Su Arıtma Sistemleri Tarihi

Şüphesiz ki su, dünyadaki yaşam için güneş ile beraber en önemli unsur. Su, dünyada canlılığın oluşumundan beri önemini korumaktadır. Hatta suyun bu önemliliği günümüz dünyasında çok daha artmıştır. Dünyamız üzerinde bulunan su kaynaklarının çok az bir kısmı insanlık için kullanılabilir durumdadır. Son yıllarda küresel ısınma, kuraklık, çevre kirliliği ve artan nüfus artışından dolayı kullanılabilir su kaynakları gün geçtikçe kirlenmektedir.

Bu nedenlerden dolayı suyun içinde birçok kirleticinin bulunduğu günümüz şartlarında suyu arıtmak zorunlu bir hal almıştır. Geçmiş dönemlerde su her ne kadar bugünkü kadar kirli olmasa da antik çağlardan bu yana insanlık içme suyunu arıtmaya çalışmıştır. Aslında böyle bir ihtiyaca yönelmelerinin sebebi içme sularının tadını, kokusunu, rengini ve bulanıklığını değiştirmek istemeleridir.

Su Arıtma Sistemlerinin Başlangıcı: M.Ö. 2000

Antik Su Arıtma Filtresi

Tarihi kaynaklara bakıldığında su arıtma sistemlerinin geliştirilmesine ilk olarak M.Ö. 2000 yılında başlandığı anlaşılıyor. Zamanlarının gelişmiş medeniyetlerinden olan Sümerler ve Mısırlılar tarihte su arıtımını ilk kez gerçekleştirmeye çalışmışlardır. İçme suyunu kaynatarak ve çakıl taşları ile filtreleyerek temizlemeye çalışmışlardır. Bu şekilde su arıtma sistemlerinin temelleri atılmış oldu.

Antik Yunanistan`da Su Arıtma Sistemleri: M.Ö. 1500

İnsanlar ısı ile suyu arıtabileceklerini keşfetmişlerdir. İnsanlar, Antik Yunanistan`da suyu kum ve çakıl taşlarını kullanarak süzmüşlerdir. Süzmenin beraberinde suyu da kaynatarak içme sularını kendileri için uygun hale getirmeye çalışmışlardır.

Antik Çağ`dan zamanımıza kadar tanınmış olan ünlü hekim Hipokrat, M.Ö. 500 yıllarında kendi adıyla tanınan Hipokrat Kılıfı adlı bir kılıf sayesinde suda bulunan büyük partikülleri süzebilmeyi başarmıştır. Ayrıca bu kılıf sayesinde içme suyunda oluşan kötü koku da giderildi fakat tarih boyunca denenen bu şekildeki su arıtma yöntemleri günümüzde teknolojinin gelişmesiyle ortaya çıkan Ters Ozmos su arıtma sistemleri gibi tam anlamıyla etkili olamamıştır.

Çünkü çoğu zaman insanlar suyun içindeki kirleticileri tam anlamıyla bilememişlerdir. Tarihte yapılmış olan su arıtma sistemleri de zaten tam olarak suyu süzememişlerdir, sadece suyun bulanıklığı, tadı veya kokusu düzeltilebilmiştir. Çoğunlukla süzülen suyun tadı iyi olsa bulanıklığı olmuştur ya da bulanıklığı olmasa tadı veya kokusu kötü olmuştur. Yani icat edilen bu su arıtma sistemleri suyu, tam anlamıyla sağlıklı hale getirememiştir. Bu sebeple yapılan sistemlerin başarılı olduklarını pek söyleyemeyiz.

Roma Döneminde Su Arıtma Sistemleri: M.Ö. 200

Arşimet Su Vidası

Romalılar da su arıtmaya yönelik faaliyetlerde bulunmuşlardır. Şehirlerdeki su ihtiyacını karşılamak için su kemerleri inşa etmişlerdir ve bu kemerler sayesinde şehirlere su ulaştırılmıştır. Deniz seviyesinden alçak olan bölgelere su, bu kemerler sayesinde ulaştırılabiliyordu fakat deniz seviyesinden yüksekte olan bölgeler için su kemerleriyle su taşınamıyordu. Bu sorunu günümüzdeki endüstriyel su arıtma cihazlarında kullanılan Arşimet su vidası sistemi ile çözmüşlerdir.

