Su Ve Suyun Önemi ( Eksiksiz Tam Bir Konu | 20 Ödev)

Su ve Suyun Önemi ( eksiksiz tam bir konu | 20 ödev)

GÜNLÜK SU İHTİYACI

Bebeklerin ve Çocukların Su İhtiyacı

Yetişkinlerde vücut ağırlığının yüzde 50-60'ını su oluşturur Bu oran normal zamanda doğmuş bebeklerde %70'e, erken doğmuş bebeklerde %80'e kadar ulaşır Yetişkinlere oranla çocuğun vücundaki fazla su, hücreler arasında ve dolaşım sisteminde bulunur Çocuklar yetişkinlere oranla vücutlardaki suyu daha çabuk kaybederler Kaybedilen suyun yerine konulmaması çocuğun yaşamını tehdit edebilir

Yaşlılar ve Su

İnsan yaşam evreleri arasında en az suyu, yaşlılık döneminde içer Çünkü, insan beyninin yaşlandıkça, susuzluk sinyallerini gönderme oranı azalır hatta tümüyle körelir Oysa yaşlılık döneminde suyun yaşamsal önemi büyüktür

Sporcuların Su İhtiyacı

Kasların %70'i sudur Hareket için gerekli olan enerjinin oluşumu, suyun bu denli yoğun olduğu bir ortamda gerçekleşir Su eksikliğinde kaslar tam verimle çalışmazlar

Yolculuk ve Su

Uçak yolculuğu ve dağ tırmanışları gibi yüksek rakımlarla çıkıldıkça su kaybı oranı artar Yolculuklarda vücudun kaybettiği suyu hızla geri kazanması gerekir

İÇME SUYU STANDARTLARI

İçme sularının renksiz, berrak olması, hastalık yapıcı organizmaları, zararlı kimyasal maddeleri ihtiva etmemesi ve agresif olmaması gerekir Sularda bu şartları sağlamak ve suda bulunması arzu edilmeyen maddelerin belirli bir seviyenin altında tutmak için çeşitli standartlar geliştirilmiştir Bunlar arasında dikkate değer olanı Dünya Sağlık Teşkilatı (WHO) tarafından verilen standartlardır

İÇME SUYUNUN NİTELİKLERİ

Su; kokusuz, renksiz, berrak ve içimi hoş olmalıdır

Sularda fenoller, yağlar gibi suya kötü koku ve tat veren maddeler bulunmamalıdır Su tortusuz ve renksiz olmalidir

Su; hastalik yapan mikroorganizma ihtiva etmemelidir

Suda bulunan vibrio cholera, salmonella typhi, hepatit virüsü gibi mikroorganizmalar sudan geçerek hastalığa sebep olurlar İçme sularinin kesinlikle bakteriyolojik kirlilik tasımamasi gerekir

Suda sağlığa zararlı kimyasal maddeler bulunmamalıdır

Bazı kimyasal maddeler zehirli etki yapabilir Arsenik, kadmiyum, krom, kurşun, civa gibi Bunun yaninda baryum, nitrat, florür, radyo aktif maddeler, amonyum, klorür gibi maddeler sınır degerlerinin 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 olmamalıdır

Sularin agresifliği, serbest karbondioksit (CO2) ile bikarbonat (HC03-) iyonunun dengede olmasından ileri gelir Suların agresifliği boruların korozyonuna sebebiyet verir Ayrıca boruların aşınması halinde borudan ayrılan elementler su kalitesinin bozulmasına sebep olur

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;

ESTETİK: 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 Organik madde

Canlı organizmal faaliyetleri

Demir, mangan ve korozyonun metalik ürünleri

Fenol gibi endüstriyel atık kirliliği

Klorlama

Yüksek mineral konsantrasyonu

Çözünmüş gazlardır

Zararli mikroorganizmaların giderilmesinde, yani dezenfeksiyonunda çeşitli yöntemler kullanılır Bunlar kısaca;

Klorla arıtım (tek adımlı yöntem) : Klor konsantrasyonu 1 mg/lt olacak şekilde ayarlanır Burada su tüketime sunulmadan önce yaklaşık 35 dakika temas süresi sağlanmalıdır

Klorla arıtım (iki adımlı yöntem) : 5-10 mg/lt olacak şekilde dozlama yapılır ve fazla klor aktif karbon filtre ile alınır

Ozonla arıtım : Ozon suya enjeksiyonu yapilir

Ultraviole ile arıtım : Su ultraviole cihazından geçirilir ve ultraviole ışığı bakterileri zararsız hale getirir

Distilasyon : Su kaynatılır

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

ATC : Kesin Eşik Konsantrasyonu: İnsanların %100'ü tarafindan algılanabilen minimum konsantrasyon

TDN : Eşik Koku Numarası : Konsantrasyonu ATC'ye indirebilmek için yapılan seyreltme sayısı

TLV : Eşik Limit Değeri : 40 yıllık çalışma hayatı 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 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

SUDA AZOTLU MADDELER

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:

NH3-N : Amonyak Azotu

Org-N : Organik Azot

NO2--N : Nitrit Azotu

NO3--N : Nitrat Azotu

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 05 ppm'den büyük değerde amonyak kirliliğin belirtisidir

Nitrit (NO2-1) : 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

NİTRİFİKASYON

Nitrifikasyon ve denitrifikasyon nitrojenin su ekosistemindeki döngüsüne dayanan proseslerdir;

Nitrifikasyonun gerçekleşmesinden sorumlu doğal nitrifikasyon bakterileri; Nitrosomanas ve nitrobakter dediğimiz iki tip organizmadan oluşur

