Su Arıtma şüphesiz geçmişten günümüze her toplumun ihtiyac duyduğu bir gereksinim olmuştur. Hiç bir kimya bilgisi olmayan toplumlar bile, Milattan Öncesinden bu yana, Suyu temizleyerek içlebilecek konuma getirmeyi amaçlamışlardır.


Suyun arıtılması, İlk denemelerden bu güne kadar farklılık göstere göstere eldeki imkanlarla yapılmaya çalışılsada. tarihte bu konuda başarılı olabilen çok az topluluk bulunmakta. Bunun en büyük sebeplerinden biri ise, suyun içerisinde bir çok bileşenin olmasından kaynaklanıyor. Suyun kokusunu gidebilenler tadını düzeltemediler, Ya da tadını düzeltip bulanıklığını ve içindeki pisliği temizleyemediler, Fakat tarih boyunca temiz suya olan ihtiyaç hiç değişmeden günümüze kaar devam etti.


Geçmişte amaç, sadece iyi su içebilmek iken, günümüzde suyun insan sağlığı üzerindeki etkileri göz önünde tutularak mineralli sağlıklı su tüketmek ve dünya üzeindeki kullanılabilir, su kaynaklarının gün geçtikçe azalması, hatta ülkemizde dahi bir kış yapmur yağmadığı zaman şehirlerin susuz kalacağı gerçeğini göz önünde bulundurarak, Amaç farklılık gösterse de, İnsanların iyi içimli sağlıklı bir suya olan ihtiyacı hiç değişmedi desek yeridir.


İlk Su Arıtma Denemeleri M.Ö. 2000


M.Ö. 2000 - M.Ö. 1700 yılları arasında Mısırlılar ve Sümerler tarafından ilk denemeler başladığını, Mısır tarih araştırmacıları ve Eski mısır yazılarında olduğunu belirtmişlerdir. bu dönemde, suyu Çakıl taşlarından süzerek kaynatmayı ve suyu arındırmayı denemişlerdir.


M.Ö. 1500 Antik Yunan


Antik Yunan tarihinde ve sanskritçe yazılarında da temiz suya olan ihtiyaca özgü yazılar suyu arıtma için kullanılan yöntemler mevcut. suyu Kum ve Çakıl ile süzmeyi deneyerek arıtılmayı denemişlerdir. Fakat yine bu çabalar tamamen bir başarıya ulaşmamışlardır.

Yine Aynı Dönemde, Mısırda Koagülasyon, ilkesini keşfetmişler. Süspansüyon halinde ilen Partikül yerleşimi için Kimyasal Uygulayarak suyu saflaştırmayı başarmışlardır.

Bu başarından Yaklaşık sonra, M.Ö. 500 YıllarındaHipokrat suyun şifa verebilen bir içecek olduğunu keşfetmiştir. ve yine kendi ismini verdiği bir kılıf sayesinde, Hipokrat Kılıf, adı verilen bir sistemle su arıtmada ilk filşitrasyonu uygulaşmış oldu.

Bu Sayede suyun içilmesini engelleyen, kokuyu ve kaba partikülleri te mizlemeyi Hipokrat sağlamış oldu.


M.Ö. 200 - 300

M.Ö. 200 Yıllarında Roma'da yaşam bölgelerinin ve Sanayi Bölgelerinin Su İhtayacını karşılamak için, su kemerlerini yapmaya başlammıştır. Fakat Su kemerlerinde suyun deniz seviyesinden yüksek bölgelere taşınmasını çözebilmek için, Arşimet Su vidası denilen bir sistem icat etmiştir. Su Vidası denilen bu sistem hala günümüzde endüstriyel arıtma sistemlerinde kullanılan Pompaların temelini oluşturmaktadır.



1600'lü Yıllar

Sir Francis Bacon gibi bir çok insan 1600 lü yıllarda deniz suyunu arıtmaya çalışsada bu deneylkerinde suyun içerisinde çözünmüş halde bulunan tuzu ayrıştırmayı başaramamıştır.

Yine Aynı Dönemde Hollandalı İki Gözlük Yapımcısı tarafından geliştirlen merceklerle suyun içerisinde bulunan moleküllerin gözlemlenmeye başladığı yani suyu ainsanoğlu olarak gözlemleyebildiğimiz bir dönemdir.


1700 lü Yıllar


Bu Yılalrda Suyun moleküler yapısını gözlemleyebildiğimiz için, içerisinde ayrıştırmak istediğimiz Molküller için Daha elle tutulur, gözle görülür sistemler yapılmaya çalışılmmıştır. Yün, Kömür, ve sünger gibi materyallerle suyu bir nebze günümüzde temizleyebilecek temeller atılmmıştır. Ve bu Sistemler evlerde kullanılmıştır.



1800 lü Yıllar


1800 lü yıllarda ise su üzerine yapılan en iyi atılımlardan biri iskoçyadan gelmiştir. İskoçyada Robert Tom tarafından ilk endüstriyel Su Arıtma Sistemi bir belediye i,çin inşaa edilmiştir.

