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

46 SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ • 12 / 2019 suvecevre.com 5.2.3. Konsantrasyon Polarizasyonuna Bağlı Olarak Akı Değişimleri Genellikle, basınç sürücülü membranlarda membrana doğru saf suyun akısı, uygulanan basınç ile doğru orantı- lıdır. Burada, Rmmembran direncini göstermektedir. Rm değeri çözeltinin tipi veya basınca göre değişmemektedir. Basınç ve akı arasındaki değişim, Şekil 5.8’de gösterilmiştir. Çözünmüş madde bulunan bir çözeltinin membran sisteminde değişik basınçlarda süzülmesi sırasında, basınç arttıkça akı da artmaktadır. Fakat belli bir süre sonra, akı- daki artış azalır ve akı basınçtan bağımsız hale gelmektedir. Bu akı değeri, limit akı (J p ) değeri olarak adlandırılmakta- dır. Çözeltinin konsantrasyonu artırılırsa ve kütle transfer katsayısı ve membran yüzeyindeki konsantrasyon sabit tutulursa, limit akı değeri azalmaktadır. Bununla birlikte, sabit konsantrasyonda kütle transfer katsayısı artırılırsa, limit akı değeri artmaktadır (Şekil 5.9). Akının lineer artı- şının olduğu bölge basınç kontrollü bölge, akı artışının basınçtan bağımsız olduğu ikinci kısım ise kütle transfer kontrollü bölge olarak adlandırılmaktadır (Şekil 5.10). 5.3. Membran Tıkanması Membran yüzeyinde veya içerisinde gözeneklerin tıkan- ması veya daraltılması aracılığıyla partiküllerin veya diğer kirleticilerin birikmesi, membran geçirgenliğinin azalma- sına sebep olmaktadır (Şekil 5.11). Membran geçirimliliği- nin azalmasına bağlı olarak meydana gelen akıdaki azalma, membran tesislerinin maliyetini etkilemektedir. Bundan dolayı, membran tesisleri boyutlandırılırken akıda zamanla meydana gelen azalma gözönüne alınmalıdır. Membran yüzeyinde meydana gelen birikmenin karakteristiği ve yeri, zamanla azalan akının tekrar geri kazanılması açısından önem taşımaktadır. Membranda meydana gelen bu performans azalmasına, membranın tıkanması adı verilmektedir.. Membran tıkanması 3 farklı şekilde açıklanabilir (Şekil 5.12). Bunlar, tersinir tersinir olmayan ve geri dönüştürülemez membran tıkanmasıdır. Tersinir tıkanmada kirleticiler membran yüzeyine serbestçe yapışmıştır ve fiziksel bir yıkama ile giderilebilir. Tersinir olmayan tıkanmada ise gözenek tıkanması ve kirleticilerin yüzeye sıkıca bağlanması sonucu oluşur ve kimyasal temiz- leme ile giderilebilir. Geri dönüştürülemez tıkanmada ise kimyasal temizleme de dahil herhangi bir şekilde tıkanma giderilemez (Meng ve diğ., 2009). Fiziksel temizleme sonu- cunda artan akı miktarı tersinir olan tıkanma, fiziksel temizleme ile artan akı değeri ile ilk başlangıçtaki akı değeri arasındaki fark ise tersinir olmayan tıkanma olarak adlandırılmaktadır. Konsantrasyon polarizasyonu ile akı Şekil 5.8. Basınç ve akı arasındaki değişim Şekil 5.10. Basınç ve kütle transfer kontrollü bölgeler (Mulder, 1996) Şekil 5.9. Değişik çözelti konsantrasyonu ve kütle transfer katsayısı için basınca bağlı olarak akıdaki değişim (Mulder, 1996)