1600`lerde Su Arıtma Sistemleri

Bu yıllarda birçok insan deniz suyu arıtmaya çalışmıştır. Bu insanlardan biri de ünlü İngiliz Filozof Sir Francis Bacon`dır. Sir Francis Bacon bir kum filtrasyon yöntemi kullanarak deniz suyundan tuzu ayırmaya çalıştı fakat başarı sağlayamadı. Bu yıllarda suyun içindeki mikroorganizmalar ilk defa özel mercekler sayesinde gözlemlenebilmiştir.

1700`lerde Su Arıtma Sistemleri

Bu dönemde suyun molekül yapısı daha iyi anlaşılmaya başlanmıştır. Böylece suyun yapısına daha uygun su arıtma sistemleri geliştirilmeye başlanmıştır. Sünger, kömür ve yünden yapılmış evsel su arıtma sistemleri ortaya çıkmıştır. Bu sistem aynı zamanda evlerde kullanılan ilk su arıtma filtresi olma özelliğini taşımaktadır.

1800`lerde Su Arıtma Sistemleri

Endüstriyel Su Arıtma Sistemlerine ilk kez bu yıllarda geçiş yapılmıştır. İnşaat Mühendisi olan Robert Thom tarafından İskoçyada yapılan ilk endüstriyel arıtma sistemi belediye kullanımı için yapılmıştır. Amerikada 1890 yılında ilk kum filtreleri yapıldı.

1900`lerde Su Arıtma Sistemleri

İlk su yumuşatma cihazı 1903 yılında yapıldı. 1980 yılına gelindiğinde su arıtma sistemlerinde bir devrim niteliğinde olan Membran Filtre üretilmeye başlandı. 1989 yılında ise karbon, reçine ve quartz kum kullanılarak su arıtma cihazları geliştirildi. Daha sonra 1994 yılında bu su arıtma cihazları filtreli olarak geliştirildi.

Su Arıtma Cihazlarının Gelişimi

Su arıtma cihazlarının geçmişi 1600 lere kadar dayanmaktadır. Su arıtma cihazları için ilk olarak kum filtreler geliştirilmiştir. İskoçya da geliştirilen bu kum filtreler kullanılmaya başlanmıştır. Daha da geliştirilen kum filtreler su arıtma cihazlarına takılarak 1839 yılından itibaren tüm İngiltere de kullanımı yaygınlaşmıştır.

Su arıtma cihazları için ilk kalite standartları Londro da belirlenmiştir. 1855 yılında belirlenen bu kalite standartları ile beraber su arıtma cihazlarında filtrasyon işlemi zorunlu hale gelmiştir. İngiltere de alınan su arıtma cihazlarına yönelik kararlar Avrupada dönüm noktası olmuştur. Diğer Avrupa ülkeleri de bu kararı destekleyerek benzer düzenlemeler getirmişlerdir.

Su arıtma cihazları için basınç faktörünün çok önemli olduğu öğrenildiği zaman tekrar İngilterede 1899 yılında otomatik basınçlı filtreler geliştirilmiştir ve bu alanda temeller de atılmıştır.

Su Arıtma Cihazlarında Membran Filtreler
Membran Filtre 1

Su arıtma cihazlarının en önemli filtresi Membran Filtredir. Membran Filtreler Ters Ozmos olayının gerçekleştiği bölümdür. Sudaki en küçük boyuttaki kirletici maddelere kadar ve mikroorganizmalar da dahil olmak üzere hepsini büyük oranda süzer. Üzerinde bulunan mikron boyuttaki gözeneklerle suyu başarılı bir şekilde tam anlamıyla yabancı maddelerden ayırır. Membran Filtrenin sarım sayısı ile su arıtma kalitesi doğru orantılıdır. Üretim maliyetleri çok fazla olduğundan dolayı su arıtma cihazlarındaki en pahalı filtredir.

Membran Filtrelerin Tarihi
Selüloz Asetat Membran

Ozmos olayı erken zamanlarda bilinmekteydi. Yapılan deneylerle ozmos olayı gözlenmiştir. Ozmos olayı denilen olayda su, az yoğun ortamdan çok yoğun ortama enerji harcamadan geçiş yapmaktadır. Bu olay herhangi enerji harcamadan gerçekleşmektedir. Ters Ozmos ise gerçekleşmesi için enerjiye ihtiyaç duyar. Çünkü ters ozmosda su, çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçmektedir.

