedir sorusuna cevap bulmadan önce suyu tanımak gerekir. Su herkesin bildiği şekliye 2 hidrojen atomu ve bir oksijen atomunun birleşmesinden oluşmuş yaşamın kaynağı sayılan bir yapıdır. Ancak su sadece bu moleküllerden ibaret değildir. Evrensel çözücü (solvent) özelliği olan su temas ettiği maddeleri de bünyesine katabilme özelliğine sahiptir. Bu maddeler vücudun ihtiyaç duyacağı faydalı maddeler olabileceği gibi vücutta istenilmeyen zararlı maddeler de olabilmektedir. İşte su arıtma suyun içerisinde bulunan zararlı maddeleri suyun içerisinden uzaklaştırma yani arındırma işidir.

Su arıtma doğada doğal bir proses olarak işlerken dünya nüfusunun kalabalıklaşması, sanayileşme gibi su kaynaklarının hızla kirlenmesine ve temiz su kaynaklarının giderek tükenmesine yol açmıştır. İnsanlık bu noktada yapay ve hızlı yöntemlerle suyun arındırılması metodlarını bulma yoluna gitmek zorunda kalmıştır. Birçok insan günümüzde su arıtma kelimesini antipatik olarak karşılamaktadır. Halbuki doğal kaynak suları diye adlandırılmış olan sular bile arıtılmış sudur. Doğanın arıttığı su insanlığın teknolojide bilinçli bilinçsiz hızlı bir şekilde ilerlemesi ile yetersiz kalmaktadır. Bugün birçok yeraltı suyu yeryüzüne kirli bir şekilde çıkmaktadır. Maalesef doğanın arıtma kapasitesine zarar vermiş durumdayız. Burada insanlığın yapabileceği iki husus var. Birincisi kirletmiş olduğumuz suları arındırma işlemi ile doğanın kendi arıtabileceği seviyelerdeki kirlilik durumuna getirmek (atıksu arıtımı) ikincisi doğanın çabuk arıtamadığı temiz su kaynaklarını da yine arıtma işlemi ile sağlığımızı bozmayacak seviyelere getirmek (su arıtma ya da temizsu içme suyu arıtımı). Tabi yaşam kaynağımız suyu ve çevremizi kirletebilecek diğer unsurlar da (hava, katı atık, vs.) göz önünde bulundurulmalı ve doğanın arıtma kapasitesini bilerek ona aşamayacağı yük getirmemeliyiz.

Peki su arıtma nasıl yapılır? Su arıtma işlemi doğada işleyen doğal bir prosestir. Yüzeysel sular çeşitli etmenlerle kirlenir, buharlaşma vasıtasıyla suyun en saf hali gökkyüzüne taşınır ve bu su yine çoğunlukla temiz bir kaynak olarak gökyüzünden yeryüzüne inerek canlı yaşamının devamını teşkil eder. Yine yüzeyde çeşitli etmenlerle kirletilen sular topraktaki çeşitli katmalardan geçerek bir süzülme (filtrasyon) vasıtasıyla barındırmış olduğu kirliliklerden arınır. Tabi suyun burada tamamen saf halde olduğu beklenemez. Yeraltında bulunan çok çeşitli kayaçlar su içerisinde çözünerek suya farklı özellikler kazandırır. Bu işlemler yeraltında yüzlerce yıl sürebilmektedir. Şifalı suların çoğunluğu bu şekilde oluşmuştur. Yapay olarak icat edilen su arıtma teknikleri de yine doğadan ilham alınarak gerçekleştirilmiş tekniklerdir. İnsanoğlunun bekleyecek zamanı kalmamıştır. Bu yüzden doğadaki su arıtma prosesi taklit edilerek doğadan çok daha hızlı bir şekilde arıtma işlemini gerçekleştirebilmemiz gerekmektedir. Suyun yer altında ilerleyerek kirliliklerinden arınması takip edilerek kopyalanan filtrasyon sistemleri bilimin de katkısıyla doğadakinden çok daha hızlı sonuç vermektedir. Yine doğadan esinlenerek iyon değişimi prensibi ile sudaki kirlilikler zararsız olam maddelerle yer değiştirmek suretiyle arındırılmaktadır. Bitkilerdeki osmatik basınç farkından çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçişin tersinden esinlenerek reverse osmosis (RO, ters osmoz) su arıtma sistemleri icat edilmiştir. Ancak günümüzün teknolojisinde bile su içerisindeki zararlı yararlı madde ayırımı yapıp arıtma işlemi yapılamamaktadır. Ancak suyun saflaştırıldıktan sonra istediğimiz özelliklere getirilebilmesi mümkündür. Buna karşın doğadaki çeşitli sular bulundukları ortam münasebetiyle farklı özellikler gösterebilmektedir. Bu özellikleri sağlayan doğal mineraller ve su moleküllerinin yapısıdır. Su saflaştırıldıktan sonra bu minerallerin ilavesi ile su moleküllerine bu özellikler tekrar kazandırılabilmektedir. Bu şekilde etkin bir su arıtma prosesi işlemiş olacaktır.