AZOT GİDERME METODLARI

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

SU KİRLİLİĞİ

KİRLİ SUİçerisinde insan sağlığına zararlı, patojen mikroorganizmalar bulundurmaktadır Kirli suyun çeşitli yollarla içme ve kullanma sularına karışması ve sulamada kullanılması sonucunda tifo, dizanteri, sarılık, kolera vb bulaşıcı hastalıklara yol açmaktadır Bu sebeple içme ve kullanma sularının ilgili kurum ve kuruluşlarca sürekli kontrol edilmesi, kirlenme sebeplerinin ortadan kaldırılması ve dezenfekte edilmesi sağlanmalıdır

SU KİRLİLİĞİNİN NEDENLERİ

Canlılarla su arasındaki ilişki su ekolojisinin konusudur Su yağış olarak yeryüzüne dönerken havada eriyik halinde bulunan bir takım gazlar, inorganik maddeler ve radyoaktif elementleri içerisine alır Ayrıca toprak altına süzüldüğü sırada bir takım inorganik maddelerle karışır Başı endüstriyel atıklar yer üstü süzüntüler, tarım ilaçlarıve böcek ilaçları suya karışabilir Toprak çatlaklarından lağım suları karışabilir Suyun bu kadar kirlenme olasılığına karşı bazı temizlenme mekanizmaları da vardır Doğa suyun içerisindeki organik ve inorganik maddeleri fiziksel, kimyasal, biyolojik ve mekanik bir takım etkilerle yok etmeye çalışır Bazı kaynaklarda buna suyun otoepürasyonu da denir

ENDÜSTRİYEL KİRLENME

Bir takım endüstri kuruluşlarının atıkları arıtılmadan akarsulara verilecek olursa bu akarsularda canlıların üremesini olanaksız hale getirebilir Kimi zaman bu atıkların toprağa gömülmeleri, yağmur suları ve sızıntılarla yer altı sularının kirlenmesine yol açabilir Çünkü bu atıkların bir kısmı toksik bileşikler, çözücüler ve tuzları içerebilir

Enerji santralları, çelik fabrikaları, kağıt fabrikaları, rafineri ve otomobil fabrikaları çevreye toksik madde katılımına yol açabilecek endüstriyel kuruluşların başlıcalarını oluşturmaktadır

EVSEL KİRLENME

Evsel kirlenme etkenlerinin başında lağım ve çöpler gelir Lağımlar genellikle insan dışkı ve idrarını içermektedir Günümüzde geliştirilen bazı araçlar çöplerin öğütülerek lağım sularına verilmesini sağlamaktadır Büyük oranda organik atığın su kaynaklarımıza girmesi bakteri miktarının artımına neden olur Organik maddelerin bakteriler tarafından parçalanması ise oksijen kullanımını artırır Sonuçta ortamda bulunan oksijen miktarının azalmasına bağlı olarak sularda yaşayan canlılar ölür

Deterjanlar bir diğer evsel kirlenme nedenidir Deterjanların içerisinde bol miktarda fosfat ve nitratlar bulunabilir Fosfat ve nitratların artması sularda alglerin artmasına neden olur Alglerin aşırı derecede artması ise suların içerisindeki biyolojik dengenin bozulmasına yol açar Sonuçta ortamdaki besin miktarı azalır Bu azalım sonunda üreyen alglerin bile ölmesine neden olabilir

TARIMSAL KİRLENMELER

Tarımda üretimi artırmak amacıyla kullanılan kimyasal gübreler, böceklerle savaşmakla kullanılan bir takım kimyasal zehirler yağmur suları ile toprak atına geçerek yer altı sularının kirlenmesine neden olabilir Akıntılarla akarsulara ulaşan bu kimyasal maddeler akarsulardaki canlı hayatının sona ermesine neden olabilir

Civa, kurşun ve diğer ağır metalleri bulunduran bir çok insektisit bulunmaktadır Bunların içerisinde söz konusu maddeleri en aza indirmek için çaba harcanmasına rağmen hayvan ve bitki zinciri içerisinde bu kimyasal maddelerin yoğunluğunun ve miktarının artması söz konusu olabilmektedir Buna biyolojik birikim ya da biyolojik yoğunlaşma (biyological magnification) denmektedir Başlangıçta düşük miktarda alınan kimyasal maddeler canlıların vücudunda ve belirli dokularda birikerek çok yüksek miktarlara ulaşabilmektedir DDT ve bazı civalı bileşikler, radyoaktif bazı maddeler buna örnek verilebilir

AZOT VE FOSFORUN YOL AÇTIĞI KİRLİLİK

AZOT

Yüzeysel sulara karışan azot yükleri temel olarak aşağıdaki kaynaklardan ileri gelmektedir

a Doğal kaynaklardan

b Evsel kaynaklardan

c Endüstriyel kaynaklardan

d Tarımsal kaynaklardan

AZOT’UN YOL ACTIGI KİRLİLİK

Azot, canlıların yapısını oluşturan temel elementlerden biridir Gerek canlı bünyesinde, gerek besin maddelerinde ve gerekse ölü organizmalarda bulunan azot, doğada azot döngüsü içerisinde sürekli dinamik bir haldedir Evsel atıksular ülkemizde su ortamına çoğunlukla doğrudan karışmaktadır Evsel atıksuya kişi başına 8-15 g/gün azot katkısı bulunmaktadır Endüstriyel tesislerden de endüstri türüne bağlı olarak önemli miktarda azot, su ortamına verilebilmektedir Azot yükü veren başlıca endüstri kuruluşları; gübre, nitroselüloz, gıda, deri,bira ve su endüstrileri ve mezbahalardır Nitrat iyonları topraktan kolaylıkla yıkanarak suya geçmekte, böylece tarımsal drenaj suyu içerisinde önemli miktarda nitrat iyonu bulunmaktadır Tarım yapılan arazilerden her yıl önemli düzeylerde azot, doğal su kaynaklarına karışmaktadır

Yüzeysel sulardan temin edilen içme sularında amonyum konsantrasyonunun yüksek olması halinde birçok güçlükle karşılaşılmaktadır İçme suyunun temini amacıyla kullanılacak olan yüzeysel sularda amonyum konsantrasyonun 02-15 mg/1 arasında olması istenmektedir