Su kendiliğinden bu geçişi yapamaz. Dolayısı ile suyu zorla yarı geçirgen bir zardan geçirerek suyun içindeki yabancı maddeler ayrıştırılır. Suyu zorla Membran dediğimiz yarı geçirgen zardan geçirmek için basınç uygulanması gerekir. Uygulanan basınç ile su yarı geçirgen zardan geçer ve suyun içindeki yabancı ve zararlı maddeler yarı geçirgen zarın diğer tarafında kalır.

Ozmos olayı 1784 yılında Fransız fizikçi Jean-Antoine Nollet tarafından keşfedilmiştir. Yaptığı deneyde suyun alkolle dolu domuz mesanesine kendiliğinden yayıldığını fark etmiştir. 1864 yılında yapılan Schmidt deneyinde ilk ultrafiltrasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. 1866 yılında Membranlar üzerinde sistematik çalışmalar yapan isim Graham olmuştur. Graham, gaz difüzyonu konusunda çalışmalar yapmış ve kauçuğun farklı gazlara göre geçirgenlik yaptığını keşfetmiştir. 1867 yılında Traube ise membran çalışmalarında kullanılan hayvansal maddeler ve kauçuk dışında ilk kez demir, bakır ve siyanür kullanarak porselenden yarı geçirgen bir membran üretmiştir.

Membran çalışmalarına 19. yüzyılda keşfedilen Fick yasası katkıda bulundu. 1907 yılına gelindiğinde Bechold tarafından ilk mikrofiltrasyon membran olarak kollodion filmi üretildi. Bu membranlar üretilmiş ilk sentetik mebran özelliği taşımaktadır. 1911 yılında Donnan, elektrolitlerin varlığında membranda oluşan denge teorileri üzerinde çalışmalar yapmıştır. 1920 yıllarında ozmotik basınç ve termodinamik özellikler arasındaki bağ keşfedildi. 1920 lerde Ters Ozmos membranlar alanında önemli icatlar gerçekleşmiştir. Bu gelişmeler sayesinde Membran Filtre çalışmaları 1900 lerde başka bir boyut kazanmıştır.

Üretilen ilk sentetik membranlardan çeşitli tuz çözeltileri basınç altında geçirilmiştir. Membrandan geçen çözeltide geçmeyen çözeltiye göre daha az tuz olduğu gözlenmiştir. Membranların biyomedikal alanında ilk kez kullanılması ise 1944 yılına rastlamaktadır. Bu tarihte diyaliz cihazlarında membran kullanımı başlamıştır. Membranların 1950 yılına dek pek kullanım alanı olmamıştır. 1950 lerden sonra membranlar kullanıma daha uygun şekilde üretilmeye başlandı.

Kimya alanında özellikle polimer kimyasında yaşanan gelişmelerle birlikte ısıya karşı dayanıklı polimer malzemelerin üretilmesiyle daha kaliteli membranların üretilmesi olağan hale gelmiştir. Membran taşınım modeli de bu dönem içinde tasarlanmıştır. Membran alanında gerçekleşerek çığır açan bir gelişme de hidrostatik basınç ile çalışan Membran Filtrelerdir.

1953 yılında Florida Üniversitesinde iyi derecede yarı geçirgenlik yapan selüloz asetat maddesi keşfedildi. California Üniversitesinden araştırmacılar 1960 yılında yüksek derecede tuz arındırma oranına sahip asimetrik membranlar geliştirildi. 1953 yılında keşfedilen selüloz asetat ile üretilen membran filtreler Ters Ozmos teknolojisinin sanayileşmesini sağlamıştır. General Electric tarafından 1964 yılında silindir tipinde bir membran tasarlandı.

Hemen bir yıl sonrasında California Üniversitesinde de benzer şekilde bir membran filtre geliştirildi. Bu gelişmelerle birlikte deniz suyu arıtma faaliyetleri de başlamıştır. İlk olarak asimetrik silindirlerle deniz suyu arıtılmaya çalışılmıştır. Asimetrik selüloz asetat membranlar faz dönüşümü metodu ile üretilmişlerdir. Bu membranlar yüksek derecede seçicilik oranına sahiptir ve gözenekli yapısı sayesinde oldukça dayanıklıdır. Sonraki zamanlarda polietilen gibi polimer malzemeler sentetik membran üretimi için kullanılmıştır.

