|
Su; kokusuz, renksiz, berrak ve içimi hoş olmalıdır. Su; hastalik yapan mikroorganizma ihtiva etmemelidir. Suda sağlığa zararlı kimyasal maddeler bulunmamalıdır. Sular kullanma maksatlarına uygun olmalıdır. Sular agresif olmamalıdır. BULANIKLIK 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. Örnegin N.P gibi maddeleri kullanan algler büyüyerek suda bulanıklığa sebep olurlar. Aynı zamanda suda sıcaklık artışı da mikroorganizma faaliyetlerini hızlandırır. Sonuç olarak bulanıklığın nedeni tamamen inorganik maddeler
olabilecegi gibi doğadaki pekçok organik te olabilir. BULANIKLIĞIN ÖNEMİ 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. FİLTRASYON: Bulanıklığın artması suyun filtrasyon maliyetini de arttırır. Yüksek bulanıklık açık kum filtrelerini kullanılamaz hale getirebilir (yikama süreleri kısalır maliyet artar). Yüksek bulanıklık olan sularda kimyasal koagülasyonla bulanıklığa neden olan askıda maddeleri yumaklaştırarak kum filtrelerinde yakalayabiliriz. DEZENFEKSİYON: Dezenfeksiyonun etkili olabilmesi için
dezenfektanın sudaki mikroplarla tam temasının sağlanması gerekir.
Ancak özellikle kanalizasyon atıklarındaki patojenler sudaki katı
maddelerin içine girerek dezenfektandan kurtulabilmektedirler. Bu
nedenle içme 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 parçalanmasi ile). Bazan demir suda ferrik humat formunda bulunarak yüksek renk potansiyeli olusturur. Dogal olarak renk içeren sular negatif degerliklidir. 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;
Genel olarak yukarıdaki faktörlere bağlı tat ve koku problemi içme ve kullanma suları için rahatsızlık vericidir. Bazı organik ve inorganik maddeler (aldehitler, ketonlar, sülfür içeren organik bileşikler, H2S, CH4 gibi gazlar) özellikle yeraltı, göl, su hazneleri, kanalizasyonlar gibi kapalı sistemlerde kötü kokuya sebep olurlar. Koku konsantrasyonunu ifade etmek için asağıdaki terimler kullanılır. Ağızda hissedilen tat duygusu ise aslında koku, tat ve sıcaklığın bir bileşimidir. Eger su numunesi belirgin bir koku ve sıcaklık içermiyorsa, hissedilen duygu gerçek tat olarak ifade edilir. Demir, mangan, potasyum, sodyum, çinko ve klorür gibi inorganik tuzlar tadılarak belirlenebilir. Organik maddelerden kaynaklanan tat ve koku aktif karbon filtrelerle alınabilir. Diğer koku ve tat problemleri klor,
potasyum permanganat gibi oksidantlarla etkisiz hale getirilebilir. MİKROORGANİZMALAR Mikroorganizmalar (bakteriler, virüsler, protozoalar vb.) son derece küçük organizmalardır. Bazıları konvansiyonel mikroskoplarda dahi gözükmezler. Yeryüzündeki bütün bakteriler 0,5 mikrondan büyüktür. Suda bulunan bazı mikroorganizmalar hastalık yapıcıdır. Asağıda bazı mikroorganizmaların isimleri ve sebep oldukları zararlar kısaca açıklanmıştır. İÇME SUYUNDA BULUNAN BAZI BAKTERİLER 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 1 gr'ında 108 -109 adet E-Koli bulunur. Bu sebeple bir içme suyu kaynağı tahlil edildiğinde E-Koli bulunmussa, bu suyun insan, memeli hayvan veya kuşların dışkılarıyla kirlendiği anlaşılır. Zararli mikroorganizmaların giderilmesinde, yani dezenfeksiyonunda çeşitli yöntemler kullanılır. Bunlar kısaca; Yukarıda anlatılan sistemlerin hiçbiri mükemmel degildir, her birinin avantaj ve dezavantajları bulunur. Yukarıda bahsedilen sistemlerin her birinin avantaj ve dezavantajları vardır. Örneğin ozon kuvvetli bir dezenfektan
olması ve hızlı etki etmesine karşın son derece kararsız bir bileşiktir. Bunun yanında üretiminin pahalı olması gibi
de bir 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 ultraviolede bu tür bir etki söz konusu degildir. Bu yüzden