1800 Yıllar'da suyun arıtılması gerektiğini tüm dünyanın anlaması 1854 yılına gelindiğinde kolera salgını ile tanışan dünya, Salgının yayılma sebebinin kanalizasyon suları ile içme sularının karışımından olduğunu öğrenene ve önlemler alınana kadar milyonlarca ,insan bu salgında hayatını kaybetmiştir.


Membran Filtrelerinin Tarihsel Gelişimi

<blockquote>Membran teknolojisi,yaklaşık olarak 50 senedir aktif olarak çok farklı endüstri alanında kendine yer bulmaktadır. Ayrıca polimer kimyası, elektrokimya, kimya mühendisliği, çevre mühendisliği ve malzeme mühendisliği gibi bilim ve mühendislik konularında da membran teknolojileri aktif olarak çalışılmaktadır (Lonsdale, 1982).

Membranlar tarihsel gelişimi içerisinde kendine 1950’lerden önce yer bulsa da çok yaygın olarak kullanım alanına sahip değillerdi. O günden bugüne kadar membran teknolojilerinin gelişiminde bazı kritik olaylar yaşanmıştır. Bunlardan ilki 18. yüzyıla dayanmaktadır.

Nollet, 1752’de bir tarafta su-etanol karışımı diğer tarafta su ortamı bulunurken,aradaki malzemenin seçici olaraketanolü geçirdiğini keşfetmiştir. Nollet’inyarı geçirgen membran ve osmotik basınç kavramlarını ilk keşfeden kişi olduğu düşünülmektedir. Fick, 1855’de difüzyon kanunlarını yayınlamıştır.. Bu kanunlar,membran kalınlığı boyunca taşınımın ne şekilde gerçekleştiğini ilk kez tanımlamayı sağlamıştır (Fick, 1855).

Yarı geçirgen membranlardaki kütle taşınımı üzerine daha sistematik çalışmaları ise Graham yapmıştır. Graham, 1866’da farklı ortamlar kullanarak gaz difüzyonunu çalışmış ve kauçuğun farklı gazlara karşı farklı geçirgenliğe sahip olduğunu keşfetmiştir.

Membranlarla alakalı ilk çalışmalar hayvan mesaneleri ya da kauçuk gibi doğal malzemelerle denenmiştir. Traube,1867’de ilk kez bakır-demir-siyanür kullanarak gözenekli porselen üzerinde yarı geçirgen membran üretmiştir.

Traube, van’t Hoff ve Pfeffer,osmotik basınç üzerine çalışmalar yapmıştır (Van’t Hoff, 1887; Pfeffer, 1877). Daha sonraNerst ve Plank, konsantrasyon veya elektrik potansiyel sürücü kuvvetleri altındakielektrolitler için akı denklemlerini geliştirmiştir (Plank, 1888;Nernst, 1888). Donnan,1911’de elektrolitlerin varlığında membran 16 üzerindeki denge ve potansiyel teorileri üzerine çalışmıştır (Lonsdale, 1982; Strathmann ve diğ.,1975).20. yy başlarından itibaren membranbilimi ve teknolojisi yeni bir aşamaya geçmiştir.

Bechold, konsantreasetik asit içerisinde nitroselüloz çözeltisi kullanarak ilk sentetik membranları üretmiştir. Bu membranların geçirgenlikleri asetik asit ve nitroselüloz oranları değiştirilerek ayarlanmıştır. Bechold dışında,Bachmann ve Zsigmondy, Manegold, Grabard ve Elford gibi bilim insanları da membran bilimi ve teknolojisine aynı dönem içerisinde katkıda bulunmuştur. Ters osmozun öncüsü olacak çalışmaları ilk kez Manegold, Michealis ve McBain gibi araştırmacılar 1920’lerde selofan ve selüloz-nitrat malzemeleri kullanarak gerçekleştirmişlerdir.

Tuz veya elektrolit çözeltileri,bu membranlardan basınç altında geçirilmiş, süzüntüde beslemeye göre daha az miktarda çözünmüş madde elde edilmiştir(Lonsdale, 1982). 1944 yılında ilk kez fonksiyonel hemodiyalizcihazı üretilerek membranlar ilk kez büyük ölçekte biyomedikal alanda kullanılmıştır (Kolff, 1944). 1950’li yıllara kadar membranların pratikteki uygulamaları çok fazla bulunmamaktaydı. Bu yıllardan sonra membranlar bilimsel olarak geliştirilmesinin yanında,uygulamaya yönelik olarak da gelişmeye başlamıştır.

Polimer kimyasındaki gelişmeler sayesinde özel taşınım özelliklerine sahip, mükemmele yakınmekanik ve ısıl dayanımları olan sentetik polimerlerin geliştirilmesine olanak sağlamış olup, yeni membranların üretilmesigerçekleşmiştir. Bu dönem içerisinde membrantaşınım özellikleri,termodinamik olarak geri dönüştürülemez proseslere bağlı olarak açıklanmıştır.

Ayrıca çözelti-difüzyon modeli gibi membran taşınım modeli de geliştirilmiştir (Merten, 1966). Membranbilim ve teknolojisine yönelik en büyük gelişmelerden birisi,selüloz asetat bazlı yüksek tuz tutunumu ve akıya sahip, orta seviyede hidrostatik basınç gerektiren ters osmozmembranlarının üretilmesi olmuştur (Reid, 1959; Loebve Sourirajan, 1964).

