SDI Analizi Nedir? Silt Yoğunluk İndeksi Nasıl Ölçülür?
Su berrak görünse bile içinde gözle seçilemeyen kil, ince tortu ve kolloidal parçacıklar bulunabilir. Bu parçacıklar su arıtma sistemlerinde zamanla filtre ve membran yüzeylerinde birikerek suyun geçişini zorlaştırabilir. Silt Density Index (SDI), Türkçede silt yoğunluk indeksi olarak bilinen ve suyun bu tür partiküllerden kaynaklanan tıkanma eğilimini değerlendirmek için kullanılan bir göstergedir.
SDI analizi özellikle ters ozmoz ve nanofiltrasyon sistemlerini besleyen suyun izlenmesinde kullanılır. Membranlarda partikül birikimi arttığında işletme basıncı yükselmek zorunda kalabilir, su üretimi düşebilir ve temizleme ihtiyacı sıklaşabilir. SDI ölçümü, ön arıtmanın yeterliliğini izlemek ve olası tıkanma sorunlarını erkenden fark etmek için pratik bir kontrol sağlar.
SDI bir kirlilik maddesinin mg/L cinsinden konsantrasyonunu göstermez. Ölçülen şey, belirli koşullarda kullanılan test membranının ne kadar hızlı tıkandığıdır. Bu nedenle sonuç, suyun genel kalitesini tek başına açıklamak yerine membran sisteminin işletme koşullarıyla birlikte değerlendirilir.
SDI Analizi Nasıl Yapılır?
Ölçümün temelinde suyun 0,45 mikrometre (µm) gözenek boyutuna sahip bir membran filtreden geçirilmesi bulunur. ASTM D4189-23 standardında tanımlanan yöntemde su, 207 kPa (30 psi, yaklaşık 2,1 bar) sabit basınç altında filtrelenir. Yaygın kullanılan düzenekte 47 mm çapında filtre tutucu, basınç regülatörü, manometre, ölçü kabı ve kronometre yer alır.
Önce temiz membran filtre tutucuya yerleştirilir, sistemdeki hava uzaklaştırılır ve basınç ayarlanır. Su akışı başladığında ilk 500 mL filtratın toplanması için geçen süre kaydedilir. Su akışı kesilmeden sürdürülür; 5., 10. ve 15. dakikalarda yeniden 500 mL su toplamak için gereken süreler ölçülür. Basınç ve su sıcaklığı da kontrol edilir.
Filtre üzerinde tutulan ince parçacıklar akışı yavaşlattığında aynı miktarda suyu toplamak daha uzun sürer. Başlangıç ve ölçüm sonundaki süreler karşılaştırılarak SDI hesaplanır. Testin 15 dakika sürdüğü sonuçlar SDI₁₅, 10 ve 5 dakikalık sonuçlar ise sırasıyla SDI₁₀ ve SDI₅ olarak belirtilir.
SDIₜ = [1 − (t₁ / t₂)] × 100 / T
Formülde t₁ ilk 500 mL suyun toplanma süresini, t₂ ise T dakika sonunda aynı hacmin toplanma süresini saniye cinsinden ifade eder. T, dakika cinsinden test süresidir. Örneğin başlangıçta 500 mL su 30 saniyede, 15. dakikada ise 60 saniyede toplanıyorsa SDI₁₅ yaklaşık 3,33 olarak hesaplanır.
Filtre çok hızlı tıkanırsa 15 dakikalık ölçüm uygun olmayabilir. Hesaplamadaki [1 − (t₁ / t₂)] ifadesinin 0,75 değerini aşması halinde daha kısa ölçüm süresi kullanılır. Böyle durumlarda raporda ölçümün SDI₅ veya SDI₁₀ olarak yapıldığı açıkça gösterilmelidir. Farklı sürelerde elde edilen sonuçlar doğrudan aynı değer gibi ele alınmaz.
SDI Değeri Nasıl Yorumlanır?
Genel olarak düşük SDI, test membranının daha yavaş tıkandığını ve suyun partikül kaynaklı kirletme eğiliminin daha düşük olduğunu gösterir. Değer yükseldikçe ön arıtma performansı, filtrelerin durumu ve su kaynağındaki değişiklikler gözden geçirilir.
SDI, bulanıklık veya askıda katı madde ölçümüyle aynı anlama gelmez. Bulanıklık ışığın sudaki parçacıklar nedeniyle saçılmasına, AKM ise belirli bir yöntemle tutulan katı maddelerin miktarına dayanır. SDI ise filtrenin akışındaki azalmayı izler. ASTM D4189-23, yöntemin özellikle düşük bulanıklığa sahip sular için uygun olduğunu ve parçacık miktarının mutlak ölçümü olarak kullanılmaması gerektiğini belirtir.
Sonucun karşılaştırılabilir olması için numunenin alındığı nokta, basınç, sıcaklık, filtrenin özellikleri ve ölçüm süresi kayıt altına alınmalıdır. Farklı membran filtre markalarıyla veya farklı sıcaklıklarda elde edilen değerler birebir karşılaştırılamayabilir. Numunenin bekletilmesi ve taşınması da parçacıkların çökelmesi ya da bir araya gelmesi nedeniyle ölçümü etkileyebilir. Bu nedenle mümkün olduğunda suyun işletmedeki temsil edici noktasında ölçüm yapılır.
SDI’nin yüksek olması her zaman bir sorun olduğunu göstermeyebilir. Yetersiz kum veya kartuş filtrasyonu, yüzey suyundaki dönemsel değişimler, koagülasyon uygulamasındaki aksaklıklar ya da ön arıtma sonrası sisteme parçacık taşınması değerleri yükseltebilir. SDI değişimi, bulanıklık, diferansiyel basınç ve membran performansı kayıtlarıyla birlikte incelendiğinde daha anlamlı hale gelir.
SDI raporunda ölçüm süresi ve hesaplanan indeks açıkça belirtilmelidir. Örneğin “SDI₁₅: 2,8” ifadesi, 15 dakikalık ölçümden elde edilen değeri gösterir. Sonucun değerlendirilmesinde ise tesisin hedef SDI aralığı, kullanılan membran ve ölçüm koşulları esas alınır.
AEM Laboratuvarı; uzman kadrosu, teknik ekipmanı ve kaliteli hizmet anlayışı ile Silt Yoğunluk İndeksi (SDI) analizi gerçekleştirmektedir. AEM Laboratuvarı, Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığından yetkili, TÜRKAK’tan akredite bir kuruluş olarak hizmet vermektedir.