İçme sularında nitrat konsantrasyonları 45 mg/1 düzeyini aştığında sağlık problemleri çıkmaktadır Yüksek NO3 konsantrasyonlarında, yetişkinlerde barsak, sindirim ve idrar sistemlerinde iltihaplanmalar görülmektedir İçme sularındaki yüksek nitrat konsantrasyonları bebeklerde methaemoglobin hastalığına neden olmaktadır Altı aydan küçük bebeklerde mide asitleri oluşturmaktadır

Ayrıca balıklar ve diğer su hayvanları için nitratın toksite sınırı 3-13 g/1, nitritin 20-30 mg/1’dir Daha yüksek değerler balık ve diğer canlılarda olumsuz etkilere yol açmaktadır

Amonyak, keskin kokulu, renksiz bir gaz olup, suda yaşayan canlılar üzerinde zehir etkisi yapmaktadır Amonyak çoğu sularda biyolojik aktif bir bileşiktir ve azot içeren organik maddenin biyolojik olarak ayrışması sonucu meydana gelmektedir Suda çözündüğünde amonyağın bir kısmı su ile reaksiyona girer ve amonyum iyonları oluşur Amonyum iyonu ise amonyak kadar toksik bir etkiye sahip değildir (Train 1973)

Sudaki serbest NH3, balıklarda merkezi sinir sistemi ile kan dolaşımını olumsuz yönde etkilemektedir 02-2 mg/1 arasındaki NH3 konsantrasyonlarının balıklar için zararlı olduğu bildirilmiştir

FOSFOR’UN YOL ACTIGI KİRLİLİK

Sulu sistemlerde fosfor, bu sistemlerde mevcut olan çok yönlü ve karmaşık kimyasal dengelerin anahtar elemanlarından biridir Sularda fosfor çeşitli fosfat türleri şeklinde bulunur ve gerek doğal su ortamlarında gerekse su ve atıksu arıtımında gerçekleşen çok sayıdaki reaksiyona girer Fosfor nedeniyle ortaya çıkan su kirlenmesinin temel kaynağının %83’lük bir payla endüstri ve kanalizasyon atık suları olduğu bildirilmektedir Kentsel kökenli kanalizasyon sularındaki fosfatların ise % 32-70’i deterjanlardan kaynaklanmaktadır Bu verilere göre, tarım alanlarındaki yoğun yağışlardan sonra oluşan yüzey akışlarla fosfor taşınmasının, oransal olarak diğer kirletici kaynaklara göre çok daha az olduğu söylenebilir Yüksek düzeydeki fosforun akarsu, göl ve denizlere ötrofikasyona yol açtığı bilinmektedir Çeşitli kaynaklardan yüzey sularına ulaşan fosfatlar suyun oksijen bakımından zengin üst kısımlarında bulunan alg ve diğer yeşil bitkilerin aşırı miktarda ve suyun anaerobik karakterli üst kısmına çökelen alg ve diğer yeşil bitki artıklarında bir artış meydana gelmektedir Ötrofikasyonun yanı sıra toprak erozyonu sonucunda baraj ve göletlere ulaşan aşırı düzeydeki fosfat, kompleksler halinde çökerek bu yapıların kullanma ömürlerinden daha önce dolmasına ve kullanılamaz hale gelmesine neden olmaktadır

BİYOKİMYASAL OKSİJEN İHTİYACI

Biyokimyasal Oksijen ihtiyacı (BOİ) aerobik koşullarda mikroorganizmaların sudaki organik maddeleri ayrıştırmaları için gerekli oksijen miktarı olarak tanımlanmaktadırBiyokimyasal parçalanma veya organik maddelerin dönüşümü birbirinden kesin olarak ayrılmayan 2 aşamada oluşur

İlk aşamada organik bileşikler inorganik bileşiklere dönüşürNitrifikasyon olarak adlandırılan 2 aşamada,azotlu organik bileşiklerden oluşan amonyum,nitrit ve nitrata yükseltgenir

BOİ ÖLÇÜM ESASLARI

Bir su örneğinin biyokimyasal oksijen ihtiyacı, sadece organik maddenin kısıtlı olduğu ve atmosferden oksijen alamayacağı koşullarda, karanlıkta ve 20°C sabit sıcaklıkta, 5 gün süreyle bekletilen bir miktar örnek içindeki karbonlu organik maddelerin yükseltgenmesiyle oluşan, çözünmüş oksijen konsantrasyonundaki düşüşe eşdeğerdir Su örneğindeki organik maddelerin mikroorganizmalarca kararlı hale getirilmesi sırasında uyulan koşulların deneyden deneye tekrarlanabilecek biçimde düzenlenmesi ve yakından denetlenmesi gerekmektedir

KİMYASAL OKSİJEN İHTİYACI

Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ), su örneğinin asidik ortamda kuvvetli bir kimyasal oksitleyiciyle oksitlenebilen organik madde miktarının oksijen eşdeğeri cinsinden ifadesidir KOİ, organik maddelerin türleri arasında ayırım yapmadığı için kollektif bir parametredir

Evsel ve endüstriyel kirlilikten kaynaklanan organik ve inorganik maddelerin tayininde kullanılırYüzey sularında;kirletilmemiş sularda KOİ konsantrasyonu 20mg/L civarında iken,atık su deşarjı yapılan sularda 200mg/L ve üzerindedirEndüstriyel atık sularda ise 100-10000mg/L olabilmektedir

KOİ TAYİN YÖNTEMİ

KOİ, bir su örneğindeki organik maddenin, yüksek sıcaklıkta (150°C) konsantre sülfürik asit içinde potasyum dikromat ile gümüş katalizör yardımıyla CO2 ve H2O ya oksitlenmesi yoluyla ölçülmektedir

