Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 137. Sayı (Aralık 2019)

44 SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ • 12 / 2019 suvecevre.com İSMAİL KOYUNCU İnşaat Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, İTÜ Prof. Dr. Dincer Topacık Ulusal Membran Teknolojileri Uyg-Ar Merkezi, İTÜ REYHAN ŞENGÜR TAŞDEMİR Prof. Dr. Dincer Topacık Ulusal Membran Teknolojileri Uyg-Ar Merkezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Nanobilim Nanomühendislik Programı, İTÜ KONSANTRASYON POLARİZASYONU VE TIKANMA 3. BÖLÜM M embran boyunca geçen toplam akım hacminin artması da konsantrasyon po- larizasyonunu arttırmaktadır. Bu sebeple, spiral sargılı ters osmoz membran mo- dülleri düşük akılarda çalıştırılmaktadır. Yüksek akılarda çalıştırıldığında bu modüllerde oluşan konsantrasyon po- larizasyonu, tuz iyonlarının düşük miktarlarda giderilme- sine ve çökelek oluşumana sebebiyet vermektedir. Bir di- ğer parametre, çözünen madde difüzyonu ile alakalıdır. Ultrafiltrasyon membranlarının giderdiği moleküllerin difüzyon katsayıları, ters osmoz membranlarına göre 100 kat daha azdır. Bu durum, UF modüllerinin TOmodülle- rine göre konsantrasyon polarizasyonundan neden daha çok etkilendiğini göstermektedir (Baker, 2004). 5.2.2. Konsantrasyon Polarizasyonuna Bağlı Olarak Basınç Değişimi Bir sıvı, bir boru veya kanalda akıyorsa, duvar cidarın- daki sürtünmeden dolayı bir basınç azalması görülmek- tedir. Türbülans artırıcıların veya boşluk oluşturucuların kullanılması, sürtünmeyi ve dolayısıyla basınç azalmasını arttırmaktadır. Sürtünme faktörü için, ifadesi geliştirilmiştir. Değişik akım şartları için bulunan sürtünme faktörleri Tablo 5.6’da verilmiştir. Tablo 5.6’dan da görüleceği üzere, sürtünme faktörü, kanal ve tüpler için birbirine oldukça yakındır. Basınç azal- ması için Fanning denklemleri geliştirilmiştir. Bu denklem, şeklinde olup burada, L, tüp uzunluğunu, r , sıvının yoğunluğunu, v, akım hızını, f, sürtünme faktörünü, Ç, çevreyi ve A, ise alanı göstermektedir. Sürtünme kaybı ifa- desinden görüleceği üzere, türbülanslı akımlardaki basınç azalması akım hızı ile daha fazla ilişkilidir. Boşluk oluştu- rucu veya türbülans artırıcıların yerleştirilmesi, sürtünme kaybını ve basınç azalmasını daha da fazla artırmaktadır. Böyle durumda, basınç azalması, boşluk oluşturucunun tipine de bağlı olarak değişmektedir. Şekil 5.6’daki boşluk oluşturucu için basınç azalması ifadesi geliştirilmiştir. Tablo 5.6. Değişik akım şartları için sürtünme faktörleri