Sonsaniye’de Olanlardan Haberiniz Olsun

Anadolu Üniversitesi Açık Öğretim Fakültesi bu yıl ilk kez felsefe, sosyoloji ile Türk dili ve edebiyatı bölümlerine öğrenci alacak. Bu bölümleri okuyanları neler bekliyor peki?

ÖSS’de 165 puan alanlara böylece öğretmenlik yolu açılıyor. ÖSS tercih formlarının teslim süresi yarın sona erecek. Ancak henüz tercih formunu teslim etmemiş binlerce öğrenci bulunuyor. Özellikle de puanı istediği bölüme yetmeyen öğrenciler açıkta kalmamak için Açıköğretim Fakülteleri’ni (AÖF) tercih edip etmemekte kararsız.

DEZENFEKSİYON

Suyu içerdiği zararlı mikroorganizmalardan temizlemelidir.

Amaç:  Sudan geçen hastalıkların önlenmesidir.

(Sterilizayon ise sudaki zararlı-zararsız bütün m.o.ların öldürülmesidir.

Dezenfeksiyon çeşitleri

1) Kaynatma gibi fiziki işlemler

2) UV ışınları ile

3) Bakır ve gümüş gibi metal iyonlarıyla

4) Halojen, ozon, potasyum ve permanganat ile

Dezenfeksiyon çeşidi seçimi ve kullanımındaki parametreler

1) Suyun sıcaklığı ve kimyevi özelllikleri

2) Gerekli temas süresi

3) Dezenfeksiyon cinsi ve dozu

4) Giderilecek olan m.o. cinsi ve dozu

Dezenfeksiyonun hızını etkileyen faktörler

1) Bakiye klor kons.

2) Dez.cinsi

3) Temas süresi

4) pH

5) sıcaklık

Temas süresi ise bağlı Cl veya serbest Cl olmasına göre değişir. Bağlı Cl, Serbest Cl’a göre daha zayıftır yani daha uzun temas süresi gerekir.

Serbest Cl: Elementer Cl, Klor altı asidi ve hipoklorit iyonları ya da bileşiklerinden oluşur. Bu biçimler kısa etkime süreleri içinde bakteri öldürme niteliğine sahiptir.

Bağlı Cl: Klor,Organik azot bileşikleri ve NH4+’den oluşan KLORAMİN’dir.  pH>8 iken monokloramin, pH<3 iken trikloramin ve 3<pH<8 arasında dikloramin’dir. En etkilisi de budur.

Clorla dezenfeksiyonda m.o. giderme verimine etki eden unsurlar

1) Dezenfektanın cinsi ve dozu,

2) M.o. cinsi ve yoğunluğu,

3) Temas süresi

4) Suyun sıcaklığı ve pH’ı

5) Dezenfeksiyonla giderilecek maddenin olup olmaması

6) Bulanıklılık

Cl2 + H20   HOCl + H+ + Cl-

HOCl   H+ + OCl- (düşük pH’da gerçekleşir. pH 5~6)

Cl2 + 2NaOH   NaCl + H2O + NaOCl (kararsız reaksiyondur.)

2NaOH  2NaCl + O2

(hemen dönüşmek istediğinden kapalı ve ışıksız ortamda tutulmalıdır.)

Ozonla dezenfeksiyon:

Amonyum problemlerinde en iyi yol ozonla dezenfeksiyondur.

Avantajları

1) Kötü koku  ve tad giderimi çok iyidir.

2) Bazı yerlerde sterilizasyon da yapar.

3) Şişeleme sularında kullanılır.

Dezavantajları

1) Pahalıdır

2) Kararsızdır.(pH ve bekleme müddetiyle alakalıdır. Çok hızlı etkilenir.)

