Ters ozmoz nasıl çalışır? Membranın içinde olan biten
Ters ozmoz cihazının beş aşaması, membranın neyi tutup neyi geçirdiği, atık suyun neden oluştuğu ve basıncın neden bu kadar önemli olduğu, sade bir dille.
Kısa cevap
Ters ozmoz, suyu basınçla çok ince gözenekli bir membrandan geçirerek çözünmüş tuzları, kireci, nitratı ve birçok kirleticiyi ayırır. Ev tipi cihazlar genellikle sediment, iki karbon aşaması, membran ve son karbondan oluşur. Verim büyük ölçüde şebeke basıncına bağlıdır; bakteri riski olan sularda tek başına dezenfeksiyon yöntemi sayılmaz.
Ters ozmoz (RO), bugün ev tipi arıtma cihazlarında en yaygın teknoloji. Adı karmaşık görünse de mantığı basit: suyu, çözünmüş maddelerin geçemeyeceği kadar ince bir zardan basınçla geçirmek.
Önce "ozmoz" nedir
Doğada ozmoz şöyle çalışır: yarı geçirgen bir zarın bir yanında tuzlu, diğer yanında tatlı su varsa, su kendiliğinden tuzlu tarafa geçer ve iki tarafın yoğunluğunu eşitlemeye çalışır. Bitkilerin kökleri suyu bu yolla çeker.
Ters ozmozda bu doğal akışı tersine çeviririz. Tuzlu ya da mineralli tarafa yeterince basınç uygulandığında su, zarın temiz tarafına geçer; çözünmüş tuzlar, mineraller ve birçok kirletici geride kalır. Deniz suyundan içme suyu elde eden tesisler de aynı prensiple çalışır; sadece çok daha yüksek basınç kullanır.
Membranın ölçeği
RO membranlarının ayırma ölçeği yaklaşık 0,0001 mikron düzeyinde ifade edilir. Karşılaştırma için:
| Ne | Yaklaşık boyut | RO membranı tutar mı? |
|---|---|---|
| İnsan saçı kalınlığı | 50–100 mikron | Evet (zaten ön filtrede kalır) |
| Kum ve pas partikülü | 1–100 mikron | Evet (sediment filtresinde kalır) |
| Bakteri | 0,5–5 mikron | Büyük ölçüde, ancak dezenfeksiyon yöntemi sayılmaz |
| Virüs | 0,02–0,3 mikron | Büyük ölçüde, ancak dezenfeksiyon yöntemi sayılmaz |
| Çözünmüş tuz ve mineral iyonları | 0,001 mikronun altı | Yüksek oranda |
Tablodaki "dezenfeksiyon yöntemi sayılmaz" notu önemli. Membran bakteriyi fiziksel olarak tutabilse de, contalarda ya da tankta oluşabilecek küçük sızıntılar nedeniyle üreticiler ve sağlık otoriteleri RO'yu tek başına mikrobiyolojik güvence olarak kabul etmez. Bakteri riski olan kuyu ve kaynak sularında son aşamaya UV eklenmesinin nedeni budur. Bkz. kuyu ve kaynak suyu arıtma.
Tipik bir ev cihazının aşamaları
Tezgâh altı cihazların çoğu beş aşamalıdır. Aşamalar gerçekten bir sıra izlediği için sırayla anlatıyoruz:
- Sediment filtresi. Kum, pas ve tortuyu tutar. Membranı fiziksel hasardan korur. İskenderun'da kesinti sonrası en hızlı dolan filtre budur.
- Granül aktif karbon. Klor ve organik bileşiklerin bir kısmını tutar. Klor, membran malzemesine zarar verdiği için bu aşama membranı korumak açısından şarttır.
- Blok karbon. Daha sıkı yapıdaki ikinci karbon aşaması; kalan kloru ve ince partikülleri alır.
- RO membranı. Asıl ayırma burada olur. Arıtılmış su tanka, konsantre su gidere gider.
- Son karbon (inline). Tankta bekleyen suya karışabilecek tatları giderir. Bazı modellerde bunun yanına mineral filtresi eklenir.
Atık su neden oluşur
Membranın yüzeyinde tutulan tuzlar orada birikseydi, zar kısa sürede tıkanırdı. Bu yüzden cihaz, konsantre hâle gelen suyu sürekli gidere göndererek membranın yüzeyini temizler. Buna atık su ya da konsantre hattı denir.
Atık su oranı sabit değildir. Belirleyen üç şey vardır:
- Giriş basıncı. Basınç düştükçe membrandan geçen temiz su azalır, gidere giden su artar.
- Suyun TDS değeri. Mineral yükü yüksek suyu ayırmak daha fazla basınç ve daha fazla yıkama gerektirir.
- Cihazın tasarımı. Pompalı ve verimli membranlı cihazlar eski pompasız modellere göre belirgin şekilde daha az atık üretir.
Basınç neden bu kadar önemli
Ev tipi membranlar genellikle birkaç bar civarındaki basınçta verimli çalışacak şekilde tasarlanır. İskenderun'da yüksek katlı apartmanlarda, tepe mahallelerde ya da depodan cazibeyle beslenen evlerde basınç günün saatine göre düşebilir. Düşük basınçta pompasız bir cihaz:
- tankı çok yavaş doldurur,
- daha fazla atık su üretir,
- arıtma oranını düşürür, yani musluktan gelen suyun TDS değeri beklenenden yüksek çıkar.
Bu yüzden montajdan önce basınç ölçmek bir detay değil, doğru cihaz seçiminin temelidir.
Ters ozmoz neyi çözmez
- Bakımsızlığı. Membran ne kadar iyi olursa olsun, tıkanmış bir ön filtre onu kısa sürede bozar.
- Binadaki kirli depoyu. Cihaz yalnızca bağlı olduğu musluğun suyunu arıtır. Duş ve çamaşır suyu olduğu gibi kalır.
- Mineral tercihini. RO suyun minerallerini de büyük ölçüde alır. Bunun sağlık açısından ne anlama geldiğini ayrı bir yazıda kaynaklarıyla ele aldık.
Sertifika neden önemli
ABD merkezli NSF International'ın NSF/ANSI 58 standardı, ters ozmoz sistemlerinin hem iddia ettiği arıtma performansını hem de suyla temas eden malzemelerin güvenliğini test eder. Türkiye'de satılan her cihazda bu sertifika bulunmaz; ama bir cihazın hangi standarda göre test edildiğini sormak, satıcının ciddiyetini anlamanın iyi bir yoludur. Standartları ABD'deki düzenlemeler yazımızda açıkladık.
Kaynaklar
- U.S. Environmental Protection Agency (EPA). Point-of-Use Reverse Osmosis Systems, water treatment guidance.
- NSF International. NSF/ANSI 58: Reverse Osmosis Drinking Water Treatment Systems.
- Dünya Sağlık Örgütü. Guidelines for Drinking-water Quality — Treatment achievability tables.
- Minnesota Department of Health. Home Water Treatment: Reverse Osmosis.
Kaynaklar en son tarihinde kontrol edildi. Hata görürseniz bize bildirin.