Membran Teknolojisinde bu polimerler çok katkı sağlamıştır. Polimer Membranların dayanıklıkları ve ısıya karşı dayanımları kimyasal ve mekanik açıdan gelişmelerine sebep olmuştur. Polimerlerin ortaya çıkışıyla beraber daha önceden beri üretilmekte olan selüloz asetat membran filtrelerin yerine polimer membran filtreler üretilmeye başlanmıştır. Çünkü polimer membran filtreler selüloz asetat membranlara göre kimyasal ve mekanik yönden daha dayanıklıdır.

Ters Ozmos Membran Filtreler ilk olarak düz bir levha şeklinde üretilmişlerdir. Fiber membran geometrisinin değiştirilebildiği anlaşıldığı zaman deniz suyu arıtımında asimetrik membranlar kullanılmaya başlandı.

Amerika Birleşik Devletlerinde bulunan Dupont aromatik poliamid malzemeden oluşan bir membran tasarladı. Aromatik poliamid malzemeden üretilen membran filtreler 1980 yılından itibaren kullanılmaya başlandı. 1990 lardan itibaren membran filtreler artık daha fazla kullanıma girmeye başladı. Kullanımın artması ile beraber üretim de hız kazandı. Yakın zamanda ise membran filtreler iyice geliştirilerek endüstriyel alanda kullanımı çoğaldı.

Endüstriyel alanda kullanıma örnek olarak enerji dönüşümü ve ilaç salınımı gibi alanlarda membran filtreler sıkça kullanılmaya başlanmıştır. Günümüze doğru çok fazla gelişen membran filtreler nano teknoloji alanına da girmiştir. Nano teknoloji kullanılarak üretilen membran filtrelere nano membran filtre denilmektedir. Membran teknolojisinin iyice gelişmesiyle beraber günümüzde artık daha düşük basınçlarda çalışabilecek membran filtreler geliştirme çalışmaları yapılmaktadır.

Membran Filtre üretim aşamasında üstüne düşülen konu uygulama kolaylığı ve kullanım ömrü üzerine olmuştur. Bunlara ek olarak membran filtre reaktörleri ve kontaktörleri de yakın zamanda üretilmeye başlanmıştır.

Günümüz şartlarında çok önemli bir hale gelen su arıtma sistemleri gün geçtikçe önem kazanmaktadır. Bu önemi fark eden şirketler ve firmalar faaliyetlerini geçmişten günümüze kadar arttırarak sürdürmüşlerdir. Su arıtma sistemleri arasından evlerde oldukça fazla kullanılan ters ozmos su arıtma cihazlarının kalbi olan membran filtreler tarihte birçok değişim geçirerek günümüzdeki halini almıştır.

Membran filtre sistemi pek çok alanda kullanıldığı için diğer sistemlere göre en çok çevre dostu olan sistemdir. Bu yönden de kullanımında bir sakınca bulunmamaktadır. Tarihte pek çok değişime uğrayarak günümüzde en iyi halini almıştır. Membran filtreler üzerinde çalışmalar halen sürmektedir.

Hidrotek Water Su Arıtma Sistemleri.

2003® Yılından Günümüze Kadar Üretmiş Olduğu NSF ,  ve Water Quality Belgeli Filtreler ile, Dünya!nın ir Çok Ülkesinde Güvenle Kullanılmaktadır. 

Su Arıtma Cihazı Sensörleri Nelerdir?

Su arıtma cihazlarını iyi bir şekilde çalışabilmesi için suya yeterli derecede basınç uygulanması gerekir. Basınç uygulanan su, filtrelerin gözeneklerinden geçerek yabancı maddelerden kurtulur. Şebeke suyunun

Devamını oku »

Bina Girişi Su Arıtma Cihazı

Su arıtma cihazlarının kullanım alanları gün geçtikçe artmaktadır. Evlerde tezgah üstü ve tezgah altında kullanılmakta olan su arıtma cihazları, aynı zamanda bina girişlerine de yerleştirilmektedir.

Devamını oku »

Su Yumuşatma Nedir?

Kullanılan suların temiz olması yanında yumuşak su olması da çok önemlidir. Çünkü yumuşak olmayan yani sert su denilen sular öncelikle sağlık sorunlarına yol açabiliyor ve

Devamını oku »

Su Arıtma Sistemleri Tarihi

Şüphesiz ki su, dünyadaki yaşam için güneş ile beraber en önemli unsur. Su, dünyada canlılığın oluşumundan beri önemini korumaktadır. Hatta suyun bu önemliliği günümüz dünyasında

Devamını oku »