Bu yükseltgeyici ortamda, azotlu organikler NH'e dönüşmektedir KOİ deneyinde amonyak oksitlenmemektedir Organik maddenin dikromatla (Cr2O7) yükseltgenmesi %95-98 verimle gerçekleşmektedir

ÇÖZÜNMÜŞ OKSİJEN

Aerobik ortamlarda yaşayan organizmaların çoğalmalarında ve bunların enerji üreten metabolik faaliyetlerinde çözünmüş oksijene gerek duyulmaktadır Doğal sular ve atıksularda bulunan çözünmüş oksijen konsantrasyonu fiziksel, kimyasal biyokimyasal aktivitelere bağlıdır Sudaki çözünmüş oksijen konsantrasyonu sıcaklık ve tuzluluğun bir fonksiyonu olup; bu parametreler ile ters orantılıdır

Su kirlenmesi ve atıksu arıtma tesislerinin kontrollerinde çözünmüş oksijen önemli bir parametredir Çözünmüş oksijen ölçümü korozyon kontrolünde de kullanılmaktadır Organik madde ölçümü için kullanılan biyokimyasal oksijen ihtiyacı parametresi çözünmüş oksijen ölçümüne dayanmaktadır Kimyasal oksijen ihtiyacı parametresi ise çözünmüş oksijen cinsinden ifade edilmektedir

Çözünmüş oksijen iyodimetrik olarak tayin edilirMetodun esası;Suda fiziksel,kimyasal ve biyokimyasal reaksiyonlara bağlı olarak çözünen oksijenin titrimetrik tayinine dayanır

KOAGÜLASYON VE YUMAKLAŞTIRMA

FİZİKSEL ARITMA İŞLEMLERİ

Ham sular içinde doğal olarak çeşitli büyüklükte katı partiküller bulunabilirfiziksel arıtma işlemleri bu taneciklerin cinsi ve boyutuna göre değişir

fiziksel arıtma işlemleri beş grup altında toplanabilir;

1)ızgaradan geçirme

2)sedimentasyon

3)kuagülasyon

 Su içinde yüzen 5mm’den daha büyük parçalar bir ızgara veya elekten geçirilerek mekanik olarak tutulabilir

 Çapı 50µm den daha büyük olan tanecikler ise sedimentasyon havuzlarında çok uzun olmayan bir süre bekletilerek çökeltilebilir

 10µm çaplı katı partiküller su içinde uzun süre askıda kalabilir

 10-1µm den daha küçük çaplı katı partiküller ise kolloidal haldedir

Bu tanecik boyutlarına göre saflaştırma yöntemleri(kuagülasyon gibi) kullanılır

 İNCE IZGARA: İnce ızgaralar, içmesuyu arıtma tesislerinde giriş yapısında bulunur Barajdan iletim hattıyla gelen yosun, tahta, bez gibi büyük parçaları tutmak için kullanılır Izgaralarda tutulan atıklar mekanik olarak ızgaradan alınır, band konveyör, burgu konveyör veya hidrolik konveyörler vasıtasıyla ızgaradan uzaklaştırılır

 Dizayn Kriterleri:

 IZGARALAR

Su içerisinde bulunan kaba maddelerin pompa, boru ve teçhizata zarar vermemesi; diğer arıtma kısımlarına gelen yükün hafifletilmesi veya yüzücü kaba maddelerin sudan ayrılması gibi amaçlarla ızgaralar kullanılır Izgara yapıları çubuk aralıklarına göre ince ve kaba ızgaralar; temizleme şekline göre ise, elle veya mekanik yolla temizlenen ızgaralar olarak sınıflandırılır

Izgaralarda tutulan maddeler arıtma tesisi sahasında depolanamazlar Evsel katı artıklar ile birlikte yakma, depolama kompostlaştırma ve benzeri metodlarla bertaraf edilirler

SEDİMENTASYON

 Su içinde bulunan katı partiküllerin çökelmesi için,sedimentasyon havuzundan çok küçük bir hızla geçirilir

 Bu sırada askıdaki katı maddelerin bir kısmı ile daha iri çözünmemiş yabancı maddeler kendi ağarlıkları ile dibe çökerler

 Havuz dibinde biriken tortular belirli zaman aralıklarında temizlenir

 Su içinde bulunan katı taneciklerin çökeltme havuzlarında bekletilme süreleri tanecik cinsine ve boyutuna göre dğişirnormal bir sedimentasyon işlemi ile su içinde bulunan yaklaşık 50µm ve daha büyük çaplı tanecikler çökeltilebilir

 Flotasyon(yüzdürme) su içinde süspansiyon halinde bulunan düşük yoğunluklu katı partiküllerin çökelme hızı çok yavaştırbunları sedimentasyon tankı içinde kısa sürede çökeltebilmek mümkün olmaz

 Bu tanecikler en kolay şekilde flotasyon yapılarak sudan uzaklaştırılabilir

 Flotasyon,su içinde askıda bulunan katı partiküllerin hava kabarcıkları yardımı ile yüzdürülerek yüzeyde toplanması işlemidir

 Flotasyonu kolaylaştırmak üzere katı durumlarda suya uygun kimyasal maddelerin de eklenmesi mümkündür Yüzeyde toplanan köpük halindeki yüzdürülmüş maddeler bir yüzey sıyırma tertibatı ile toplanarak uzaklaştırılır

 Flotasyon işlemi,su içinde istenmeyen renk,tat ve kalıntı bırakan kuagülasyon işleminden daha uygundur

 Üstelik daha küçük boyutlu tanklarda ve daha ucuz olarak sular berrak hale getirilebilir

 Flotasyon tankında gerçekleşen olayları şöyle sıralayabilirizTank tabanından çıkan suyun yaklaşık %10 una geri dönüş yaptırılarak bu su içine bir satüratörde hava basılarak hava ile doygun hale getirilirç