nasa uzay üssü için geliştirilen su arıtma tekniği reverse osmosisAmerikan uzay üssü Nasada bir ihityaç dahilinde keşfedilen ters osmoz su arıtma işlemi bugün evlerimize kadar girmiştir. Uzay gemisinde su arıtma kesinlikle bir ihtiyaçtı. Çünkü uzaya gidip gelmek maliyetli bir işti. Bilimadamlarının uzayda teknolojiyi geliştirebilmemiz için gerçekleştireceği bilimsel çalışmalar aylar sürebilecekti. Uzay gemisi içerisinde yer alan 5 kişilik bir astronot ekibinin ihtiyacı olan su günlük 10-15litre olacaktı. 6 aylık bir çalışma için bu ihtiyaç kabaca 1800-2700litre suya karşılık gelmekteydi. Uzayda su kaynağı olmadığına göre bu suyun ya yeryüzünden götürülmesi ya da yine yeryüzündeki su döngüsünden istifade edilerek geliştirilecek olan bir su arıtma sistemi ile arıtılıp tekrar tekrar kullanılması ile mümkün olabilecekti. Tonlarca suyun yukarıya roketler yardımıyla taşınmasının zorluğu ve maliyeti bilimadamlarını ikinci seçeneğe yöneltti. Yeryüzündeki su sürekli bir çevrim halindedir, su miktarı hiçbir zaman değişmez. Canlılar doğar büyür bu esnasında su kullanır ancak kullandığı suyu da doğaya tekrar iade eder. Ölümde bile canlı vücudu içerisindeki su buharlaşarak, toprağa karışarak ve başka canlı bünyelerine alınarak sürekli çevrimin içerisinde yer alır. Peki bu işlem küçük bir uzay kapsülü içerisinde olabilirmi. Elbetteki olabilir ama doğada geçen zaman gibi değil. Ters osmoz, astronotların dışkı idrar gibi yollarla çıkardığı suyun tekrar kullanılabilmesini sağlayan bir teknikdir. Evlerimizdeki cihazlarda prensipte bu şekilde çalışmaktadır ancak çok daha basit bir şeklidir. Nihayetinde evlerimize gelen su astronotların çıkardığı kadar kirli değildir. Burada su arıtmanın bir ihtiyaç doğrultusunda ortaya çıktığı açıkça görülebilmektedir.

Su arıtma evlerimize de bir ihtiyaç doğrultusunda girdi. Su kaynaklarımız artık yeteri kadar temiz değil. Bundan 50-60 yıl önce sadece klorlama ile evlere iletilen su arıtk bazı kirliklerden arındırmak için kurulan arıtma sistemlerinden geçtikten sonra evlerimize iletilebilmektedir. Piyasada satılan damacana ve şişe sularının ise hem maliyetsel hem de damacana kabının içerdiği zararlı kimyasalların suya karışma tehlikesinden dolayı sağlık açısından sorun oluşturması, evimize gelen suyun arıtılarak sağlıklı ve uygun maliyetli bir şekilde içilebileceği gerçeğini ortaya çıkarmıştır.