İyon Değişim Teknolojileri

İyon değişim teknolojileri, suda bulunan istenmeyen iyonların seçici reçineler aracılığıyla giderilmesini sağlayan kimyasal arıtma sistemleridir. Bu teknoloji; suyun sertliğinin azaltılması, iyonik kirliliklerin uzaklaştırılması ve yüksek saflıkta su elde edilmesi gibi birçok endüstriyel ve evsel uygulamada kritik rol oynar.

🟦 Su Yumuşatma Sistemleri

Su yumuşatma sistemleri, suda sertliğe neden olan Kalsiyum (Ca²⁺) ve Magnezyum (Mg²⁺) iyonlarının, sodyum bazlı katyonik reçinelerle uzaklaştırılması prensibine dayanır. Bu işlem, iyon değişimi yöntemi ile gerçekleştirilir. Sert su, iyon değiştirici reçine yatağından geçirilirken; Ca²⁺ ve Mg²⁺ iyonları reçinedeki Sodyum (Na⁺) iyonları ile yer değiştirir ve böylece su yumuşatılır.

Reçine yüzeyi zamanla Ca²⁺ ve Mg²⁺ iyonlarıyla doygun hale gelir. Bu durumda, reçine taneciklerinin verimliliğini geri kazanabilmesi için rejenerasyon işlemi gerçekleştirilir. Bu işlem sırasında reçine, genellikle tuzlu su (NaCl) ile yıkanarak eski haline döndürülür.

Su Yumuşatma Sistemi Seçiminde Dikkat Edilmesi Gerekenler:

  • Reçine miktarına uygun tank hacmi

  • Suyun sertliğine göre pik debi ve nominal debi hesaplaması

  • Reçine yatağından geçen suyun ideal hızda olması

  • Sistemi olumsuz etkileyen faktörlerin ön arıtma ile giderilmesi

Kullanım Alanları:

  • Gıda ve içecek üretimi

  • Reverse osmosis sistemlerinden önce ön arıtım

  • Kimya ve ilaç sanayii

  • Yüzey ve yeraltı suyu arıtımı

  • Temiz su ve kazan besleme suyu temini

🟦 Deiyonizasyon Sistemleri

Deiyonizasyon (DI) sistemleri, suyun içerisindeki pozitif (katyon) ve negatif (anyon) iyonların uzaklaştırılmasıyla yüksek saflıkta su elde edilmesini sağlar. Bu sistemler; laboratuvarlar, cam sanayi, ilaç ve kozmetik sektörleri gibi saf su gerektiren alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Sistem; iki aşamalı olarak katyonik ve anyonik reçinelerden oluşur. İlk olarak su, katyonik reçineden geçerek pozitif iyonlar hidrojen (H⁺) iyonları ile değiştirilir. Ardından anyonik reçineden geçerek negatif iyonlar hidroksit (OH⁻) iyonları ile değiştirilir. Bu iyonların birleşimi sonucunda H₂O, yani saf su elde edilir.

İleri seviyede saflık gerektiren uygulamalarda karışık yataklı iyon değiştirici sistemler (Mixed Bed) kullanılır. Bu sistemlerde katyon ve anyon reçineleri tek bir ünitede bulunur ve son derece yüksek saflıkta su üretimi sağlanır.

Kullanım süresi sonunda reçineler doygunluğa ulaşır ve rejenerasyon işlemi ile yeniden aktif hale getirilir. Katyonik reçineler asit ile, anyonik reçineler ise kostik ile rejenere edilir.

Deiyonizasyon Sistemlerinin Kullanım Alanları:

  • Otomotiv endüstrisi

  • Kimya ve ilaç üretimi

  • Kozmetik ürün imalatı

  • Laboratuvarlar

  • Yüzey kaplama ve elektro kaplama işlemleri

  • Enerji santralleri

🟦 Dealkalizasyon Sistemleri

Dealkalizasyon sistemleri, sudaki yüksek alkalinite seviyesini kontrol altına almayı hedefler. Alkalinite; sudaki karbonat (CO₃²⁻) ve bikarbonat (HCO₃⁻) iyonlarının yoğunluğuna bağlı olarak yükselir. Bu durum, endüstriyel süreçlerde beyaz çökelti oluşumuna, ekipmanların zarar görmesine ve sistem verimliliğinin düşmesine neden olur.

Dealkalizasyon işlemi, karbonat ve bikarbonat seçici anyonik reçineler aracılığıyla gerçekleştirilir. Bu sistemler genellikle su yumuşatma ünitelerinin öncesine konumlandırılarak, hem yumuşatma sistemlerinin iş yükünü azaltır hem de tuz sarfiyatını düşürür. Aynı zamanda sistemde kullanılacak kimyasallarda da %6–8 oranında tasarruf sağlanır.

Dealkalizasyon Sistemlerinin Avantajları:

  • Su iletim sistemlerinde oluşabilecek korozyonun önlenmesi

  • Kimyasal kullanımının ve işletme maliyetlerinin azaltılması

  • Tesis verimliliğinin artırılması

  • Ekipman ömrünün uzatılması