 Hava basıncının yaklaşık 400 kPa olması yeterlidir

 Hava ile doygun olan bu su tank tabanından temizlenecek su içine püskürtülür

 Basınç düşüşü nedeniyle oluşan hava kabarcıkları,su içinde askıda bulunan taneciklere yapışarak yüzeye taşır

 Yüzeyde biriken köpük mekanik olarak toplanır

 Taneleri yüzdürmek için kullanılan hava kabarcıkları şu üç yoldan biri ile elde edilebilir:

a)dispers hava flotasyonu; Atmosferik basınç altındaki sıvıya basınçlı havanın kabarcıklar halinde verilmesiyle,

b)çözünmüş hava flotasyonu;Basınç altında sıvıda havanın çözünmesi ve daha sonra basıncın kaldırılmasıyla,

c)vakum flotasyonu; Sıvının atmosferik basınç altında havaya doygun hale getirilmesini takiben vakum uygulanmasıyla,

Koagülasyon

 Sudaki safsızlıklarının büyüklükleri angströmden başlar ve süspansiyon maddeler için birkaç yüz milyona kadar giderSudaki bu safsızlıkları gidermek için çökeltme işlemleri kullanılırBazı safsızlıklar ağırlıklarından dolayı kendiliğinden çökerken;büyük bir çoğunluğu kendiliğinden çökme için çok küçüktürBu safsızlıkları çöktürmek için daha büyük parçalara dönüştürülmeleri gerekirBu dönüşüm yöntemi koagülasyon olarak tanımlanır

 Su arıtımında en çok kullanılan koagülant madde Al2(SO4)3 ve demir tuzları (FeSO47H2O, Fe2(SO4)3, FeCl3) olup, koagülasyon işlemini kolaylaştırıcı kimyasal olarak da polielektrolit kullanılır

Alum (Al2(SO4)314H2O):

 Hidroksit flokları oluşturmak için suda yeterli alkalinite bulunmalıdırGerekli pH değerleri arasında alkalinite genellikle bikarbonat iyonları formunda olur Bazı ham sularda alumla reaksiyona girecek yeterli miktarda alkalinite yoksa, alkalinite olarak kireç (hidroksit iyonu olarak) veya (karbonat iyonu olarak) soda külü eklenir Alum koagülasyonu için optimum pH değerleri 45 - 80 dir

FeSO47H2O:

Hızlı çökeltme için hidroksit iyonu formunda alkaliniteye ihtiyaç vardır Reaksiyonun oluşması için pH 95 'e yükseltilmelidir pH yükseltilmesi kireçle yapılabilir

Fe2(SO4)3:

Suda yeterli tabii alkanite yoksa, suya sonmuş kireç eklenir Optimum pH 4-12 dir

FeCl3:

Suda yeterli tabii alkanite yoksa, suya sonmuş kireç eklenir Optimum pH 4-12 dir

Arıtma çamurlarının saflaştırılması koagülasyon ve bunu takiben filtrasyon yada satrifüjleme ile olurken ; içme sularının arıtımında bulanıklık ve renk gidermek için kullanılır

Bu yöntem atık ve içme sularının arıtımında çok başarılı sonuçlar vermesinin yanında;yeni kavramların yeni koagülant maddelerin ortaya çıkartması bakımından da önemlidir

Kolloidal partiküllerin agregasyonu 2 ayrı ve farklı adımda gerçekleşir:

1)Partiküller arası etkili bir temas sağlamak için patikül taşınımı

2)Temas mümkün olduğunda partiküllarin birbiri ile birleşebilmesi için partiküllerin stabilliğinin bozulması

Partikül taşınımı ile ilgili teoriler akışkanlar mekaniğine,partiküllerin stabilliğinin bozulması ile ilgili teoriler de kolloid kimyasına dayanır

BİYOLOJİK ARITIM

BİYOLOJİK ARITMA SİSTEMLERİ

Hızlı nüfus artışı ve endüstrileşme sonucunda oluşan atıksular doğanın özümleyebileceği miktarı aşmış ve alıcı ortamları kirlenme tehlikesi ile karşı karşıya bırakmıştır Doğadaki ekolojik dengeyi olumsuz yönde etkileyebilecek ve diğer faydalı kullanımlarını engelleyecek bu durumun önüne geçebilmek için atıksuları uzaklaştırmadan önce arıtma zorunluluğu doğmuştur Atıksuların özellikleri kaynaklarına bağlı olarak önemli farklılıklar gösterir ve bu farklılıklara göre arıtma yöntemleri de değişir

Atıksuların genellikle%99’undan daha yüksek bir kısmı su ve yalnız geri kalan kısmı kirletici maddelerdenoluşmaktadır Kirleticiler suyun içinde çözünmüş halde bulunabilecekleri gibi, katı madde olarak askıda da bulunabilirler Bu maddelerin özelliklerine göre uzaklaştırılmaları için kullanılabilecek arıtma yöntemi de değişir Örnek olarak organik kirleticilerin uzaklaştırılması için en etkin yöntemin “biyolojik arıtma” olduğu söylenebilir Biyolojik arıtma atıksuyun içinde bulunan askıda veya çözünmüş organik maddelerin bakterilerce parçalanması ve çökebilen biyolojik floklarla sıvının içinde kalan veya gaz olarak atmosfere kaçan sabit inorganik bileşiklere dönüşmesidir Biyolojik arıtmanın esası organik kirleticilerin doğada yok edilmeleri için yer alan biyoflokülasyon ve mineralizasyon proseslerinin kontrolü ile çevrede ve optimum şartlarda tekrarlanmasıdır Böylece doğadaki

reaksiyonların hızlandırılarak daha kısa bir sürede, emniyetli ortamda gerçekleştirilmeleri sağlanmaktadır

Biyolojik arıtma, atıksu 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 lagünlerdir