FİLTRASYON

Filtrasyonun Amacı:

1) Suda asılı duran taneciklerin uzaklaştırılması ve bulanıklılığın giderilmesi,

2) Organik maddelerin okside olması,

3) Mikroorganizmaların kısmen uzaklaştırılması,

4) Fe, Mn ve NH4+ giderilmesi

Filtrasyonun Sınıflandırılması

Hızına göre

· Yavaş Filtreler

· Hızlı Filtreler

Hidrolik ve İnşaat şartlarına göre

· Yerçekimi ile çalışanlar

· Yukarı akışlı filtreler

· Basınçlı akışlı filtreler

Filtre Malzemesine göre

· Kum filtreler

· Antrasit maddelerle yapılan filtreler

· Birden çok madde ile yapılan filtreler

Diatomit filtreler

Filtrasyondaki Mekanizmalar

Mekanik Süzme:

Büyük maddeler ve yumaklar tutulur.

Çökelme:

Kum filtresi yüzey alanı ve çökelen daneciklerin üzerine çökelme olur.

6(1-p)/dx100 ile çökelme yüzey alanı (m2) bulunur.

Adsorbsiyon:

Kolloidler ve küçük askıda tanecikler tutulur.

Kimyasal Reaksiyon:

Organik maddeler, Fe, Mn, giderilir.

Biyolojik Faaliyet:

V=Q/A   m3/(m2.saat)

Amonyum ile Reaksiyon

HOCl + NH3   H20 + NH4Cl (monokloramin) pH>8

HOCl + NH2Cl   H20 + NHCl2 (dikloramin) 8>pH>3

HOCl + NHCl2   H20 + NHCl3 (trikloramin) pH<3

Filtrasyon Mekanizmaları

Mekanik süzme

- Kullanılmış suların filtre yatağından geçirilerek hızlı kirleticilerin filtre malzemesi tarafından tutulması işlemidir.

- Büyük daneciklerin haricinde bir de küçük daneciklerin oluşturduğu yumaklar tutulabilir.

- Kolloidler, bakteriler e hatta küçük çaptaki Alüminyum bakırlar bile tutulmaz.

- Filtrasyonda diğer mekanizmalar yanında ihmal edilebilecek kadar az etkiye sahiptir.

Çökelme

- Filtre yatağı üzerindeki durgun su sütünundaki kirleticiler zamanla filtre malzemesi üzerine çökelir.

- Çökelen maddeler, filtre yüzey alanı haricinde çökelen maddelerin üzerine de çökelir.

- Çökelen maddelerin gözenekler, gözeneklerin tıkanmasına,

- Filtre geçiş alanı daraldığından su hızının artmasına,

- Artan su hızıyla filtre üstündeki maddelerin aşağı taşınmasına yol açar ama filtre derinliği bilindiğinden dolayı geri yıkama yapılır.

Adsorbsiyon

- Kesişme, atalet, yer çekimi, difüzyon ve hidrodinamik tesirler ile kolloid ve suda asılı duran tanecikler uzaklaştırılır. En verimli işlemlerden biridir.

Kimyasal Reaksiyon

- Filtrasyon işlemi sırasında oluşan kimyasal reaksiyonlar, çözünmüş haldeki kirleticileri ayrıştırarak daha az zararlı çözünmeyen maddelere dönüştürülür. Bu maddeler çökelme ve adsorbsiyon ile sudan uzaklaştırılır.

Biyolojik Faaliyet

- Suda bulunan besin maddelerinin bir kısmı m.o.ların yaşamaları için gerekli olan enerjiyi üretmede (disimilasyon), bir kısmı da büyümeleri için gerekli olan enerjiyi (asimilasyon) kullanılır.

- M.o.ların bir kısmı süzme, çökelme ve adsorbsiyonla yüzeyde tutulurken hızlı ve yavaş kum filtrelerde farklı olarak mikro faaliyet söz konusudur.

- Hızlı kum filtrelerde iyi bir bakteriyolojik giderme verimi elde edilmezken yavaş kum filtrelerinde bu verim daha fazladır.

