 |
|
İçme Kullanma
ve Proses Suyu Arıtım Sistemleri |
|
Tüm dünyada hızlı nüfus artışıve endüstriyel
gelişimin bir sonucu olarak,su kaynaklarında ciddi bir azalma
meydana gelmiştir.Bu sıkıntının giderilebilmesi amacıyla, mevcut su
kaynaklarının korunması, kaynaktan alınan kalitesiz suların kullanma
ve içme amaçlı arıtımı ve kirletilmiş suların arıtılarak zararsız
hale getirilmesi son yıllarda önem kazanmıştır.
Bu teknik föyde, suda bulunabilecek maddeler ve
arıtım yöntemlerinden kısaca bahsedilmiştir. |
|
İçme Suyunun Nitelikleri
|
-
Su; kokusuz, renksiz, berrak ve içimi hoş
olmalıdır. Sularda fenoller, yağlar gibi suya kötü koku ve tat
veren maddeler bulunmamalıdır.
Su tortusuz ve renksiz olmalıdır.
-
Su;hastalık yapan mikroorganizma ihtiva
ermemelidir. Suda bulunan vibrio cholera, salmonella typhi,
hepatit virüsü gibi mikroorganizmalar sudan geçerek hastalığa
sebep olurlar. İçme sularının kesinlikle bakteriyolojik kirlilik
taşımaması gerekir.
-
Suda sağlığa zararlı kimyasal maddeler
bulunmamalıdır. Bazı kimyasal maddeler zehirli etki yapabilir.
Arsenik, kadmiyum, krom, kurşun, civa gibi... Bunun yanında
baryum, nitrat, florür, radyoaktif maddeler, amonyum, klorür gibi
maddeler sınır değerlerinin üzerinde sağlığa olumsuz etkileri olan
maddelerdir. Aynı zamanda bazıları suya kirli suların karıştığının
göstergesidir.
-
Sular kullanma maksatlarına uygun olmalıdır.
İçme suyu ve sanayide, kullanma sularında demir, manganez ve
sertlik değerleri önemlilik arzeder.
-
Sular agresif olmalıdır. Suların agresifliği,
serbest karbondioksit ( CO2) ile bikarbonat ( HCO3-)
iyonunun dengede olmasından ileri gelir. Suların agresifliği
boruların korozyonuna sebebiyet verir. Ayrıca boruların aşınması
halinde borudan ayrılan elementler su kalitesinin bozulmasına
sebep olur.
|
|
Bulanıklık
|
|
Bulanıklık askıda katı madde içeren suların ışık
geçirgenliğinin bir ölçüsüdür.
Bulanıklığın nedeni; suyun içindeki askıda
maddelerden, gözle görünecek büyük tortulara kadar her şey olabilir.
Kum, kil, silis, kalsiyum karbonat, demir, mangan, sülfür vb.. gibi
maddeler bulanıklığa neden olurlar.
Özellikle nehir sularında yüksek olan
bulanıklık, yağmurlarla taşınan topraktan veya nehire karışan
evsel-endüstriyel atık sulardan kaynaklanır. Ayrıca bu kirlenme
sırasında organik maddeler kadar inorganik maddeler de
|
|
|
| |
|
suya karışır. Bu maddelerin bulunması suda bakteri
oluşumunu destekler. Bakteri oluşumu da suda bulanıklığı arttırır.
Örneğin N.P gibi maddeleri kullanan algler büyüyerek suda
bulanıklığa sebep olurlar. Aynı zamanda suda sıcaklı artışı da
mikroorganizma faaliyetlerini hızlandırır.
