İçme Kullanma ve Proses Suyu Arıtım Sistemleri

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;

-Koliform bakterisi ( özellikle E-koli olarak bilinen E scherichia )
-Streptoroccus Faecalis
-Clostridium Perfringens sporları.

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.