İÇMESUYU ARITMA YÖNTEMLERİ Şehnaz ÖZCAN Şube Md.

1. İÇMESUYU ARITMA YÖNTEMLERİ Şehnaz ÖZCAN Şube Md. Çevre Müh. İller Bankası A.Ş. Proje Geliştirme Dairesi Başkanlığı İçmesuyu Arıtma Proje Şube Müdürlüğü

2. Sosyal ve ekonomik gelişme ile birlikte yaşam standartlarının yükselmesi, kişi başına içme ve kullanma suyu gereksinmelerini arttırmaktadır. • Ayrıca su kaynaklarındaki mevsimsel azalmalar, içmesuyu dağıtım şebekelerindeki önemli orandaki kayıp ve kaçak kullanımlar nedeniyle içmesuyu açığı ortaya çıkmaktadır.

3. Hızlı nüfus artışı, kentleşme ve sanayileşme sonucu günlük su tüketimlerinin artışının yanısıra kaynak ve yeraltı su rezervlerinin azalması sonucu içmesuyunun yüzeysel su kaynaklarından sağlanmasını zorunlu hale getirmiştir.

4. İÇMESUYU ARITMA YÖNTEMLERİ • Yüzeysel su kaynaklarının kullanımı ise içmesuyu arıtma tesislerinin yapımını gündeme getirmiştir. • Yeraltı sularının çeşitli dış etkenlerden yeterince korunamaması sonucunda kirlenmesi, veya jeolojik yapının su kalitesini bozması gibi nedenlerden dolayı yeraltı sularının da arıtılması zorunluluğu ortaya çıkmaktadır.

5. SU KALİTE SINIFLARI VE ARITMA YÖNTEMLERİ • “İçmesuyu Elde Edilen veya Elde Edilmesi Planlanan Yüzeysel Suların Kalitesine Dair Yönetmelik” • 20.11.2005 tarih ve 25999 sayılı resmi gazetede yayımlanarak yürürlüğe girmiştir.

6. “İçmesuyu Elde Edilen veya Elde Edilmesi Planlanan Yüzeysel Suların Kalitesine Dair Yönetmelik” • Bu yönetmelik; içmesuyu temini amacıyla kullanılan ya da kullanılması planlanan, yüzeysel sular ile ilgili esasları, kalite kriterlerini ve bu suların içme suyu amaçlı kullanılabilmesi için uygulanması gereken arıtma tiplerini belirlemek amacıyla hazırlanmıştır.

7. İçmesuyu Elde Edilen veya Elde Edilmesi Planlanan Yüzeysel Suların Kalitesine Dair Yönetmelik • Bu yönetmelikte; içme-kullanma suyu temininde kullanılabilecek yüzeysel sular, yönetmelik ekinde yer alan tablodaki parametrelerin belirlenen sınır değerlerine göre üç farklı kategoriye ayrılmış ve her kategori için arıtma tipleri belirlenmiştir.

8. SULARIN SINIFLANDIRILMASI • Kategori A1: Basit fiziksel arıtma ve dezenfeksiyon ile içilebilir suları • Kategori A2: Fiziksel arıtma, kimyasal arıtma ve dezenfeksiyon ile içilebilir suları • Kategori A3: Yoğun fiziksel ve kimyasal arıtma, ileri arıtma ve dezenfeksiyon ile içilebilir suları ifade etmektedir.

9. ARITMA NEDİR? • Mevcut su kaynaklarımızın bir kısmı, içme-kullanma suyu ihtiyaçlarımızı karşılamak için doğrudan kullanmaya uygun değildir. Bu nedenle suların kullanma amaçlarına göre çeşitli işlemlerden geçirilmesine arıtma denir.

10. ARITMA PROSES SEÇİMİ • Arıtma prosesinin seçimine etki eden faktörler; • Suyun özellikleri • Tesis Yeri Seçimi • Arıtma Tesisi Yapılacak Beldenin Sosyo-Ekonomik Yapısı

11. ARITMA PROSES SEÇİMİ • A. Suyun özellikleri • a. Su Kaynağının Türü, • b. Su Kaynağının Kalitesi

12. ARITMA PROSES SEÇİMİ • B.Tesis Yeri Seçimi • a. Arıtma tesisinin su kaynağı ve şebeke depoları ile hidrolik bağlantısı, • b. Arıtma yerinin topografyası, • c.Arıtma yerinin zemin şartları, • d. Arıtma tesisi yerinin konumu,

13. Arıtma Prosesleri • Yüzeysel sularda moleküller; • iyonlar (çapı 10-6 mm’ den küçük olanlar ), • kolloidler (çapı 10-6 ile 10-3 mm arasında olanlar), • askıdaki maddeler ( çapı 10-3 mm’den büyük olanlar ) halinde bulunur.