Sonuç olarak bulanıklığın nedeni tamamen inorganik
maddeler olabileceği gibi doğadaki pek çok organik te olabilir. |
|
Bulanıklığın Önemi |
|
Bulanıklık içme ve kullanma suyu temini için 3 ana nedenle
önemlidir; |
|
Estetik |
|
İçilen suyun mutlaka
berrak olması istenir. Çünkü sudaki bulanıklık, canlı
faaliyetlerinin olması ile veya muhtemel bir kirli su karışması ile
ilişkilendirilir ve sağlık tehlikesi mevcut olabilir. Bu nedenle
içme sularında bulanıklık istenmez. |
|
Filtrasyon |
|
Bulanıklığın artması
suyun filtrasyon maliyetini de arttırır. Yüksek bulanıklık açık kum
filtrelerini kullanılamaz hale getirebilir (yıkama süreleri kısalır,
maliyeti artar). Yüksek bulanıklık olan sularda kimyasal
koagülasyonla bulanıklığa neden olan askıda maddeleri
yumaklaştırarak kum filtrelerinde yakalayabiliriz. |
|
Dezenfeksiyon |
|
Dezenfeksiyonun etkili
olabilmesi için dezenfektanın sudaki mikroplarla tam temasının
ağlanması gerekir. Ancak öellikle kanalizasyon atıklarındaki
patojenler sudaki katımaddelerin içine girerek dezenfektandan
kurtulabilmektedir. Bu nedenle çme suyu olarak kullanılacak sularda
bulanıklığın düşük değerlerde olması istenir. |
|
Renk |
 |
Sularda renk; yapraklar, kozalaklı ağaç meyveleri,
ağaç ve sebze artıkları gibi organik maddelerin suyla temasında
çözünmeleriyle meydana gelir. Bu sular pek çok askıda madde ihtiva
ederler.
Suya renk veren hücreler; tannin, hümik asit ve
hümattır ( ligninin
parçalanması ile ). Bazan demirsuda ferrik humat formunda bulunarak
yüksek renk potansiyeli oluşturur.
Doğal olarak renk içeren sular negatif
değerliklidir. Bu yüzden trivalent metalik iyonların (demir,
alüminyum gibi ) koagülasyonu ile renk arıtımı yapılabilir.
Suların organiklerden kaynaklı rengine “ gerçek renk
“ ( true color) denir.Bunun dışında özellikle yüzey sularında askıda
maddelerden oluşan renk gözlenebilir. Bu da “ görünen renk “
tir.(apparent color). |
|
Koku ve Tat |
|
Sudaki koku ve tat problemi pek çok faktöre
bağlıdır. Bunlar;
-
Organik madde
-
Canlı organizmal faaliyetleri
-
Demir, mangan ve korozyonun metalik ürünleri
-
Fenol gibi endüstriyel atık kirliliği
-
Klorlama
-
Yüksek mineral konsantrasyonu
-
Çözünmüş gazlardır.
Genel olarak yukarıdaki faktörlere bağlı tat ve koku
problemi içme ve kullanma suları için rahatsızlık vericidir. Bazı
organik ve inorganik maddeler ( aldegitler, ketonlar, sülfür içeren
organik bileşikler, H2S, CH4 gibi gazlar) özelliklek yeraltı, göl,
su hazmeleri, kanalizasyonlar gibi kapalı sistemlerde kötü kokuya
sebep olurlar.
Koku konsantrasyonunu ifade etmek için aşağıdaki
terimler kullanılır.
ATC: Kesin Eşik Konsantrasyonu : İnsanların
%100’ü tarafından algılanabilen minimum konsantrasyon.
TDN: Eşik Koku Numarası : Konsantrasyonu
ATC’ye indirebilmek için yapılan seyreltme sayısı.
TLV: Eşik Limit Değeri : 40 yıllık
çalışmahayatı içerisinde insanların günde 8 saat, haftada 5 gün,
yılda 50 hafta maruz kalabildiği maksimum konsantrasyon.
MAC: Maksimum Müsaade Edilebilir
Konsantrasyon : Asla aşılmaması gereken maksimum konsantrasyon.
Ağızda hissedilen tat duygusu ise aslında koku, tat
ve sıcaklığın bir bileşimidir. Eğer su numunesi
belirgin bir koku ve sıcaklık içermiyorsa, hissedilen duygu gerçek
tat olarak ifade edilir. Demir, mangan,
potasyum, klor, potasyum permanganat gibi oksidantlarla etkisiz hale
getirilebilir. |
|
Mikroorganizmalar |
|
Mikroorganizmalar (bakteriler, virüsler, protozoalar
vb..) son derece küçük organizmalardır. Bazıları konvansiyonel
misroskoplarda dahi gözükmezler. Yeryüzündeki bütün bakteriler 0.5
mikrondan büyüktür. Suda bulunan bazı mikroorganizmalar hastalık
yapıcıdır. Aşağıda bazı mikroorganizmaların isimleri ve sebep
oldukları zararlar kısaca açıklanmıştır. |
 |
İçme suyunda bulunan bazı bakteriler ;
Salmonella :
Yiyecek zehirlenmelerine sebep olur.
Shigella :
Bakteriyel dizanterinin sebep olur.