Denizden içme suyuelde edilebilmesine yönelik en büyük gelişme bu sayede yaşanmıştır. 17Loeb ve Sourirajan tarafından geliştirilen asimetrik yapılı membranlar,yüzeyi yoğun tabakaya sahip olup yüksek seçicilik ve akı sağlarken, oldukça gözenekli iç katman ise membrana mekanik dayanım sağlamaktadır. Asimetrik selüloz asetat membranlar faz dönüşümü metodu kullanılarak homojen polimer çözeltisinin iki fazlı bir yapıya dönmesiyle (polimerin katı polimer fazı, polimer içermeyen kısmınise gözenekli fazı oluşturması gibi) üretilmiştir (Kesting,1971;Strathmannve diğ., 1975). Sonrasında sentetik membranların üretilmesi için poliamid, poliakrilonitril, polietilen, polisülfon gibi diğer polimerler de kullanılmaya başlanmıştır.

Bu polimerlerin kullanılmasıyla birlikte membranların mekanik, kimyasal ve ısıl dayanımlarında iyileşme görülmüştür. Ara yüzey polimerizasyonununkeşfedilmesine kadar ters osmoz membranlarını üretmek için selüloz asetat kullanılmıştır (Cadotteve Petersen,1981;Rileyve diğ., 1967). Ara yüzey polimerizasyonu kullanılarak üretilen membranların akıları, seçicilikleri, kimyasal ve mekanik dayanımları daha yüksek olmuştur.

Ters osmoz membranları,ilk olarak düz plaka olarak üretilip spiral sargılı modüllerde uygulanmıştır (Bray,1968;Westmoreland, 1968). İçiboşluklu fiber membran geometrisinin değiştirilebilir olduğu keşfedildikten sonra,asimetrik içi boşluklu fiber membranlar, tuzlu su ve deniz suyu tuzsuzlaştırılmasında kullanılmaya başlanmıştır.

Etkin membranların üretilmesi gerçekleştikten ve bununla ilgili teknolojik gelişmelerden sonra membran modüllerinin geliştirilmesine başlanmıştır. Üretilen modüllerde,yüksek paketleme yoğunluğu, güvenilirlik, membran ya da modülün kolay değiştirilebilir olması, düşük maliyetve konsantrasyon polarizasyon kontrolünü sağlayacak şartların olması beklenmektedir (Lonsdale, 1982). 1970 ve 1980’li yıllarda elektrodiyaliz, pervaporasyonve gaz ayrımı konularında gelişmeler yaşanmıştır.

Yakın zamanda ise kontrollü ilaç salınımı, yakıt hücreleri ve pillerde enerjinin dönüşümü konularında membranlar kullanılmaya başlanmıştır. 2000’li yıllarda ise nano teknolojinin gelişmesiyle birlikte membran özelliklerinin iyileştirilmesi amacıyla nano partikül eklentili kompozit membranların üretilmesi gerçekleşmiştir. Mevcut membranlar, büyük ölçüde18 sınırlarına ulaşmıştır. Bu amaçla,düşük basınçta işletilebilen, yüksek akı ve geçirgenliğe sahip biyomimetik yaklaşımlar kullanılarak membranların geliştirilmesine başlanmıştır(Şengür-Taşdemir ve diğ., 2016).

Membran konusunda ağırlık,membran üretiminin yanındaproses geliştirilmesine, uygulama ve uzun süreli işletme deneyimi üzerine olmuştur. Ayrıca membran kontaktörlerinin ve membran reaktörlerinin kullanılmasına yakın geçmiştebaşlanmışve bu konudaki çalışmalarartış göstermektedir(Strathmann ve diğ., 2006) </blockquote>

Dünya'da Su Arıtmaya verilecek önemin büyüklüğünü algılayan büyük toplumlar yine aynı yüzyılın sonlarında, Suyu arıtabilmek için farklı yöntemler geliştirmeye başlamışlardır.

Amerika Birleşik Devletleri 1890 lara gelindiğinde Büyük kum filtreleri yapmaya başlayarak suyun arıtma sisteminin modernize edilmesinin ilk adımlarını atmıştır.

Çok Değil bundan 40 yıl öncesine kadar en güvenilen yöntem çökertme yöntemi olarak karşımıza çıkmıştır.

Bunu Size Anlatabilmek adına şöyle bir örnek verebilirim. 1990 lı yıllarda ülkemizde üçlü çelik türler halinde satılan su arıtma cihazlarında,çökertme yöntemi ile salışmaktaydı.

1900 lü yıllarda Su Arıtma Sistemlerinin Evrim Geçirdiğini Suan Hala Dünyada en çok kullanılan Membran Sisteminin Temellerinin Atıldığını Söyleyebiliriz. Fakat Membra gelene kadar 1900 lü yılların başlarında arıtma sistemleri ile ilgili farklı gelişmeler olmuştır, dilerseniz bilinmesi önem arzeden konulara değinelim öncelikle.