14. Arıtma prosesleri • Başlıca üç tip arıtma vardır; • 1. Fiziksel Arıtma ; Sudaki kirliliğin fiziksel özelliğine bağlıdır. Partikül büyüklüğü, özgül ağırlık, viskozite gibi. Bu tip işlemlerin tipik örnekleri ızgara, çökeltme, filtrasyon ve gaz transferidir.

15. Arıtma prosesleri • 2. Kimyasal Arıtma ; Kirliliğin kimyasal özelliğine bağlıdır. İlave edilecek kimyasal maddelerin özelliklerinden yararlanılır. Koagülasyon, flokülasyon, çökeltme, hızlı filtre, iyon değişimi.

16. Arıtma prosesleri • 3. Biyolojik Arıtma; Çözünebilir ve kolloid organik kirleticileri gidermek için biyokimyasal reaksiyonlardan yararlanılır. Örnek olarak biyolojik filtrasyon gibi.

17. Fiziksel Arıtma en basit arıtma tipidir. Bu arıtma tipi ile yaklaşık partikül büyüklüğü 10-2 mm.'ye kadar olan askıdaki ve yüzen maddeler tutulur. • Kimyasal Arıtma ile askıdaki ve yüzen maddelerden başka partikül büyüklüğü 10-6 mm. olan küçük kolloid askıdaki katı maddeler tutulabilir. • Biyolojik Arıtma ile partikül büyüklüğü 10-8 mm.'ye kadar olan organik maddeleri tutabilir.

18. Arıtma Birimleri • İçmesuyu arıtma tesisi dizayn debisi (tesis içi yük kayıplarının %5 olduğu düşünülerek) içmesuyu ihtiyacı % 5 arttırılarak bulunur ve bu debiye göre üniteler boyutlandırılır. Ayrıca dizayn debisi %20 arttırılarak yada çoklu ünitelerde 1 ünitenin devre dışında kalması durumuna göre ünitelerin bu debiyi kaldırıp kaldırmadığı tahkik edilir.

19. Arıtma Birimleri • Proses Yapıları (Giriş yapısı, Havalandırma yapısı, Hızlı karıştırma yapısı,Yavaş Karıştırma yapısı, Çökeltme yapısı, Filtre yapısı, klor temas tankı, temiz su deposu) • Yardımcı yapılar (Çamur yoğunlaştırıcı, kurutma yatakları / filtre press, Kimya Binası, Klor Binası, Geri yıkama suyu tutma tankı) • Tali yapılar (İdare binası, Lojman Binası, Isı Merkezi, Trafo ve Jenaratör Binası)

20. Klasik İçmesuyu Arıtma Tesisi Akım Şeması

22. Örnek Kimyasal Arıtma Akış Diagramı

23. Proses Yapıları • Giriş Yapısı • Tesise gelen suyun basıncını kırmak ve özellikle birden fazla kaynaktan su geliyorsa kalitesini düzenlemek ve/veya gerektiğinde ön klorlama amacıyla suya verilen klora yeterli temas süresi sağlayan bir ünitedir.

24. Proses Yapıları • Arıtma tesislerinde tesisi korumak amaçlı ve sudaki demir , mangan,uçucu organik maddeler v.b. maddelerin oksidasyonu için havalandırmadan önce ön klorlama yada ön ozonlama yapılır.

25. Havalandırma Yapısı • Suya oksijen kazandırarak demir ve manganın oksidasyonu, • Amonyumun giderilmesi, • Karbon dioksit, hidrojen sülfür, metan, uçucu yağlar ve uçucu organik maddelerin giderilmesinde kullanılır.