Vibrio organizmalar :
Koleraya sebep olur.
Campylobacter bacteria : Mide ve bağırsaklarda yaşar. Ülsere
sebep olabilir.
Sülfür bakterisi :
Suya çürük yumurta kokusu verir. Son derece hızlı bir biçimde
korozyona sebep olur.
Actinomyectes : Suya kötü koku ve tat verir.
|
|
Suda hastalık yapıcı bakteriler olup olmadığı sadece
testle anlaşılabilir. Bu testlerin yılda en az bir kez tekrarlanması
gerekir. Testin yapılacağı en iyi zaman sonbaharın sonu ve yazın
başlarıdır. Hastalık etkenleri olan yukarıda belirtilen
mikroorganizmaların bakteriyolojik analizleri zordur. Bu yüzden
gösterge indikatör mikroorganizmalar kullanılır. Bunlar;
E-kolinin sularda bulunması, zararlı organizmaların
varlığının bir işaretidir. Dışkının 1gr’ında 108 – 109
adet E-koli bulunur. Bu sebeple bir içme suyu kapmağı tahlil
edildiğinde E-koli bulunmuşsa, bu sayan insan, memeli hayvan veya
kuşların dışkılarıyla kirleniği anlaşılır. Zararlı
mikroorganizmaların giderilmesinde, yani dezenfeksiyonunda çeşitli
yöntemler kullanılır.
Bunlar kısaca ;
Klorla arıtım ( tek adımlı
yöntem) : Klor konsantrasyonu
1mg/lt olacak şekilde dozlama yapılır ve fazla klor aktif karbon
filtre ile alınır.
Ozonla arıtım :
Ozon suya enjeksiyonu yapılır.
Ultraviyole ile arıtım :
Su ultraviole cihazından geçirilir ve ultraviole ışığı bakterileri
zararsız hale getirir.
Distilasyon :
Su kaynatılır.
Yukarıda anlatılan sistemlerin hiçbiri mükemmel
değildir. Her birinin avantaj ve dezavantajları bulunur. Dezenfektan
olması ve hızlı etki etmesine karşın son derece kararsız bir
bileşiktir. Bunun yanında üretiminin pahalı olması gibi debir
mahsuru vardır.Ultraviole de etkisi hızlı dezenfeksiyon
araçlarındandır. Klor kuvvetli ve ozona kıyasla daha kararlı bir
dezenfektandır ancak suya koku ve tat verir. Bu koku ve tat aktif
karbonla alınabilir. Klor etkisini, su gerçek anlamda kullanılıncaya
kadar sürdürür. Ozon ve ultraviyolede bu tür bir etki söz konusu
değildir. Bu yüzden ultraviole üniteleri kısa hatlarda ve genelde
depo çıkışlarında kullanılır. Distilasyon ise enerji maliyeti çok
yüksek olduğundan ekonomik değildir. |
|
Azot |
|
Azot doğal dolanımı olan, bakteriler tarafından besi
kaynağı olarakkullanılan ve kimyasal yollardan değişik oksidasyon
kademelerinde bulunan ve sularda sık sık görülen bir parametredir.
Azot Türleri :
NH3-N
: Amonyak Azotu
Org-N : Organik Azot
NO2-N : Nitrik Azotu
NO3-N : Nitrat Azotu
Amonyak (NH3) : Amonyak
doğal sularda genellikle amonyum (NH4) halinde bulunur ki
buna serbest veya tuz halindeki amonyak denir. Sularda amonyak,
kimyasal ve fizikselolaylar veya mikroorganizma faaliyetleri
sonucunda oluşur. Kimyasal ve fiziksel olaylar sonucunda oluşan
amonyağın sağlığa zararı yoktur. Ancak mikroorganizma faaliyetleri
sonucunda oluşan amonyak organik madde kaynaklı olma ihtimali
bakımından tehlikelidir. 0.5 ppm’den büyük değerde amonyak
kirliliğin belirtisidir.
Nitrit (NO2) :
İçme suyunda kesinlikle istenmez. Güneş ışığı
ve bazı bakteriler nitratları nitrite dönüştürülür.
Nitrat (NO3):
Azotlu organik bileşiklerin son yükseltgenme
ürünleridir. Kuyu sularında nitrat genelde daha fazla bulunur.
Özellikle bebeklerde blue-baby denilen hastalığa neden olur. Vücudu
morarmaya başlayan bebeklerde bu hastalık ölüme dahi neden olabilir.