Biyolojik Arıtmada Mikroorganizmaların Rolü

Atıksudaki BOI’nin giderimi, çökmeyen kolloidal katıların pıhtılaştırılması ve organik maddelerin kararlı hale gelmesi, başta bakteriler olmak üzere çeşitli mikroorganizmalar tarafından gerçekleştirilir Mikroorganizmalar, kolloidal ve çözünmüş karbonlu organik maddeleri çeşitli gazlara ve yeni hücrelere dönüştürerek kullanırlar Hücre dokusunun özgül ağırlığı sudan daha fazla olduğundan arıtılmış sudan çökerek ayrılır Bu mikrooganizmaları ortamdan ayırmadıkça arıtım tamamlanmış olmaz Mikroorganizmalar organik yapıda olduklarından atıksuda BOI veya KOI cinsinden ölçülürler ve suya bir miktar kirlilik verirler

Biyolojik Arıtmada Önemli Mikroorganizmalar

Hücre yapıları ve fonksiyonları dikkate alınırsa mikroorganizmalar aşağıdaki şekilde sınıflandırılırlar:

• Eucaryotes

• Eubacteria

• Archaebacteria

Prokaryotik grup (eubacteria ve archaebacteria) arıtımda birincil derecede önemli olup kısaca bakteri olarak bahsedilir Ökaryotik grup bitki, hayvan ve protistleri içerir

Bakteri :

Bakteriler tek hücreli prokaryotic organizmalardır Atıksu arıtma ünitelerinde oldukça yaygın olarak bulunurlar ve karbon, azot, fosfor ve kükürt bileşiklerinin giderilmesinde kullanılırlar Bakteri hücrelerinin büyüklükleri 0,5-3 μm (10-6) aralığındadır ve şekillerine göre değişik isimler alırlar

Biyolojik Arıtma Proseslerinde Bazı Tanımlar

Havalı (aerobik) Prosesler: Oksijenin bulunduğu ortamda faaliyet gösteren biyolojik arıtma sistemidir

Havasız (anaerobik) Prosesler: Oksijenin olmadığı ortamda faaliyet gösteren biyolojik arıtma sistemidir

Anoksik Denitrifikasyon: Oksijenin olmadığı ortamda nitrat azotunu biyolojik olarak azot gazına çeviren prosestir Bu proses havasız denitrifikasyon olarak ta bilinmektedir

Biyolojik Besi Maddesi Giderimi: Biyolojik arıtma prosesinde azot ve fosforun giderilmesidir

Fakültatif prosesler: Organizmaların moleküler oksijenin bulunduğu veya bulunmadığı ortamlarda fonksiyon gösterebildiği biyolojik arıtma prosesleridir

Karbonlu BOI giderimi: Atıksudaki karbonlu organik maddelerin yeni hücrelere ve çeşitli gaz formundaki son ürünlere biyolojik olarak dönüşümüdür Bu dönüşümde, çeşitli bileşiklerde bulunan azot amonyuma dönüştürülür

Nitrifikasyon: Amonyağın önce nitrit daha sonra nitrata dönüştürüldüğü biyolojik prosestir

Denitrifikasyon: Nitratı azot ve diğer gaz formundaki son ürünlere dönüştüren biyolojik prosestir

Substrat: Biyolojik arıtımda dönüştürülen organik madde veya besi maddesi anlamında kullanılır

Askıda Büyüyen Prosesler : Biyolojik arıtma sisteminde organik ve diğer maddeleri dönüştürmekten sorumlu mikroorganizmaların sıvı ortamda askıda bulunması halidir

Tutunarak Büyüyen Prosesler: Biyolojik arıtma sisteminde organik ve diğer maddeleri dönüştürmekten sorumlu mikroorganizmaların taş, cüruf veya özel tasarlanmış seramik veya plastik dolgu malzemelerinin üzerine tutunarak sıvı ortamda bulunmasıdır Bu arıtma sistemleri sabit-film prosesleri olarak da bilinirler

Biyolojik Arıtma Proseslerinin Uygulamaları

Bu proseslerin temel uygulamaları;

• Atıksuda özellikle BOI, TOK (toplam organik karbon) veya KOI olarak ölçülen karbonlu organiklerin gideriminde,

• Nitrifikasyon,

• Denitrifikasyon,

• Fosfor giderimi ve

• Atık stabilizasyonudur

Biyolojik Arıtma Sistemlerinin Tasarımı

Biyolojik prosesler, atıksudaki biyolojik olarak parçalanmış ve çözünmüş organik maddeleri çöktürme havuzunda çöktürerek gidermek üzere, çökebilen biyolojik ve inorganik floklara dönüştürmek amacıyla kullanılırlar Bir çok durumda ikinci kademe prosesler olarak tanımlanan biyolojik prosesler, fiziksel ve kimyasal proseslerle birlikte çalıştırılır Birinci kademe arıtma (ön çöktürme), çökebilen katıları ayırmada etkin olmasına karşılık, biyolojik prosesler koloidal veya çözünmüş haldeki organik bileşikleri gidermede etkindirler Bu proseslerden, havalandırmalı lagünler, stabilizasyon havuzları ve uzun havalandırmalı sistemler ön çöktürmeye tasarlanırlar

Biyolojik Arıtma Uygulamaları

Aktif çamur:

