ATIK SUYUN ARITILMASI VE KİMYASAL ANALİZLER HAZIRLAYAN-SUNAN İSMAİL SÜRGEÇOĞLU DANIŞMAN:DOÇ. DR. HİLMİ NAMLI

DÜNYADA yılda 40.000 km³ tatlı su okyanuslardan karalara transfer olmaktadır. Bu suyun büyük bir kısmı taşkın vb. nedenlerle kaybolurken kullanılabilir su miktarı yıllık olarak 9.000 km³ olmaktadır. Dünya nüfusunun yıllık su gereksinimi kişi başına ortalama 350 m³ civarındadır. Ancak su kirlenmesi nedeni ile su gereksinimi kişi başına 700 m³ değerine ulaşmaktadır. Dünya nüfusunun zaman içinde artışı ve su kaynaklarının eşit olmaması su kirliliğini önemli bir sorun olarak karşımıza çıkartmaktadır.

ATIK SU KONUTLAR BAŞTA OLMAK ÜZERE SANAYİ,TARIM GİBİ ALANLARDA ZORUNLU İHTİYAÇLAR SONUNCUNDA OLUŞAN SULAR ATIK SU OLARAK İFADE EDİLİR.

ATIK SULAR NASIL ARITILIR? ATIK SU ARITMA: Suların çeşitli kullanımlar sonucunda atıksu haline dönüşerek yitirdikleri fiziksel, kimyasal ve bakteriyolojik özelliklerinin bir kısmını veya tamamını tekrar kazandırabilmek veya boşaldıkları alıcı ortamın doğal fiziksel, kimyasal, bakteriyolojik ve ekolojik özelliklerini değiştirmeyecek hale getirebilmek için uygulanan fiziksel, kimyasal ve biyolojik arıtma işlemlerinin birine veya birkaçına atıksu arıtma denir.

FİZİKSEL ARITMA Atık su içerisindeki kirletici maddelerin fiziksel işlemlerle atık sudan alınması amacı ile kullanılan proseslerdir. Uygulamaları; ızgaralar, elekler, kum tutucular, yüzdürme sistemleri, çöktürme havuzları, dengeleme havuzlarıdır.

BİYOLOJİK ARITMA Biyolojik arıtma atık su içerisindeki çözünmüş organik maddelerin bakteriyolojik faaliyetlerle ayrıştırılarak giderilmesi işlemidir. Bakterilerin arıtma işlemini gerçekleştirebilmeleri için pH, sıcaklık, çözünmüş oksijen, toksik maddeler gibi parametrelerin kontrol altında tutulması gerekmektedir. Uygulamaları; aktif çamur sistemleri, biyofilm sistemleri, stabilizasyon havuzları, havalandırmalı lagünler ve damlatmalı filtrelerdir.

KİMYASAL ARITMA Kimyasal arıtma sistemleri suda çözünmüş veya askıda bulunan maddelerin fiziksel durumunu değiştirerek çökelmelerini sağlamak üzere uygulanan arıtma prosesleridir. Kimyasal arıtma işleminde, uygun pH değerinde atıksuya kimyasal maddeler (koagülant, polielektrolit vb.) ilave edilmesi sonucu, çöktürülmek istenen maddeler çökeltilerek çamur halinde sudan ayrılır. Uygulamaları; nötralizasyon, flokülasyon ve koagülasyondur.

KİMYASAL ARITMA UYGULAMALARI NÖTRALİZASYON KOAGÜLASYON FLOKÜLASYON

NÖTRALİZASYON Asidik ve bazik karakterdeki atıksuların uygun pH değerinin ayarlanması amacı ile yapılan asit veya baz ilavesi işlemidir. pH ayarlamada HCl, NaOH ve kireç yaygın olarak kullanılmaktadır.

KOAGÜLASYON Koagülant maddelerin uygun pH’da atık suya ilave edilmesi ile atık suyun bünyesindeki kolloidal ve askıda katı maddelerle birleşerek flok oluşturmaya hazır hale gelmesi işlemidir. Koagülant madde olarak en yaygın kullanılanlar FeCl3(Demir üç klorür), Al2(SO4)3 (Alüm) ve FeSO4 (Demir sülfat)’tır.