Nitratlar suya topraktan geçmiş olabilir. Fakat
amonyak ve nitritten kaynaklıysa tedbir alınmalıdır. Çünkü
nitritlerin mevcudiyeti suda kirlenmeyi ifade eder. Nitritler yüksek
miktarda organik madde ile bulunursa daha büyük bir kirlenme
sözkonusudur. Amonyak ta bazı bakteri türlerinin çoğalmalarına sebep
olur ki bunlar suya kötü koku verirler.
Bu azot türleri alıcı ortama aşırı miktarlarda
verildiklerinde organizmalar tarafından kullanılırlar. Bu alıcı
ortam içerisinide ötrofikasyona (alg patlaması sonucu oksijen
azlığı) sebep olur. Biriktirme haznelerinde alg patlamasını önlemek
için hazneye giren N, P, C konsantrasyonlarını azaltmak ve ışığı
kontrol etmek gerekir. Ayrıca haznedeki algleri çeşitli kimyasal
maddelerle öldürmek te çözüm
yollarından biridir. Ancak haznedeki canlı hayatı da göz önünde
bulundurulmalıdır.
Azot Giderme Metodları :
-
Nitrifikasyon ve denitrifikasyon ile biyolojik
tasfiye
-
Damlatmalı filtrelerle tasfiye
-
Yeraltı suyunun suni olarak beslenmesi veya
kuyularla çekilmesi
-
Kırılma noktası klorlanması
-
Yüksek pH’ta havalandırma
-
İyon değiştirme
-
Reverse-Osmosis
|
|
TDS
( TOTAL DISOLVED SOLIDS
)
( TOPLAM ÇÖZÜNMÜŞ KATILAR ) |
|
Sudaki toplam çözünmüş katılar, inorganik tuzları ve
az miktarda organik maddeleri içerirler. Gerek yüzey suları gerekse
yeraltı suları ilişkide oldukları toprak ve taş malzemeden mineral
çözerler. Çözünmüş inorganik maddeler suda iyon olarak bulunur. Suda
bilinen en genel iyonlar aşağıdaki gibidir;
KATYONLAR ANYONLAR
Ca+2
Bikarbonat HCO3-
Mg+2 CI-1
Na+ SO4-2
Fe+2 NO3-
Nitrat
Mn+2 CO3-2
Karbonat
Bunların yanında sular ağır metal iyonlarını (
kurşun, civa, kadmiyum vb..) ve organik maddeleri de içerebilirler.
Çözülmüş organik kimyasallar ( pestesetler, herbisitler gibi ) küçük
miktarlarda bile insan ve hayvanlar üzerinde toksik etki
gösterirler. Trihalometanlar (THM) ve dioksin gibi suda çözünmüş
organik maddelerin çoğu kanser yapıcıdır.Bu tip organikler suda
çözünmüş iyon formunda ve düşük konsantrasyondadırlar.
Yukarıda bahsedilen iyonlar, suda elektrik iletimini
sağlarlar. Yüksek değerde bu özellik, metal yüzeyler için
koroziftir. Aşırı TDS borular içinde tabakalaşmaya da sebep
olabilir. İçme suyundaki yüksek konsantrasyonları ishal etkisi
gösterebilir.
Toplam çözünmüş katılar sadece reverse osmosis ve
demineralizasyon prosesleri ile uzaklaştırılabilir. Yumuşatıcılar
TDS’i gidermez.
TDS’i çok düşük olan sular agresif ve koroziftirler.
Dolayısıyla özel kullanımlarda tedbir alınmalıdır. Örneğin bu sular
depolanacaksa deponun metal yerine phastik olması tercih
edilmelidir. |
|
Çözünmüş Oksijen (ÇO) |
|
Çözünmüş oksijen su içinde çözünmüş halde bulunan
oksijen konsantrasyonudur ve katot reaksiyonu verir. Tatlı sularda 1
atm basınçta, havanın oksijeninin çözünürlüğü 0oC’de 14,6
mg/l ve 35oC’de 7mg/l’dir.Oksijen suda çok az çözünen bir
gaz olduğundan çözünürlüğü verilen sıcaklıkta atmosfer basıncı ile
doğrudan değişmektedir.
Bir suyun içerdiği çözünmüş oksijen
miktarı şu faktörlere bağlıdır.
1.
Yüksek basınç altında, oldukça yüksek miktarda oksijen çözünür.