Hızlı kum filtrelerinde geri yıkama

- Filtre yatağında malzeme üzerinde biriken kirleticilerin filtreyi yukarı doğru yıkamak suretiyle sökülüp atılmasıdır.

- Malzeme kaybı olmaması esastır.

- Geri yıkama sırasında filtre yatağı akışkan hale getirilir.

HIZLI KARIŞTIRMA VE YUMAKLAŞTIRMA

Çözünmüş maddeler   0,001-1 µm < Askıda katı madde

Çözünmüş maddeler: Na+, Cl-,O2,N2

0,001-1 µm: Kolloidler, Kil, SiO2, Fe(OH)2, virüsler

Askıda Katı Madde: Kum, Kil, Bakteriler, Fe(OH)3, Bitki ve hayvan atıkları

Hızlı Kar. ve Yum.’da önemli parametreler

- Hız gradyanı,

- Bekleme müddeti

Yumaklaştırmanın etkili olduğu yerler

1) Bakteri-Alg giderimi

2) Virüs giderimi

3) Süspansiyon katıları

4) Renk

5) Bulanıklılık

Yumaklaştırmanın etkisiz kaldığı yerler

1) NO3 (nitrat)

2) NH4 (Amonyum)

3) Ni (Nikel)

4) Co (Kobalt)

5) Cn (Siyanür)

6) Fenoller : Sıvıda çok iyi çözündüklerinden dolayı

Bir danenin çökelme hızına etki eden faktörler

- Dane Çapı

- Dane Yoğunluğu

- Sıvı Viskozitesi

Hidrofobik: suda çözünmeyen maddeler.

Hidrofilik: Suda çözünen danecikler (protein,nişasta,organik polimerler)

Sabit (stern) tabaka: İlk tabakadır.

Dağınık (govy-chapman) Tabaka: İkinci tabakadır.

Difüz tabaka: Kolloid danecik kenarından su içine yayılan ikinci tabakaya denir.

İzoelektrik nokta: (+) ve (-) yüklü iyonların eşit, potansiyelin sıfır olduğu noktadır.

Zeta potansiyeli: Kesme yüzeyindeki potansiyele denir.

Brownian Hareket: Kolloidlerin su içinde tesadüfi şekilde yaptıkları harekete denir.

Perikinetik Yumaklaştırma: Destabilize bir çözeltide kolloidlerin brownian hareketleriyle oluşan yumaklaştırmaya denir.

Ortokinetik yumaklaştırma: Su içerisindeki hareket çok az olduğunda yumaklaştırmayı hızlandırmak için çözeltiye ilave edilen kimyasallar yardımıyla oluşan yumaklaştırmaya denir.

Kolloidlerin daha iyi yumaklaştırılması için yöntemler

· Zıt yüklü iyonlarla

· Metal iyonları ilavesiyle oluşan metal hidroksitlerle

· Organik polimerler ilave edilerek, çöken organik polimer zincirine kolloidlerin de bağlanmasıyla destabilizasyon sağlanır.

Yumaklaştırıcıların ilavesiyle oluşan hareketler

· Tanecik etrafındaki çift tabaka sıkılaşır.

· Sıkılaşan tabakayla daneciğin potansiyeli azalır.

· Kolloidler, metal hidroksitlerle beraber çöker.

Yumaklaştırıcı yardımcıları neden kullanılır?

1) Yumaklaştırmayı hızlandırmak için,

2) Daha büyük yumak elde etmek için,

3) Al+3 ve Fe+3 gibi yumaklaştırıcıların konsantrasyonunu azaltmak için

4) Organik maddelerden kaynaklanan rengi gidermek için

Bazı yumaklaştırıcılar

Al2(SO4)3 – Alüminyum sülfat (alüm)

Na2AlO2 – Sodyum alüminat

FeCl3 – Demir (3) Klörür

Fe(SO4) – Demir (2) Sülfat

Fe(SO4)3 – Demir (3) Sülfat

Fe2(SO4)3 – Demir Sülfat

Ca(OH)2 – Sönmüş Kireç

CaO – Sönmemiş Kireç

(Al+3, Fe+3, Fe+2, Ca+2 olarak da ifade edilebilir)

Yumaklaştırıcı Yardımcıları

1) Kil:

- Kötü koku ve tadları absorbe eder.