FLOKÜLASYON Flokülasyon (yumaklaştırma), atık suyun uygun hızda karıştırılması sonucunda koagülasyon işlemi ile oluşturulmuş küçük taneciklerin, birbiriyle birleşmesi ve kolay çökebilecek flokların oluşturulması işlemidir. 

Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği Yayımlandığı Resmi Gazete :Tarih 31 Aralık Cuma 2004 Sayı :25687 Sektör: Gıda Sanayi (Süt ve Süt Ürünleri) PARAMETRE BİRİM KOMPOZİT NUMUNE 2 SAATLİK 24 SAATLİK KİMYASAL OKSİJEN İHTİYACI (KOİ) (mg/L) 170 160 YAĞ VE GRES 60 30 pH 6-9

SEKTÖR: EVSEL NİTELİKLİ ATIK SULAR PARAMETRE BİRİM KOMPOZİT NUMUNE 2 SAATLİK KOMPOZİT NUMUNE 24 SAATLİK BİYOKİMYASAL OKSİJEN İHTİYACI (BOİ5) (ÇÖZÜNMÜŞ) (mg/L) 75 50 KİMYASAL OKSİJEN İHTİYACI (KOİ) 150 100 ASKIDA KATI MADDE (AKM) 200 pH 6-9

KİMYASAL ANALİZLER pH ölçümü BİYOKİMYASAL OKSİJEN İHTİYACI ASKIDA KATI MADDE YAĞ –GRES ANALİZİ METAL ANALİZLERİ

pHölçümü SU KİMYASINDA EN ÖNEMLİ VE EN ÇOK KULLANILAN TESTTİR.

BİYOKİMYASAL OKSİJEN İHTİYACI BOİ sularda mikroorganizmalar tarafından ayrıştırılabilen organik maddelerin miktarını belirlemekte kullanılan bir parametre olup bu maddelerin ayrıştırılması için gerekli olan oksijen miktarını belirtir.

Su kaynaklarının kirlenme derecesi Atık suların kirlenme potansiyeli Arıtma sistemlerinin tasarımı ve işletilmesi gibi konularda Nehir kirliliği kontrol çalışmalarında BOİ temel öneme sahiptir.

KİMYASAL OKSİJEN İHTİYACI Su ve atıksularda organik maddelerin konsantrasyonlarındaki değişimleri incelemek üzere kullanılır. KOİ deneyi toksik durumların ortaya çıkarılmasında ve biyolojik olarak indirgenmeyen organik maddelerin belirlenmesinde oldukça yararlıdır. Organik maddelerin yanma reaksiyonudur. CxHy + O2 CO2 + H2O

KOİ deneyi, bileşenleri iyi bilinen atık sularda bu maddelerin derişimlerindeki değişimleri incelemek üzere kullanılır. BOİ testinin çok başarılı olmadığı endüstriyel atık sularda arıtma tesisinin çalışmasını denetlemede çok sık KOİ testine başvurulur.

ASKIDA KATI MADDE TAYİNİ Askıda katı madde miktarı atık sularda filtre üzerinde kalan maddelerin kurutulup soğutulmasıyla bulunur. Atık sularda katı madde tayini oldukça önemlidir.Evsel atıkların kirlilik derecesi ve arıtma tesislerinin verimini belirlemede önemli bir parametredir.

Katı maddeler, su ve atık su içerisinde askıda veya çözünmüş olarak bulunmaktadır.Katı maddeler su ve atık su kalitesini olumsuz yönde etkiler. Çözünmüş katı madde içeren suların lezzetleri kötüdür ve kısa süreli tüketicide elverişsiz fizyolojik reaksiyonlara neden olabilmektedir.

YAĞ GRES Fiziksel olarak benzer özellik gösteren ve organik çözücülerde benzer çözünme gösteren maddeler yağ ve gres olarak tanımlanır.

YAĞ-GRES İKİ ANA TEMEL DURUM İÇERİR. 1)HAYVANSAL YAĞLI MADDELER 2)BİTKİSEL KAYNAKLI VE PETROL KAYNAKLI HİDROKARBONLAR

YAĞ GRES analizlerinde incelenen bileşenler atık su arıtma sistemini etkiler fazla miktarda bulunması durumunda atık su arıtma yönteminin etkinliğini azaltır. Atık suda veya arıtma suyunda bulunması durumunda yüzeyde film tabakası oluşturur ve çevresel bozunmalara neden olur.