Basınç azaltıldığı zaman azaltılma oranı kadar gaz çıkışı olur.
Oksijenin çözünürlüğü doğrudan doğruya kısmi basınçla ilgilidir.
( Henry Kanunu)
Henry Kanunu: Sabit sıcaklıkta, sıvı içinde çözünen gaz miktarı
doğrudan basınç miktarına bağlıdır. Ör: sıcaklık sabit
kalmak
şartıyla, oksijenin 1 gr’ı suyun 100 cm3 ’ünde çözünürse
( atmosferik basınç altında), oksijenin 2 gr’ıda, atmosferik
basıncın iki
katında çözünür.
2. Sudaki
mineralin miktarı, oksijeni çözme yeteneğini etkiler. Distile su,
yüksek mineral içerikli suya göre daha çok oksijen
absorblayabilir.
Deniz suyu ve kuyu suları, taze yüzey sularına göre daha az çözünmüş
oksijen içerirler. |
|
Florür F |
|
Sularda bulunan florür, miktarına bağlı olarak,
faydalı veya zararlı olabilir. İçme suyu için tavsiye edilen değer 1
mg/lt’dir. Bu değerin dişler için faydalı olduğu ve diş çürümelerini
azalttığı bilinmektedir. Bunu yanında 9 aşın altındaki çocuklarda
yapılan bir araştırma, 2 mg/lt florür içeren suyun dişlerde
kahverengi lekeler bıraktığını, 4 mg/lt florür içeren suyun ise
kemik bozukluklarına sebep olduğunu
göstermiştir. Bu durumda araştırma sonuçlarına göre
1 mg/lt’den fazla florür bulunan sular arıtılmalıdır.
Florür Arıtma Yöntemleri
1.
Reverse Osmos
2.
Alüminyum sülfat, magnezyum veya kalsiyum fosfat gibi kimyasallarla
arıtım.
3.
Aktif karbon, aktif alüminyum oksidi, granüler trikalsiyum fosfat
yatakları veya iyon değiştirici reçinelerle süzme
Birinci arıtım metodu pek çok avantaja sahiptir.
İkinci arıtım yöntemi ayrıntılı arıtma, dikkatli kimyasal dozlama ve
pH kontrolüne gereksinim duyar. Üçüncü arıtım ayrıntılı kontrol
istemez. Burada florür absorbe edilir. |
|
Silis SiO2 |
|
Pekçok suda silis SiO2 bulunmaktadır. Bu
cok dağaldır çünkü doğada en çok bulunan element silikondur.(Si3)
kazan taşları oluşturur.
ki bu da kazan taşları içinde en tehlikeli olandır.
Bu taşların kalsiyum sülfat ve kalsiyum karbonattan oluşan taşlara
nazaran ısı transfer
kabiliyeti on kat daha azdır.
Silis ( silikondioksit)
Silis, silikon ve oksijenin
birleşmesi ile oluşur. SiO2 formülü ile ifade edilir.
Sert ve camsı bir mineraldir. Kum, kuartz, kumtaşı ve pranit gibi
çeşitli formlarda bulunur. Aynı zamanda , pekçok bitki ve hayvanın
iskelet yapısında da bulunmaktadır.
Silikat:
Silikatlar, silikon ve oksijen ile kombine
olmuş, alüminyum, kalsiyum, magnezyum, demir, potasyum, sodyum
vb..metal bileşikleridir. Silikatlar tuzlarda olduğu gibi
sınıflandırılır. Silikatlar; asbest, mika, talk pudrası gibi
çeşitli gruplara ayrılır. Kolloid ve kristaloid halde
bulunabilirler. Kolloid halde iken koagülasyon + filtre prosesleri
ile arıtılabilirler, kristaloid halde bulunduğunda ise kimyasal ve
fiziksel arıtımı zordur. |
|
Klorür |
|
Klorür, tüm doğal veya kullanılmış sularda çok
yaygon bir şekilde bulunan iyon türüdür. Sulara yeraltı
formasyonlarından çözünme yolu ile ya da tuzlu su – tatlı su
girişimleri sonucu katılabilir. İnsan ürininden günde kişi başına
ortalama 6 gr kadar klorür atılmaktadır. Klorürün normal
konsantrısyonlarında bir sağlık sakıncası yaratmadığı bilinmektedir.
Ancak 250 mg/lt’den yüksek konsantrasyonlarda tuz tadı oluşmaktadır.