ultraviole üniteleri kisa hatlarda ve genelde depo çıkışlarında kullanılır. Distilasyonda ise enerji maliyeti çok yüksek
olduğundan ekonomik degildir. AZOT Azot doğal dolanımı olan, bakteriler tarafından besi kaynagı olarak kullanılan ve kimyasal yollardan değişik oksidasyon kademelerinde bulunan ve sularda sık sık görülen bir parametredir. Azot Türleri: Amonyak (NH3): Amonyak dogal sularda genellikle amonyum azotu (NH4) halinde bulunur ki buna serbest veya tuz halindeki amonyak denir. Sularda amonyak, kimyasal ve fiziksel olaylar 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 dönüştürür. Nitrat (N03) : Azotlu organik bileşiklerin son yükseltgenme ürünleridir. Kuyu sularında nitrat genelde daha fazla bulunur. Özellikle bebeklerde blue-baby denilen hastalığa neden olur. Vücudu morarmaya baslayan 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 söz konusudur. 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 içerisinde 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 Metotları TDS (TOTAL DISSOLVED SOLIDS - TOPLAM ÇÖZÜNMÜS KATILAR) Sudaki toplam çözünmüs katılar, inorganik tuzları ve az miktarda organik maddeleri içerirler. Gerek yüzey suları gerekse yer altı suları ilişkide olduklari toprak ve taş malzemeden mineral çözerler. Çözünmüş inorganik maddeler suda iyon olarak bulunur. Suda bilinen en genel iyonlar asagidaki gibidir; KATYONLAR : Ca+2, Mg+2, Na+2, Fe+2, Mn+2 ANYONLAR : Bikarbonat HCO3-, Cl-1, SO4-2, N03 - Nitrat, C03-2 Karbonat Bunların yanında sular ağır metal iyonlarını (kurşun, civa, kadmiyum vb.) ve organik maddeleri de içerebilirler. Çözünmüs organik kimyasallar (pestisitler, 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, içme suyundaki yüksek konsantrasyonları ishal etkisi gösterebilir. Toplam çözünmüş katılar sadece reverse osmosis ve demineralizasyon prosesleri ile uzaklastırılabilir. 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 plastik olması tercih edilmelidir. ÇÖZÜNMÜŞ OKSİJEN (ÇO) Çözünmüş oksijen su içinde çözünmüş halde bulunan oksijen konsantrasyonudur ve katot reaksiyonu verir. Tatlı sularda 1 atm basınçta, havanın oksijeninin çözünürlügü 0°C'de 14.6 mg/l ve 35°C'de 7 mg/l'dir. Oksijen suda çok az çözünen bir gaz olduğundan çözünürlüğü verilen sıcaklakta atmosfer basıncı ile doğrudan değişmektedir. Bir suyun içerdiği çözünmüs oksijen miktarı şu faktörlere bağlıdır.
FLORÜR F - Sularda bulunan florür, miktarına bağlı olarak, faydalı veya zararlı olabilir. İçme suyu için tavsiye edilen değer 1 mg/It'dir. Bu değerin dişler için faydalı olduğu ve diş çürümelerini azalttığı bilinmektedir. Bunun yanında yüksek miktarlarda florür içeren suların insan sağlığına verdiği zararlar araştırmalarla ispatlanmıştır. Örneğin; 9 yaşın 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/It'den fazla florür bulunan sular arıtılmalıdır. Florür Arıtma Yöntemleri
1.aritim metodu pek çok avantaja sahiptir. 2.arıtım yöntemi ayrıntılı arıtma, dikkatli kimyasal dozlama ve ph kontrolüne
gereksinim duyar. 3. arıtım ayrıntılı kontrol istemez.Burada florür absorbe edilir. SİLİS SiO2 Pekçok suda silis SiO2 bulunmaktadır. Bu çok doğaldır çünkü doğada en çok bulunan element silikondur(Si). Silisin içme sularında büyük bir sakıncası yoksa da kazan besleme suyu için zararlıdır. Çünkü sililkat (SiO3) kazan tasları olusturur ki bu da kazan tasları içinde en tehlikeli olandır. Bu tasların kalsiyum sülfat ve kalsiyum karbonattan oluşan taşlara nazaran ısı transfer kabiliyeti 10 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 çesitli 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 yaygın bir şekilde