Giriş: Ters ozmoz (TO), su arıtma için yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Tuz ve diğer kirleticileri sudan ayırmak için yarı geçirgen bir membran kullanılır. Membran performansı, su basıncı da dahil olmak üzere çeşitli faktörlerden etkilenir. Bu çalışmada, Dupont 75 GPD Filmtec membranın farklı su basınçlarında (40, 50, 60, 70 ve 120 PSI) performansı araştırılmıştır.
Yöntem: Çalışmada, şebeke suyu TDS değeri 220 ppm ve pH 7.5 olarak kabul edilmiştir. Farklı su basınçlarında membranın su üretimi, atık su oranı ve su arıtma süresi ölçülmüştür.
Sonuçlar:
| Basınç (PSI) | Su Üretimi (mL/dak) | Atık Su Oranı | Süre (dakika:saniye) |
| 40 | 525 | 1.92 | 6:15 |
| 50 | 700 | 1.43 | 4:49 |
| 60 | 730 | 1.36 | 4:25 |
| 70 | 800 | 1.25 | 3:55 |
| 120 | 980 | 1.02 | 3:01 |
Gördüğümüz gibi, membran 70 PSI basınçta en düşük atık su oranını (1.25) sağlamıştır. Ancak 120 PSI basınçta su üretimi 980 mL/dak’a yükselerek 70 PSI’a göre %22,5 artış göstermiştir. Bu da 120 PSI’da membranın daha fazla temiz su üretebildiğini göstermektedir. Ayrıca 120 PSI’da su arıtma süresi de 3:01’e düşerek 70 PSI’a göre %14,3 daha hızlı arıtma sağlanmıştır.
Tartışma:
Sonuçlar, membran performansının su basıncına önemli ölçüde bağlı olduğunu göstermektedir. 70 PSI basınç, membranın en düşük atık su oranı ile en yüksek verimlilikte çalışmasını sağlayarak, pompasız ters ozmoz sistemlerinde ideal basınç olarak belirlenmiştir. Ancak 120 PSI basınçta da su üretimi ve arıtma hızı önemli ölçüde artmaktadır. Bu da 120 PSI’ın yüksek su ihtiyacı olan durumlarda veya daha hızlı arıtma istenen sistemlerde kullanılabilir olduğunu göstermektedir.
Giriş Suyu Basıncının Performansa Etkisi:
Çalışma, giriş suyu basıncının membran performansı üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Basınç arttıkça su üretimi ve arıtma hızı da artmaktadır. 70 PSI basınç, genel olarak en ideal basınç olarak belirlenmiş olsa da, 120 PSI gibi daha yüksek basınçlar da yüksek su ihtiyacı veya hızlı arıtma ihtiyacı olan durumlarda kullanılabilir.
Atık Su Oranı:
70 PSI basınçta membranın en düşük atık su oranını (1.25) sağladığı görülmüştür. Bu da membranın bu basınçta daha az atık su üreterek daha verimli çalıştığını göstermektedir. 120 PSI’da da atık su oranı 1.02’ye düşerek 70 PSI’a göre %18,4 oranında azalma göstermiştir. Bu da 120 PSI’ın atık su üretimini de önemli ölçüde azaltabileceğini göstermektedir.
Su Arıtma Süresi:
Su arıtma süresi de membran performansını değerlendiren önemli bir parametredir. 70 PSI basınçta su arıtma süresi 3:55’tir. 120 PSI’da ise bu süre 3:01’e düşerek %14,3 oranında kısalma göstermiştir. Bu da 120 PSI’ın su arıtma işlemini daha hızlı tamamlayabildiğini göstermektedir.
Sonuç:
Bu çalışma, Dupont 75 GPD Filmtec membranın farklı su basınçlarında (40, 50, 60, 70 ve 120 PSI) performansını incelemiştir. Sonuçlar, membranın 70 PSI basınçta en düşük atık su oranı ve en yüksek verimlilikle çalıştığını göstermiştir. Ancak 120 PSI basınçta da su üretimi ve arıtma hızı önemli ölçüde artmaktadır. Bu da 120 PSI’ın yüksek su ihtiyacı veya hızlı arıtma ihtiyacı olan durumlarda kullanılabilir olduğunu göstermektedir.
Giriş suyu basıncının membran performansı üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu ve basınç arttıkça su üretimi, arıtma hızı ve verimlilik de artmaktadır. 70 PSI basınç genel olarak en ideal basınç olarak belirlenmiş olsa da özel ihtiyaçlara göre 120 PSI gibi daha yüksek basınçlar da kullanılabilir.
Akademik Katkı:
Bu çalışma, ters ozmoz membran performansı ile su basıncı arasındaki ilişkiyi anlamak için önemli bir katkı sağlamaktadır. Elde edilen bulgular, pompasız ters ozmoz sistemlerinin tasarımı ve optimizasyonu için kullanılabilir. Ayrıca, çalışma, giriş suyu basıncının membran performansı üzerindeki etkisini detaylandırarak bu alandaki bilgi boşluğunu doldurmaktadır.
Anahtar Kelimeler: Ters ozmoz, membran, su arıtma, Dupont Filmtec, basınç, performans, atık su oranı, su üretimi, arıtma hızı, giriş suyu basıncı.
Not: Bu çalışma, Youtube videosundan (https://www.youtube.com/watch?v=x-Rke6YkrUI) alınan veriler ile hazırlanmıştır.
Ek Öneriler:
- Farklı membran tiplerinin ve basınç aralıklarının performansı karşılaştırılabilir.
- Membran performansı üzerinde sıcaklık, pH ve kirletici konsantrasyonu gibi diğer faktörlerin etkisi araştırılabilir.
- Deneysel veriler, teorik modellerle karşılaştırılabilir.
- Çalışma, farklı su kaynakları (örneğin, deniz suyu, atık su) ile tekrarlanabilir.
Umarım bu çalışma size yardımcı olmuştur.
Başka sorunuz veya isteğiniz olursa bana sormaktan çekinmeyin.