- Yumak ağırlığını artırarak çabuk çöktürür.

2) Kalsit: (Toz CaCO3) az bulanık sularda kullanılır.

3) Polielektrolitler: -

- Alüm, hızlı çöken yumaklar oluşturur.

- İçmesularında zararlı olabileceğinden dikkatli kullanılmalıdır.

- Pahalıdır.

4) Aktif Silika: En çok kullanılan yumaklaştırıcı yardımcısıdır. Alümle birlikte kullanıldığında çok iyi çökebilen yumaklar oluşturur.

5) Alkali ve Asitler:

- Suyun pH’ına etkisi büyüktür.

- Alkali – Sönmüş, sönmemiş kireç, NaOH ve Soda

- Asitler – H2SO4 (Alümle birlikte renk gidericidir.)

Yumaklaştırma verimine etki eden faktörler

Ham suyun

- Kalitesi

- Bulanıklılığı

Sudaki

- Kolloid-Akm

- Sıcaklık-pH

- İyon miktarı ve öz.

Yumaklaştırma prosesinin

- Çeşidi

- Hızlı Kar. Ve Yum.daki bekleme müddeti

Yumaklaştırıcı

- Cinsi

- Dozu

-

Fosfor Giderilmesi

1) Kimyasal çöktürme

2) Adsorbsiyon

3) Biyolojik tasfiyede Al veya Ca+2 ilavesi

4) İyon değiştirme

5) Ters Ozmoz

HAVALANDIRMA

Amaç: gaz transferi veya gaz tasfiyesidir.

O2 kazandırılması

Fe, Mn giderimi için,

Biyolojik tasfiyede O2 ihtiyacı için,

Ve nehir ve göllerdeki Ç.O. konsanstrasyonu için

CO2 uzaklaştırılması

CO2 azaltılarak CaCO3 dengesinin sağlanması için,

H2S giderimi

Kötü koku ve tad giderimi için,

Uçucu yağ asidi ve zararlı kimyasal madde giderimi için,

Suların dezenfeksiyonunda

Havalandırma Çeşitleri

Cazibe ile çalışanlar

- Kademeli, Düşümlü, Eğik Düzlem ve Damlatmalı Filtreler

Püskürtücü havalandırıcılar

Basınçlı Havalandırıcılar

Mekanik Havalandırıcılar

Gaz transferi

Sıvı ve gaz bir ortamda karşı karşıya geldiklerinde denge halini bulana kadar karışırlar. Karışım sonundaki doygunluk değeri ise şu şekilde hesaplanır. Cs = kd . Cg

Sağlığa zararlı kimyasal maddeler

Arsenik, Amonyum, Boryum, Civa, Florür, Kadmiyum ve Bil, Krom, Kurşun ve Bil, Nitrat

Tesis alanı seçiminde göz önünde bulundurulması gereken özellikler

- Arazinin topoğrafyası

- Arazinin fiyatı

- Arazinin zemin yapısı

- Tesis yeri

- Ulaşım

- Sabotaja yönelik yerin güvenliliği

Kaynak seçiminde göz önünde bulundurulması gereken özellikler

Kaynak seçiminde her zaman istenen kalite sağlandıktan sonra birim maliyetin en düşük olduğu yer seçilir.

