Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 196. Sayı (Kasım 2024)

24 SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ • Kasım / 2024 tıkanmalarının önüne geçilmiş olur. Hesaplama süreci, ters osmoz (RO) drenaj suyundaki silika (SiO₂) miktarını 68 ppm’den 25 ppm’e düşürmek için gereken Magnezyum Oksit (MgO) dozajını belirlemek üzerine odaklanacaktır. Bu tip işlemlerde, MgO’nun suya eklenmesiyle silikanın kimyasal reaksiyona girip çökelmesini sağlamak amacıyla çeşitli faktörler dikkate alınmalıdır. Girdi Bilgileri: Drenaj suyu debisi: 30 m³/h Başlangıç SiO₂ konsantrasyonu: 68 ppm Hedef SiO₂ konsantrasyonu: 25 ppm Silikanın azaltılacak miktarı: 68 ppm - 25 ppm = 43 ppm Drenaj suyundaki SiO₂ miktarı: 43 ppm (giderilmesi gereken miktar) Hesaplama Adımları: 30 m³/h suyun içindeki SiO₂ miktarını bulalım. 1 ppm, 1 litre su için 1 mg maddedir, bu nedenle: 43 ppm x 30.000 lt/h =1.290.000 mg/h = 1,29 kg/h SiO2 (Giderilmesi gereken miktar) MgO’nun etkinlik katsayısı: MgO, silika ile reaksiyona girerek çökeltici bir etki yaratır. Genel olarak, her 1 mg/L SiO₂’yi gidermek için yaklaşık 1.67 mg/L MgO kullanılır. Bu, literatürde MgO’nun silika giderimi için kullanılan tipik bir oran olarak kabul edilir. Gerekli MgO miktarı: Giderilmesi gereken SiO₂ miktarına göre, gereken MgO dozajını hesaplayalım: Gerekli MgO miktarı: 1,67 mg/l x 43 ppm x 30.000 lt/h Gerekli MgO miktarı: 2.153.000 mg/h = 2,153 kg/h Bu durumda, suyun içindeki silika miktarını 43 ppm azaltmak için saatte 2.153 kg MgO eklenmelidir. KONUK YAZAR Teknik Çıkarım: Hedef: RO sisteminin drenaj suyundaki SiO₂ miktarını 68 ppm’den 25 ppm’e düşürmek için gerekli olan MgO miktarı hesaplanmıştır. Sonuç: Drenaj suyu debisi 30 m³/h olan sistem için saatte 2.153 kg MgO dozajı yapılması gerekmektedir. Dozaj Ünitesi: Bu MgO miktarı, bir kimyasal dozaj pompası ile suya kontrollü olarak eklenebilir. Dozaj pompası, su akış hızına göre ayarlanarak sürekli ve homojen bir dozajlama yapılmalıdır. Öneriler: Sistemin pH kontrolü yapılmalı, çünkü MgO suya eklendiğinde pH’ı yükseltebilir ve bu, membran verimliliğini etkileyebilir. MgO’nun karışımı iyi yapılmalı ve reaksiyon süresi için yeterli bekleme süresi sağlanmalıdır. Projeksiyon kapsamın da SiO2 giriş değerini 25 ppm ve altı dereceye çektikden sonra kullanılacak projeksiyona göre SW ve BW membranları kullanılabilir. RO tasarımın da bu kapsam da dikkat edilmesi gereken hususlarda; Ters Osmoz Sistemi Tasarımı: Yüksek Konsantrasyonda Drenaj ve Optimum Çalışma Koşulları Ters osmoz (RO) sistemlerinde verimliliği artırmak ve sistem ömrünü uzatmak için çeşitli parametreler dikkate alınmalıdır. Silikanın (SiO₂) büyük ölçüde uzaklaştırılmasıyla suyun kalitesi artırıldıktan sonra, drenaj suyunun yüksek konsantrasyonu ve sistemin güvenilir çalışmasını sağlayacak tasarım unsurları kritik önem taşır. 1. Yüksek Konsantrasyonda Drenaj Yönetimi Ters osmoz sistemleri genellikle yüksek konsantrasyonda tuz ve diğer bileşenleri içeren bir drenaj akışı üretir. Bu akış, özellikle silika ve tuz içeriğinin yoğun olduğu durumda, sistemin verimli çalışabilmesi için özel tasarım gerektirir. Projeksiyonda, RO sisteminin 18 bar basınçla çalışacağı ve drenaj suyu hattının yüksek konsantrasyondaki akışı taşıyacağı öngörülmektedir. Bu durumda: Drenaj Hattı Malzemesi: Yüksek konsantrasyonlu drenaj suyunun kimyasal bileşenleri ve basınç nedeniyle duplex çelik borulama kullanımı tavsiye edilmektedir. Duplex borular, yüksek korozyon direncine ve mukavemete sahiptir, bu da uzun vadeli işletme maliyetlerini azaltır. Basınç ve Akış Kontrolü: Sistemin ortalama 18 bar basınçla çalışması, yüksek performanslı pompaların ve basınç dengeleme ekipmanlarının kullanımını gerektirir. Basıncın stabil olması, hem membranların korunmasını sağlar hem de enerji verimliliğini artırır. 2. Flux Değerinin Optimizasyonu Ters osmoz membranlarının optimum çalışma koşulları için flux (akış yoğunluğu) değeri, membran yüzeyine gelen suyun litre başına geçen su miktarını ifade eder. Sistem, 16.9 L/m²/h civarında bir flux değerinde tutulmalıdır. Bu değer, membranların aşırı yüklenmesini engelleyerek sistemin daha uzun süreli ve verimli çalışmasını sağlar. Flux Kontrolü: Yüksek flux değerleri membranlarda tıkanmalara, düşük flux değerleri ise sistemin verimsiz çalışmasına neden olabilir. 16.9 L/ m²/h civarındaki optimum flux değeri, enerji verimliliği ile su kalitesi arasındaki dengeyi sağlar. Drenaj Su Akışı ve Rejeksiyon Oranı: RO sistemindeki drenaj suyu, yüksek konsantrasyona sahip olacağı

RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=