Klorür suyun iletkenliğini artırdığı için korozyonu kolaylaştırır.
Konsantrasyonların yüksek olduğu sularda klorür; tat, korozif eğilim
ya da yumuşatma prosesine ters etki ile varlığını gösterir. |
|
Sülfat
(SO4-2)
|
|
Sülfat çevre sularına doğal yollardan karışan en
önemli iyonlardan biridir. Bütün doğal sularda değişen miktarlarda
sülfat bulunur. Bazı endüstriyel atık suların sülfat muhtevası
fazladır ve doğal sulara karıştıklarında onların da sülfat miktarını
artırırlar. Sülfür ( S(-II)) bileşikleri, çeşitli reaksiyonlar
sonunda oluşturdukları tat, koku,toksitite ve korozyon gibi
problemleriyle önemli kirletici durumundadırlar. Suda yüksek
sülfatın anlamı; yüksek sertlik, yüksek sodyum tuzu ve yüksek
asiditedir. Sodyum süflat ve magnezyum sülfat, insanlarda müshil
etkisi gösterdiklerinden 250 mg/lt üst sınırla sınırlandırılmıştır.
Hayvanlar için ise bu sınır 1000 mg/l olarak belirlenmiştir. Bunu
yanında sülfatlar suya acımsı tat verirler. Sülfatlar, kazan
sularında CaSO4 ve MgSO4 çökeltileri oluşturduğundan, bu tip sularda
çuk düşük miktarlarda tutulmalıdırlar. Evsel atık suların
uzaklaştırdığı beton kanallarda, anareobik koşulların oluşması ve
bakteri faaliyetleri ile SO4-2 H2S’e
dönüşür. H2S kanalım üst bölümünde toplanır ve rutubetle
birleşerek H2SO4 oluşturur. Bu olay borularda
korozyonun ve parçalanmanın en büyük sebebidir. Sülfatlar çimento
ile birleştiklerinde de büyük kristallerin meydana gelmesine ve bu
nedenle borunun şişmesine ve parçalanmasına sebep olurlar. Korozif
etkisinin izlediği konsantrasyon 100-250 mg/lt olarak
belirlenmiştir. Sülfat arıtım yöntemleri reverse osmosis,
distilasyon, oksidasyon veya anyon değiştirici olarak sayılabilir. |
|
PH |
|
PH suyun asitlik veya bazlık durumunu gösteren
logaritmik bir ölçüdür.Çözeltide bulunan H+ iyonu
konsantrasyonunu ifade eder. Saf su H+ ve OH-
iyonları açısından dengededir ve pH değeri 7’dir. PH, H+
iyonlarının elektrik potansiyellerine bağlı olarak veya renk
indikatörleri ( örn; fenolfitalein) ile ölçülebilir.
pH<7 ise
ortam asidik
pH>7 ise
ortam baziktir.
Çevre mühendisliği uygulamalarında sık kullanılan pH
değeri, su temininde, kimyasal koagülasyon, dezenfeksiyon, sertlik
giderme ve korozyon kontrolü gibi işlemlerde önem taşır. TS-266’ya
göre, içme sularında pH 6.5-8.5 tavsiye edilen değerdir. Bu
parametre içme suyunun güvenliği hakkında doğrudan bilgi
vermez.Düşük pH’lı ve düşük TDS’li sular, korozif oldukları için
borulardaki birtakım zehirli metalleri çözebilirler. Yüksek pH’a
sahip sularda ise pH’ı yükselten kimyasalların zararlı olup olmadığı
belirlenmelidir. |
|
Sertlik |
|
Sertlik, su içinde çözünmüş (+2) değerlikli
iyonların (Ca+2, Mg+2, Sr+2, Fe+2,Mn+2
vb), varlığının sonucudur. Ca+2 ve Mg+2
iyonları doğal sularda diğer iyonlardın daha fazla bulunduklarından,
çoğunluklu sertlik, Ca+2 ve Mg+2 iyonlarının
konsantrasyonlarının tolamı olarak ifade edilir. Diğer iyonlar
genellikle komplex formda oldukları için sertliğe fazla bir
katkıları olmaz.
Bir suyun sertliği, sabunu çökeltme kapasitesinin
ölçüsüdür. Sabun suda yaygın olarak kalsiyum ve magnezyum iyonları
ile çökeltilir. Diğer bazı metallerin iyonları da ( Al, Fe, Mn, Sr,
Zn) sabunu çöktürmekle beraber bunlar genelde komplex formda
oldukları için sertliğe fazla katkıları olmaz.