METAL ANALİZLERİ AAS

ICP-MS

DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM

EK BİLGİ Atıksu: Evsel, endüstriyel, tarımsal ve diğer kullanımlar sonucunda kirlenmiş veya özelliklerikısmen veya tamamen değişmiş sular ile maden ocakları ve cevher hazırlama tesislerinden kaynaklanan sular ,yapılaşmış kaplamalı ve kaplamasız bölgelerinden cadde, otopark ve benzeri alanlardan yağışların yüzey veya yüzeyaltı akışa dönüşmesi sonucunda gelen sulardır.

Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği Yayımlandığı Resmi Gazete :Tarih 31 Aralık Cuma 2004 Sayı :25687   BİRİNCİ BÖLÜM Amaç, Kapsam, Hukuki Dayanak ve Tanımlar              Amaç ve Kapsam              Madde 1 — Bu Yönetmeliğin amacı, Ülkenin yeraltı ve yerüstü su kaynakları potansiyelinin korunması ve en iyi bir biçimde kullanımının sağlanması için, su kirlenmesinin önlenmesini sürdürülebilir kalkınma hedefleriyle uyumlu bir şekilde gerçekleştirmek üzere gerekli olan hukuki ve teknik esasları  belirlemektir.              Bu Yönetmelik su ortamlarının kalite sınıflandırmaları ve kullanım amaçlarını, su kalitesinin korunmasına ilişkin planlama  esasları ve yasaklarını, atıksuların boşaltım ilkelerini ve boşaltım izni esaslarını, atıksu altyapı tesisleri ile ilgili esasları ve su kirliliğinin önlenmesi amacıyla yapılacak  izleme ve denetleme usul ve esaslarını kapsar.

BİYOKİMYASAL OKSİJEN İHTİYACI NEDİR? Biyokimyasal Oksijen İhtiyacı aerobik oksidasyona dayanır ve besin maddesi olarak kullanılan organik maddelerin 20oC de karışık bir mikroorganizma topluluğu tarafından tüketilen oksijen miktarının ölçümünü içeren bir yaşam (bioassay) testi olarak bilinir.

BİYOKİMYASAL OKSİJEN İHTİYACI VERİLERİ NEDEN ÖNEMLİDİR? Biyolojik olarak ayrışabilen organik maddelerin miktarını ölçmekte kullanılan tek test olması açısından önemlidir. BOİ verileri arıtma sistemlerinin; tasarımı, işletilmesi, performansı ve alıcı ortama verdikleri atık suyun kirliliğinin deşarj limitlerine uygunluğunun kontrol edilmesi açısından önemlidir. BOİ özellikle nehir kirlenmesi kontrol çalışmalarında nehire gelen organik kirlilik yükünü belirlemede ana kriterdir.

BİYOKİMYASAL OKSİJEN İHTİYACI TESTİNİN ÖLÇÜM ESASI Biyokimyasal Oksijen İhtiyacı testinde aerobik oksidasyon sonucu tüketilen oksijen miktarı temel olarak aşağıdaki iki yolla belirlenebilir. Oksijence doygun hale getirilmiş seyreltme suyu ile atık su karışımında çözünmüş oksijeninin azalmasının belirlenmesi yoluyla. Atık su bulunan kapalı bir sistemde oksijene ait kısmi basıcın azalmasının izlenmesiyle.

METAL ANALİZLERİ Genel olarak daha çok ağır metallerin analizleri yapılmaktadır. Ağır metallerin toksik özellik göstermesinden dolayı atık suda olması durumunda tehlikeli bir durum oluşturabileceği için önemli bir durumdur. Toksik elementler 3 grupta toplanabilir. 1)Cd,Pb ve Hg (her derişimde toksik) 2)As,Bi,Sb, TI ve In (düşük seviyede tutulur.) 3)Cu,Zn,Co,Ni.V,Cr,Fe(belirli bir değerin üstünde toksik)