- Suyun miktarı

- Suyun miktarındaki mevsimsel değişmeler

- Amaca yönelik suyun kalitesi

- Amaca yönelik suyun arıtılabilirliği

- Temin edilecek yere uzaklığı

Su tasfiyesinin amacı

- Renk, bulanıklılık Giderimi

- Zararlı m.o. Giderimi

- Fe,Mn,NH4 Giderimi

- O2 yükseltgenmesi

- Sertlik giderilmesi

- Asitlerden temizlenmesi

- Korozif madde giderimi

- Zararlı kimyasal madde giderimi

- Tuzluluk giderimi

- Sıcaklık dengelenmesi

Su tasfiyesinde temel işlemler

- Havalandırma

- Mikro elekten geçirme

- Dengeleme havuzu

- Çöktürme

- Yüzdürme

- pH ayarı

- Hızlı karıştırma ve Yumaklaştırma

- Yumaklaştırma

- Dezenfeksiyon

- Kimyasal stabilizasyon

- Kimyasal çöktürme

- İyon değiştirme

- Adsorbsiyon

BİRİKTİRME HAZNELERİ

Doldur-Boşalt Sistemler: Çok fazla kullanılmaz.

R=eα.t

Tam Karışımlı Hazneler: Giriş kons. çıkış kons.na eşit olan haznelerde kullanılır.

R=1+α.t t=V/Q

Tam karışımlı seri bağlı hazneler: Hazne adedine göre hesaplanır.

R= (1+α.T/n)n

Piston akımlı Hazneler: Sonsuz seri bağlı hazne gibi düşünülür.

Rα=eα.t

Biriktirmenin Amacı

- İri tanelerin çökelmesi

- Su kalitesinin yükseltgenmesi

- Debinin dengelenmesi

Biriktirme haznelerinde yapılanlar

- Azot, fosfor, m.o. giderimi,

- Damlatmalı filtrelerle nitrifikasyon ve denitrifikasyon

- Kum filtrelerle süzme

- Kırılma noktası klorlaması

- İyon değiştirme

- Yüksek pH’da havalandırma

Biriktirmenin Faydaları

- Su kalitesi artar,

- İri taneler çöker,

- Bulanıklılık azalır

- Renk düzelir (BOİ azaldığından dolayı)

- Koku-tad iyileşir (Oksidasyondan dolayı)

- Sertlilik azalır (CaCO3 azaldığından dolayı)

- Koliform m.o. azalır.

- Ç.O. miktarı artar

Biriktirmenin Zararları

- Alg büyümesi gerçekleşir (zararlı kimyasal maddeler arttığından dolayı)

- Bazı kirleticiler yeniden ortaya çıkar,

- Koku-tad-estetik bozulur,

- Hızlı karıştırma filtreleri çabuk tıkanır ve geri yıkama periyodu bozulur.

- Sıcaklık tabakası farklılıklarından dolayı su kalitesi bozulur.

Azot Giderilmesi

- Nitrifikasyon

- Denitrifikasyon

- Kırılma noktası klorlaması

- Yüksek pH’da havalandırma

2NH4 + 3O2   2NO2 + 4H+ + 2H20 (nitrosomonas)

2NO2- + O2  2NO3- (nitrobakter)

2NH4+ +3O2   2NO2 + 4H+ + 2H2O

2NO2 + O2   2NO3

Çöktürme havuzları tasarımında dikkate alınacak parametreler

- Yüzey yükü

- Derinlik

- Bekleme Müddeti

Birleşik Sistemlerin Faydaları

- Karıştırma, yumaklaştırma ve çöktürme bir arada olduğundan dolayı maliyet düşer,

- Yumaklaştırma hızı fazladır,

- Genellikle yukarı akışlı kullanıldığından yüzey yükü fazladır.

Zararları

- 3 sistem bir arada olduğundan dolayı işletme güçlükleri çekilebilir.

- Yüzey yükü fazla olduğundan dolayı çok çamur tahliyesi yapılır. Dolayısıyla sistemde  daha fazla durdurulur ve yeni çamur oluşması için daha fazla beklenir.

- Debide büyük salınımlar, dezavantajdır.