Aktif çamur sistemi dengeleme, havalandırma, çöktürme ve dezenfeksiyon ünitelerinden oluşmaktadır Aktif çamur tekniğine göre çalışan sistemler uygulamada en çok kullanılan sistemlerdir Aktif çamur kolloidal çözünmüş maddelerin mikroorganizmalar ile çökebilir biyolojik floklara dönüştürüldüğü prosestir ve bu proseste havalandırma havuzu içindeki mikroorganizmaların askıda tutulması esastır Biyolojik arıtma ünitesi havalandırma sonucu, organik maddelerin askıda büyüyen mikroorganizmalar tarafından parçalanması prensibiyle çalışır Askıda büyüyen mikroorganizmalar suyun içerisinde bulunan organik maddeleri parçalayarak H2O ve CO2’ ye çevirirler Mikroorganizmaların organik maddeleri oksitlemesi sonucu organik maddeler ya okside olur, yada biyokütleye dönüşür Havalandırma havuzunda gereken arıtma veriminin sağlanması amacıyla havuz içerisinde faaliyet gösteren mikroorganizma sayısını (MLSS) sabit bir değerde tutmak gerekmektedir Bu nedenle biyokütlenin bir kısmı çöktürme kademesinde fazla çamur olarak sistemden atılırken diğer kısmı havalandırma bölümüne geri devrettirilir Aktif çamur sistemlerinde bakteriler en önemli mikroorganizmalardır Çünkü organik maddelerin parçalanmasından sorumludurlar Aktif çamur sistemlerinin dizaynında çeşitli parametreler kullanılır Bu parametrelerden bazıları çamur yükü, çamur yaşı ve bekletme süresidir

KİMYASAL OKSİDASYON

1Oksidasyon proseslerinin genel tanıtımı :

Kimyasal oksidasyon bileşiğin oksidasyon halinin arttığı bir prosestir Kimyasal indirgenme de,bileşiğin oksidasyon halinin azalması olarak tanımlanır Basit anorganik oksidasyon-indirgenme (redoks) reaksiyonları için,oksidasyon,elektron kaybına indirgenmede elektron kazanımına eşdeğerdir Bu tanım organik reaksiyonlara doğrudan uygulanmaz Organik bileşiklerin oksidasyonunda aşağıdaki reaksiyonlar gerçekleşir:

1) Oksijen ilavesi 2) Hidrojenin uzaklaştırılması 3)Elektronların uzaklaştırılması

Su ve atık su arıtımında kimyasal oksidasyonun kullanılmasının amacı ise istenmeyen kimyasal maddelerin zararsız veya sakıncası olmayan hale dönüştürülmesidir Çoğunlukla oksidasyon işlemi son aşamaya kadar sürdürmek uygun değildir Örneğin toksik bir madde olan fenol istenirse CO2 ve H2O’a kadar da oksitlenebilir Ancak koşulların ayarlanmasıyla ara kademelerde de zararsız oksidasyon ürünleri elde edilebilir Eğer bu ara ürünler gerçekten zararsız iseler daha ileri oksitlemeye zaman ve ekonomi açısından gerek yoktur Bu nedenlerle, atık su ve içme suyu arıtımında kimyasal oksidasyon işlemi istenmeyen maddelerin ve bazı toksik bileşiklerin sudan giderilmesi amacı ile kullanılır Bu tür oksidasyon ile arıtılabilir maddeler şunlardır

1)Anorganik maddeler ( Mn+2, Fe+2, S-2,CN-,SO3-2)

2)Organik maddeler ( fenoller,aminler,hümik asitler ve diğer renk , tad koku oluşturan bileşikler bakteriler ve algler ve toksik bileşikler)

Kimyasal oksidasyon prosesi ilk kez 18 yüzyıl başlarında kullanıldı

Oksidasyon, en basitinden suyun havalandırılması ile yapıldı Ancak bu

Uygulama 19 yüzyılın son yarısına kadar pek yaygın değildi Bu dönemde

havalandırma işlemi su ve atık su arıtımında önem kazandı ve arıtma işleminde

daha etkili oksidasyon maddeleri kullanılmaya başlandı Neticede ozon,

permanganat, klor, klordioksit, gibi daha güçlü oksidasyon maddeleri bulundu

Ozon ilk kez 1982’de Fransa da kullanılmaya başlandı Bugün avrupa da

yüzlerce su arıtma tesisinde ozon arıtma ve dezenfeksiyon amacı ile

kullanılmaktadır potasyum permanganat ilk kez 1913 de amerika da kullanıldı

ve son yıllarda yaygın bir kullanım alanı buldu Esas olarak tad koku kontrolü

Fe ve Mn giderme amacı ile su arıtma tesislerinde kullanılmaktadırKlor dioksit

Amerika da ilk kez 1947 de sulardaki fenol bileşiklerini gidermek için uygulandı

ve bugün 150 den fazla “su arıtma tesisinde” kullanılmaktadırKlor endüstriyel

atık sulardaki siyanürün ve içme sularındaki demir ve manganın oksidasyonu

için kullanılır

Diğer bir güçlü oksidasyon maddesi de H2O2 dir Ancak pahalı oluşu nedeni ile arıtma tesislerinde yaygın olarak kullanılmaz Ancak bazı endüstriyel atık suların arıtımında özel hallerde, kullanımı vardır Atık suların, gamma ışınları ile radyasyonu esnasında oluşan bazı kısa ömürlü radyoaktif kökler de oksitleyici olarak kullanılırlar

2) Su ve atık su arıtımında kullanılan oksidasyon

maddeleri ve oksidasyon proseslerinin kısıtları:

Biyolojik oksidasyonlar dışında, oksidasyon proseslerinin günümüzdeki

kullanımı ekonomik nedenlerle çok kısıtlıdırBu nedenle bazı özel haller için evsel

ve endüstriyel atık su arıtımında, üçüncül arıtma tesislerinde ve içme suyu

arıtımında kullanımları çok kısıtlıdır

Su ve atık su arıtımı için uygun oksitleyici maddeyi seçerken dikkat edilmesi

gereken hususları şu şekilde sıralayabiliriz:

1) Arıtma verimi

2) Fiyat

3) Taşıma ve saklama kolaylığı

4) Kendisinden önceki veya sonraki arıtma kademeleri ile uyumu

5) Oksidasyon işleminin mekanizması

Bu hususları sağlayan oksidasyon maddeleri ise aşağıdaki şekilde özetleyebiliriz:

1) Oksijen veya hava

2) Ozon

3) Hidrojen peroksit

4) Potasyum permanganat

5) Klor veya hipokloritler

6) klordioksit

3)Kimyasal oksidasyonunun prensipleri :