26. Havalandırma Yapısı • İçmesuyu arıtımında kullanılan havalandırıcıları 3 sınıfta toplamak mümkündür. • a) Cazibeyle çalışanlar(kaskat) • b) Püskürtücüler • c)Basınçlı hava ile havalandırma (difüzörler)

31. Hızlı Karıştırma Yapıları-Koagülasyon • Ham suyun içinde bulunan çökelmeyen kolloidal maddeler ve yavaş çöken askıda katı maddeleri hızlı çökelen floklara çevirmek için suya kimyasal madde eklenir. • Suya kimyasal madde katılarak hızlı karıştırılmasına, kolloidal ve askıda katı maddelerin destabilize edilmesine ve destabilize edilmiş katı maddelerin birleşmesine koagülasyon denir.

32. Hızlı KarıştırmaYapıları-2 • Kimyasal maddelerin suya karıştırıldığı ve uniform dağılımın yapıldığı yapılardır. Mekanik veya hidrolik olarak karışımın sağlanması mümkündür. Ancak karışımın verimliliği, yaratılan türbülansla doğrudan ilgili olduğundan en az güç tüketimi ile maksimum türbülans sağlanmalıdır.

33. Flokülasyon -Yumaklaştırma Havuzları • Flokülasyon, koagülasyon işlemi sonucunda destabilize edilmiş küçük flokların yavaş karıştırılarak birleşmesi ve hızlı çökebilen büyük flokların oluşması işlemidir.

34. Flokülasyon yapıları-2 • Yavaş karıştırma işlemi, mekanik karıştırma, havalı karıştırma veya hidrolik karıştırma işlemleriyle yapılır. • En çok mekanik karıştırıcılar tercih edilmektedir. Mekanik karıştırıcılardan en yaygın olanı pedallı dairesel karıştırıcılar olup türbin ve pervaneli karıştırıcılar da kullanılır.

38. Çökeltme tankları-Durultucular • İçmesuyu arıtma tesislerindeki çökeltim tankları, suda bulunan askıdaki çökebilen katı maddelerin miktarlarının azaltılmasında kullanılır. Bu iki biçimde yapılır:

39. Basit çökeltme suda bulunan çökebilen maddeleri sudan uzaklaştırabilmek için kullanılır. Bu tanklar genellikle bulanıklığı çok fazla olmayan sularda, suyun içine herhangi bir kimyasal madde verilmeden suyun belli bir sürede, belli bir hızla ve belli bir alandan geçirilmesi sırasında, sudaki kirletici parametrelerin yerçekimi kuvveti ve kendi özgül ağırlıkları yardımıyla çökeltilmesi esasına göre çalışır

40. Çökeltme tankları-1 • İçme suyu arıtımında yavaş karıştırma ünitesinden çıkan suyun içindeki flokların sudan ayrılmasında uygulanır. • Çökeltme havuzları dairesel, kare ve dikdörtgen şeklindedir. • Dikdörtgen havuzlarda dibe çöken çamur işletme giderlerini minimum seviyede tutmak için hidrolik olarak eğimli tabandan çamur toplama bölümüne geçer. Daha büyük tesislerde ise dipteki çamur zincirli paletler vasıtasıyla çamur toplama bölümüne sıyrılır.

41. Çökeltme tankları-2 • Dairesel çökeltme havuzlarıda havuz tabanı eğimli olup, tabana çöken çamurlar havuz üstünde devamlı dönen sıyırıcı köprü vasıtasıyla sıyırılıp havuz merkezindeki çamur konisinde toplanır. • Dairesel çökeltme havuzlarının bir tipinde ise merkezde hızlı karıştırma ve yavaş karıştırma bölümleri olup bütün koagülasyon, flokülasyon ve çökeltme işlemleri aynı havuzda olmaktadır.Bu tip çökeltim tankları reaktör durultucu, dekantör olarak da adlandırılmaktadır.

42. Çökeltme tankları-3 • Yer problemi olan bazı tesislerde ise plakalı durultucular kullanılır. Bu havuzlarda yüzey alanı plakalar vasıtasıyla arttırıldığından çökeltme verimi daha yüksek olur ve havuz daha az alan kaplar. • Çamur Battaniyeli Durultucularda; su havuzun dibinden yukarı doğru yükselirken, belli bir yükseklikte çamur battaniyesi (süspanse çamur) oluşur. Oluşan bu çamur floklar için tutunma ortamı yaratır ve etkin durultma işlemi sağlanır.