Mo o N . :: o ı ti), o 1 : D, >, .. il) 'iii ·e QI C -.. 'iii makale maktadır. SPS membranlaryağ,gres, katı yağlar ve polar solventli sulara karşı toleranslı değildir. Piyasalarda en fazla kullanılan membranlar CTA ve TFC'dir. CTA membranlar, sadece 5 µm sediment ön filtrasyonu kullanılarak şartı ile atıksu arıtımında kullanılabilir. 2. Arıtmada Kullanılan Ters Ozmoz Membran Konfigurasyonu Su arıtımında halihazırda dört membran konfigurasyonu kullanılmaktadır. Bunlar, tubuler, hollow fine fiber, spiral wound ve plate ve fra med i r. Ters osmoz sistemlerinde kullanılan çoğu yarı geçirgen membranlar, asimetrik yoğunluklu cast polimer filmlerdir. Yani çok ince yoğunluklu bir bariyer tabakasına sahiptir. Bu tabaka 2.5 cm kalınlıkta daha gözenekli substrate ile desteklenir. Su, gözenek çapı 0.0001 µm olan membran arasından geçer. İnsan saçının çapı 100 µm olduğu unutulmamalıdır. 2.1. Tubuler Model Tubuler modeller uzun süredir bilinmektedir. Dizaynı basitve kolaydır. Üniversitelerde araştırma amacı ile tubuler modeller kullanılmaktadır. Çünkü bu modellerle Reynold sayısını hesaplamak ve kütle transfer sabitleri hakkında teori kurmak kolaydır. Seramik, karbon veya plastikten üretilmiş gözenekli tüplerin iç çapları 3.2 mm ile 2.5 cm arasında değişir. Gözenekli tüpün iç tarafı membranla kaplanmıştır. Basınçlı besleme suyu, membranın veya membran film iç tarafından girip gözenekli tüp arasından çıkarak arıtılmış su elde edilir. Tubular modeller, turbulanslı şartlarda çalıştırıldığı için zamanla kirlenmeye karşı bir dereceye kadar dayanıklıdır. Membran üretimi yüksek maliyetli olduğu için büyük hacimli su arıtma tesislerinde kullanılmaz. Fakat küçük kapasiteli endüstride kullanılabilir. Tubular elemanlar birim hacim başınaküçükmembran alanına sahiptir (Şekil 1 ). Tubuler modeller askıda katı maddeler için toleranslıdır. Tubuler modellerin en büyük dezavantajları, çok yer gerektirir. Membranların değişimi oldukça zor ve zaman alabilir. Büyük kapasiteliler çok enerji tüketir. Geniş iç hacminden dolayı temizlemek zor ve zahmetlidir. Tubuler dizaynını değiştirmek zor ve maliyetlidir. Şekil J. Tııbuler model. 110 Besleme kanalı levhası Şekil 2. Spiral woııııd model. 2.2. Spiral Wound Model Bir zarf oluşturulmak üzere üç tarafı sızdırmaz yapılarak kapatılmış gözenekli destek levha ile ayrılmış iki düz tabaka membrandan ibarettir. Dördüncü tarafı ise arıtılmış suyu toplamak üzere gözenekli plastik boruya yapışık olarak bağlanmıştır. Bu membran zarfları iki veya daha fazlası, arıtılmış suyu toplayan gözenekli tüpe yapıştırılır ve spiral şekilde yuvarlanır. Spiral wound model, jölemsi bir ruloya benzer. Spiral modüllerin çoğu, genel olarak fiber glas kapta seri olarak bağlanır (Şekil 2). Destek tabakaları, basınç düşüşünü minimize etmek ve daha yüksek paketleme yoğunluğu elde etmek için dizayn edilir. Yüksek basınç kararlılığındadır. Çapı 40 cm kadar olanlar vardır. Spiral wound modellerin yoğunluğu 300-1 000 m2/m3 arasında değişir. Ayrıca spiral- wound modüller, turbulansı ilerletmek için ekipman destekleri ile dizayn edilir. Böylece membrana karşı kütle transferi artırılabilir. Son zamanlarda geliştirilen modeller yüksek yüzey alanına sahip olduğu için endüstriyel amaçlıda kullanılmaktadır. Son zamanlar da içecek ve kağıt sanayinde geniş olarak kullanılmaktadır. Spiral wound modelleri yüksek sıcaklıklarda ve ektrem pH'larda kullanmak mümkündür. Son zamanlarda bu modelde hızlı bir gelişme gözlenmektedir. 2.3. Hollow Fiber Moduller Hollow fiber moduller, silindirik sert basınçlı kapların içine bohçalanmış küçük çaplı çok sayıda membranlardan ibarettir. Bir modul üzerinde fiberler dış taraftan bastırılır. Tubuler modellerde olduğu gibi su beslemesi genellikle fiberin iç tarafından aşağı doğru yapılır. Deste içine her bir saç gibi olan fiberler U şeklinde yerleştirilir ve her iki ucu, epoksi reçine destek tıkaçla tutulmaktadır. Hollow fiber modullerde kapillerözellikli olanlar 600-1 200 m2/m3, fiber olanların ise 30.000 m2/m3 kadar yüksek paketleme yoğunluğuna sahiptir (Şekil 3). Hollow fiber modeller model hacmı başına diğerlerine göre daha yüksek membran yüzey alanına ve kapasiteye sahiptir. Belli performans Fiber deste tıkaç 1 Hollowfiber i K s a k r e b le o t n çelik Besleme Şekil 3. Hollow fiber modüller. kapasitesi için boyutları diğer modullerden çok daha küçüktür. Hollow fiber modeller diğer modellerden düşük işletme maliyetine sahiptir. Dolayısıyla spiral wound modellere göre daha kısa sürede tıkanır veya kirlenir. 2.4. Plate ve Frame Membran Moduller Dairesel veya kare plakalar arasına sandwich edilmiş membranlardır. Plate/frame modullerde, ara levhalar ile destekleyiciler arasına düz tabaka membranlar yerleştirilir. Yapısı basittir. Destekleyiciler, besleme suyu için akış kanalı oluşturur. Besleme suyu düz tabakadan akarak bir tabakadan diğerine geçer. Son yıllarda yeni modellerde paketleme yoğunluğu artırılmıştır (Şekil 4). sKuonsantre sAurıtıl"'alll 1 sBueysul e m e Şekil 4. Plate/franıe menıbran modüller.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=