Oksidasyon denilince akla ilk gelen oksijenle yanma reaksiyonudur:

C + O2 CO2

CH3OH + CuO HCHO + Cu

Ancak bunun yeterli olmadığını aşağıdaki oksitlenme reaksiyonları ortaya koymaktadırBu nedenle redoks reaksiyonlarını elektron alışverişi ile açıklayan daha genel teoriler geliştirilmiştirBuna göre “elektron alıcı madde” oksitleyici madde, “elektron verici madde” ise indirgeyici madde olmaktadır örneğin ;

2 Fe+2 + MnO2 + 2H2O + 2OH- Mn+2 + 2 Fe(OH)3

reaksiyonunda Fe+2, mangandioksit karşısında indirgendir Buna karşılık Fe+3, hidrojen sülfürü aşağıdaki reaksiyona göre elemental kükürde oksitler:

2Fe+3 + H2S 2Fe+2 + S0 + 2 H+

4) Kimyasal oksidasyona katalizörlerin etkisi :

Suda çözünmüş oksijen ile oksidasyonda Fe+2 iyonlarının redoks reaksiyonunu katalizlediği bilinmektedir:

2Fe+2 + ½ O2 + 5 H2O 2 Fe(OH)3 + 4 H+

Su arıtma proseslerinde en çok kullanılan homogen katalizör Cu dır Oksidasyon reaksiyonlarında silika , killer , metal oksitler ve aktif karbon gibi haterojen katalizörlerin de rol oynadığı sanılmaktadır

5) Kimyasal oksidasyona pH nın etkisi :

Aşağıdaki nedenlerden herhangi biri dolayısı ile oksidasyon hızları pH dan etkilenebilir :

1 Tüm reaksiyonun serbest enerjisindeki değişimler

2 Reaktiflerin , reaktivitesindeki değişimler

3 OH- veya H3O+ iyonlarının katalizör etkisi

Bu etkiler ; siyanürün , siyanata permanganat ile oksidasyonunda görülebilir

pH = 12-14 sınırında

2 MnO4- + CN- + 2OH- 2 MnO4-2 + CNO- + H2O bu reaksiyon sadece bu pH sınırında geçerlidir

6) Oksijen ile Kimyasal Oksidasyon :

Atık su ve içme suyu arıtımında oksijenin kimyasal oksidasyon işlemlerindeki kimyasal oksidasyon maddesi olarak rolü çok önemlidir Oksijen etkili ve ucuz bir oksidanttır ve hava ile birlikte arıtma tesislerinde kolaylıkla verilebilmektedir Havalandırma işlemi genellikle arıtma tesislerinde şu amaçlarla kullanılır:

1 Sudaki karbondioksit , hidrojen sülfür, metan ve düşük sıcaklıkta kaynayan bazı organik bileşikler gibi maddeleri sudan uzaklaştırmak

2 Fe+2 ve Mn+2 nin oksidasyon ile uzaklaştırılması

3 Tad ve koku gidermek

Oksijenlendirme, katalizör mevcut olmadğında çok uzun reaksiyon süresi gerektirmesi gibi bir dezavantaja sahiptir

Su arıtımında havalandırmanın en önemli uygulaması Fe+ ve Mn+2 oksidasyonudur Ferro iyonunun oksidasyonu pH a çok bağımlıdır ve pH 6,5 da çok yavaş gerçekleşir pH=6,9 da ve pH=7,2 de PO2=0,2 atm ve 20 oC HCO3- tamponlu suda Fe+2 nin Fe+3 e % 90 oranında dönüşümü için gereken reaksiyon süreleri 43 dak ve 8 dakikadır

7) Ozon ile kimyasal oksidasyon :

İçme sularının arıtımında uzun süredir, atık suların arıtımında ise son 20 yıldır kullanılmaktadır Su arıtımında ozonun tercih edilmesinin nedenleri şunlardır :

1 Güçlü bir oksitleyicidir Doğal sulardaki ve atık sulardaki organik maddeler ve mevcut mikroorganizmalarla kolayca reaksiyona girer

2 Suda tad ve koku bırakmaz

3 Havanın oksijeninden elektrik enerjisi yardımı ile üretilir Elde edilişi kolaydır en büyük sakıncası fiyatıdır Klasik su arıtma tesislerinde , ideal olarak uymadığı belirlenmiştir Çünkü açık kanallardaki suya doğrudan verilemez Gazın tercihen; sudaki çözünürlüğünü arttırmak kayıpları önlemek toksik ve korrozif ozon/oksijen karışımlarını önlemek üzere hafif bir basınç altında verilmesi gerekmektedir

Genel olarak ozon, arıtma tesislerinde aşağıdaki amaçlarla kullanılır:

1 Renk giderme

2 Tad ve koku giderme

3 Dezenfeksiyon

4 Fe ve Mn giderme

5 Fenol oksidasyonu

6 Siyanür oksidasyonu

Ozon, normal sıcaklıklarda ve basınçlarda gaz halindedir ve KN = -111,9 oC dir

Ozonun sudaki çözünürlüğü ortamın sıcaklığına ve gaz fazdaki ozonun kısmi basıncı PO3 e bağlıdır Ozon hem gaz halde hemde çözelti fazda ayrışmaya uğrar Ayrışma genellikle sıcaklıkla artar ve katı alkaliler, metaller, metal oksitler karbon gibi çeşitli maddeler tarafından bu ayrışma katalizlenir

Adsorpsiyon

Bir yüzey veya ara kesit üzerinde bir maddenin birikmesi ve derişiminin artması olarak tanımlanmaktadırTanımda kullanılan bu ara yüzey bir sıvı ile gaz, katı veya bir başka sıvı arasındaki temas yüzeyi olabilir

Başka bir tanımlama ile adsorpsiyon ,yüzeye saldırma kuvvetlerinden dolayı moleküllerin yüzeye yapışması olayıdır