Sular sertlik derecelerine göre, aşağıdaki gibi
sınıflandırabilirler.
|
Toplam Sertlik ( mg CaCo3/lt) |
Sınıflandırma |
|
0-75 |
yumuşak su |
|
75-100 |
orta sertlikte su |
|
100-300 |
sert su |
|
>300 |
çok sert su |
Sertlik yaratan maddelerin, eşdeğer kireç türlerinin
karşılıklarına göre tanımlanmış sertlik dereceleri, genellikle
Fransız, Alman ve İngiliz sertlik dereceleri cinsinden ifade edilir.
1F = 10 mg/lt CaCO3
Fransız Sertlik Derecesi
1E = 14.3 mg/lt CaCO3
İngiliz Sertlik Derecesi
1R = 17.8 mg/lt CaCO3
Alman Sertlik Derecesi |
|
Sertlik Derecesi |
|
Çarpma Faktörleri Alman (oD)
Fransız(oF) İngiliz(oE) milival(mval)
1) oD
için 1 1.79
1.25 0.357
2) oF
için 0.56 1
0.7 0.200
3) oE
için 0.80 1.43
1 0.285
4) mval için
2.80 5.00 3.5 1
Sertlik artışı, suyun iletkenliğinin de artmasına
sebep olur. Sertlik giderilirse;
-
Sabun ve deterjan sarfiyatı azalır.
-
Korozyon kontrolüne yardımcı olur.
-
Taşlaşmanın önüne geçilir.
Sertlik giderme yöntemleri;
-
Kireç-soda yöntemi
-
Sodyum hidroksit ile muamele
-
Sodyum sülfatla yumuşatma
-
İyon değiştirme
|
|
Demir ve Mangan |
|
Demir ve manganez yer altı sularında hemen her
zaman, yüzeysel sularda ise yılın bazı aylarında yüksek
konsantrasyonlarda bulunmaları nedeniyle içme ve kullanma suları
bakımından sorun yaratmaktadırlar. Demir ve mangan (manganez) suda
çözünmeyen (Fe+3 ve Mn+4) ile çözünen (Fe+2
ve Mn+2) hallerinin her iki şeklinde de bulunmaktadır.
İki değerlikli demir ve mangan, genellikle yeraltı sularında
bulunur.
Gerçekte demir doğal sularda şu şekilde bulunur;
-
Çözünür Ferrous iyonları.
-
Ferrik iyonları ( asidesi yüksek sularda çözünür)
-
Ferrik hidroksit ( doğal veya alkali sularda
çözünmezler).
-
Ferrik oksit
-
Organik bileşiklerde kombine halde veya demir
bakterileri bünyesinde
Su hava ile temas ettiğinde CO2 havaya
karışırken moleküler oksijen suya karışmaya başlar. Oksijen ferrus
(Fe+2) iyonlarını oksitleyerek Fe+3’e
dönüştürür. Bu bileşik çözünmez jelatimsi bir yapıya sahiptir
ve bulunduğu yüzey üzerinde birikimler yapar. Aynı şekilde Mn+2
iyonları da Mn+4‘e dönüşürler.
2Mn+2 + O2 +H2O
®2MnO2
+ 4H+
Demir ve manganın yüksek konsantrasyonlarda olması,
su iletim hatlarında demir bakterilerinin çoğalmasına neden olur. Bu
bakteri kütleleri suya kırmızı-kahverengimsi renk verirler. Demir
bakterilerinin çoğaltılmasıyla borularda kesit daralması, boru,
vana, su saatleri gibi aksamların tıkanması problemleri ortaya
çıkar. Ayrıca borularda biriken bakteriler zamanla tutunduğu
ortamdan koparak suyun kirlenmesine sebep olur. Demir ve mangan
bakterilerine örnek olarak crenotrix, gallionella,leptothrix
verilebilir.
Demir ve mangan içme sularında istenmeyen renk ve
bulanıklığa sebep olurlar. Su borularının iç cidarlarında birikerek
kesit daralmasına ve tıkanmalara yol açarlar. Aynı zamanda çamaşır,
kumaş ve porselen eşya üzerinde konsantrasyonları yüksek sular;
kağıt, deri, dokuma, plastik, gıda gibi sanayilerde
kullanıldıklarında ürünün renk ve tadında değişmelere sebep
olduklarından istenmezler. |
|