bulunan iyon türüdür. Sulara yer altı formasyonlarından çözünme yolu ile ya da tuzlu su - tatli su girişimleri sonucu katılabilir. İnsan ürininden günde kişi basına ortalama 6 gr kadar klorür atılmaktadır. Klorürün normal konsantrasyonlarında bir sağlık sakıncası yaratmadığı bilinmektedir. Ancak 250 mg/It'den yüksek konsantrasyonlarda tuz tadı oluşmaktadır. Klorür suyun iletkenligini artırdığı için korozyonu kolaylaştırır. Konsantrasyonların yüksek olduğu sularda klorür; tat, korozif eğilim ya da yumuşatma prosesine ters etki ile varlığını
gösterir. SÜLFAT (S04-2) 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. Sodyum sülfat ve magnezyum sülfat, insanlarda müshil etkisi gösterdiklerinden 250 mg/1 üst sınırla sınırlandırılmıştır. Hayvanlar için ise bu sınır 1000 mg/l olarak belirlenmistir. Bunun yanında sülfatlar suya acımsı tat verirler. Sülfatlar, kazan sularında CaSO4 ve MgS04 çökeltileri oluşturduğundan, bu tip sularda çok düşük miktarlarda tutulmalıdırlar. Evsel atık suların uzaklaştırdığı beton kanallarda, anaerobik koşulların oluşması ve bakteri faaliyetleri ile SO2 -2 H2S'e dönüşür. H2S kanalın üst bölümünde toplanır ve rutubetle birleşerek H2SO4 olusturur. Bu olay borularda korozyonun ve parçalanmasında 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 değistirici 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 asidiktir. 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'li ve düsük TDS'lı sular, korozif oldukları için borulardaki birtakım zehirli metalleri çözebilirler. Yüksek
pH'a sahip sularda ise pH'ı yükselten kimyasalların zararlı olup olmadığı belirlenmelidir. SERTLİK Sertlik, su içinde çözünmüs (+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 iyonlardan daha fazla bulunduklarından, çoğunlukla sertlik, Ca+2 ve Mg+2 iyonlarının konsantrasyonlarının toplamı 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. Diger 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 sınıflandırılabilirler:
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 CaC03 Fransız Sertlik Derecesi 1E = 14.3 mg/lt CaC03 İngiliz Sertlik Derecesi 1D = 17.8 mg/lt CaC03 Alman Sertlik Derecesi
Sertlik artışı, suyun iletkenliğinin de artmasına sebep olur. Sertlik giderilirse; a. Sabun ve deterjan sarfiyati azalır. b. Korozyon kontrolüne yardımcı olur. c. Taşlaşmanın önüne geçilir. Sertlik giderme yöntemleri; * Kireç-soda yöntemi * Sodyum hidroksit ile muamele * Sodyum sülfatla yumuşatma * iyon değiştirme DEMİR 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; Su hava ile temas ettiğinde CO2 havaya karışırken moleküler oksijen suya karışmaya başlar. Oksijen ferrus (Fe+2) iyonlarını oksitleyerek Fe+3'e dönüştürür. (Fe+3) iyonları da serbest hidroksil (OH-) iyonlarıyla reaksiyona girerek ferrik hidroksit [ Fe(OH)3] oluşturur.Bu bileşik çözünmez jelatimsi bir yapıya sahiptir ve bulunduğu yüzey üzerinde birikimler yapar. Aynı şekilde Mn+2 iyonları da Mn+ 'e dönüşürler. 2Mn+2 + O2 + H2O ---> 2MnO2 + 4H+ Demir ve manganın yüksek konsantrasyonlarda olması, su iletim hatlarında demir bakterilerinin çogalmasına neden olur. Bu bakteri kütleleri suya kırmızı - kahverengimsi renk verirler. Demir bakterilerinin çoğalmasıyla 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 leke bırakırlar. Demir kahverengimsi, mangan gri-siyah lekeler yapmaktadır. Bu özellikleriyle demir ve mangan konsantrasyonları yüksek sular; kağıt, deri, dokuma, plastik, gıda gibi sanayilerde kullanıldıklarında ürünün renk ve tadında değismelere sebep olduklarından istenmezler. Fe ve Mn Arıtma Yöntemleri Tablosu:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
