KİMYASAL ARITMA

ANASAYFA / ATIK SU ARITMA SİSTEMLERİ

KİMYASAL ARITMA

Kategori: ATIK SU ARITMA SİSTEMLERİ Tarih: 22 Şubat 2017
KİMYASAL ARITMA

Kimyasal arıtma fiziksel ve biyolojik arıtma işlemleriyle sudan uzaklaştırılamayan kirleticilerin, kimyasal arıtma yöntemleriyle sudan uzaklaştırılması olarak da tanımlanır. Suda çözünmüş veya askıda bulunan maddelerin fiziksel durumunu değiştirerek çökelmelerini sağlamak üzere uygulanan arıtma süreçleridir. Kimyasal Arıtma Süreçleri; nötralizasyon, flokülasyon ve koagülasyondur.


 

İçme suyu arıtımındaki temel amaç, suyu içilebilir kaliteye getirmektir. İçme suyunda aranan bazı özellikler bulunmaktadır. Bunlar;

Sularda fenoller, yağlar gibi suya kötü koku ve tat verecek maddeler olmamalı,

Sular, renksiz, berrak ve içimi serinletici olmalıdır.

Suda en düşük çözünmüş oksijen konsantrasyonu 5 mg/l olmalıdır.

Su hastalık yapıcı mikroorganizma içermemelidir.

Sudaki zararlı organizmaları yok etmek için, ülkemizde en yaygın kullanılan teknik klor dezenfeksiyonudur.

Suda sağlığa zararlı olacak miktarda ve çeşitlilikte kimyasal maddeler bulunmamalıdır.

Su kullanma maksatlarına uygun olmalıdır.

Su agresif olmamalıdır.

Kimyasallar, suya oksijen veya CO2 kazandırmak veya uçucu organikler gibi gazları su ortamından uzaklaştırmak için kullanılırlar.

Izgaradan Geçirme

Yüzücü ve iri maddeleri tutmak için uygulanır.

Mikro-eleklerden Geçirme:

Süspansiyon halindeki maddeleri ve algleri tutmak için uygulanır.

Biriktirme

Nötralizasyon

Suya asit veya baz ilave edilerek suyun pH’sının istenilen değere getirilmesi için uygulanır.

Hızlı Karıştırma ve Yumaklaştırma

Alimünyum ve demir tuzları gibi yumaklaştırıcı maddeleri ham suya ilave ederek çökemeyen ve koloidal maddeleri çökebilen yumaklar haline getirerek sudan ayırmak için uygulanır.

Koagülasyon Prosesi Mekanizması:

Çöktürme

Çökebilen katıları uzaklaştırmak için uygulanır.

Flotasyon (Yüzdürme)

Yağ ve sudan hafif yüzücü maddeleri sudan ayırmak için uygulanır.

Filtrasyon

Suyu daneli malzeme ile teşkil edilmiş filtrelerden geçirerek sudaki koloidal ve askıdaki katı maddeleri tutmak için uygulanır.

Dezenfeksiyon

Suda bulunan zararlı mikroorganizmaları bertaraf etmek için uygulanır. Sterilizasyon, dezenfeksiyondan daha ileri bir kademe olup sporlar dahil bütün canlı organizmaların öldürülmesi işlemidir. İçme sularının dezenfekte edilmesinin gayesi sudan geçen hastalıkların önlenmesidir. Dezenfeksiyon birkaç şekilde yapılabilir.

Kaynatma ve benzeri fiziki işlemler

Ultraviyole ışınlarıyla dezenfeksiyon

Ozon ile dezenfeksiyon

Klor ile dezenfeksiyon

Dezenfektan seçiminde ve kullanımında aşağıdaki hususlara dikkat edilmelidir.

Dezenfektanın cinsi ve dozu

Gerekli temas süresi

Suyun sıcaklığı ve kimyevi özellikler

Giderilecek mikroorganizmaların cins ve özellikler

Adsorpsiyon

Aktif karbon gibi maddelerle sudaki koku ve tat veren maddeleri tutmak için uygulanır.

İyon değiştirme

Suyun iyon değiştiricilerden geçirilmesiyle istenmeyen iyonların başka iyonlarla yer değiştirmesi işlemidir.

Membran Prosesler

Sudaki geniş zararlı kitlesi için mikrofiltrasyon, ultrafiltrasyon, nanofiltrasyon ve ters osmoz sistemlerinin uygulanmasıdır. Membran proseslerin avantajları arasında başlıca;

kesiksiz ve otomatik işletme sağlayan sürekli prosesler,

faz ve sıcaklık değişimlerinden etkilenir,

az enerji kullanır,

belirli bir boyut sınırlandırılması yoktur,

modüler olarak tasarımının yapılabilir,

kirleticinin formu ve kimyası üzerinde etki yapmaz,

kimyasal katkı ihtiyacını olmaz,

çok az yer kaplar,

çok yüksek konsantrasyonlarda uygulanabilir,

taşınabilir,

inşaat gerektirmez

maliyeti sürekli azalmaktadır.

 

Membran proseslerin en çok kullanılanları basınç uygulamalı olanlarıdır. Bunlar, boşluk büyüklüklerine bağlı olarak;

Ters Osmoz (RO)

Nanofiltrasyon (NF)

Ultrafiltrasyon (UF)

Mikrofiltrasyon (MF)

Kimyasal arıtma fiziksel ve biyolojik arıtma işlemleriyle sudan uzaklaştırılamayan kirleticilerin, kimyasal arıtma yöntemleriyle sudan uzaklaştırılması olarak da tanımlanır. Suda çözünmüş veya askıda bulunan maddelerin fiziksel durumunu değiştirerek çökelmelerini sağlamak üzere uygulanan arıtma süreçleridir.

Su arıtımının Amaçları:

Su sıcaklığının düşürülmesi/yükseltilmesi

Renk bulanıklık, koku giderilmesi

Mikroorganizma giderilmesi

Demir ve Mangan giderilmesi

Amonyum giderilmesi

Oksijen konsantrasyonunun yükseltilmesi

Suya CO2 verilmesi/giderilmesi

Hidrojen sülfür/metan giderilmesi

Asitlerden temizleme

Su yumuşatma

Suyun korrozif özelliğinin kaldırılması

Tuzluluğun giderilmesi

Zararlı kimyasalların giderilmesi

Nitrat giderilmesi

Klorlu halojenlerin giderilmesi

Kimyasal Arıtma Süreçleri;

nötralizasyon,

flokülasyon ve

koagülasyondur.

Nötralizasyon: Asidik ve bazik karakterdeki atık suların, uygun pH değerinin ayarlanması amacı ile yapılan asit veya baz ilavesi işlemidir.

Fiziksel ve biyolojik arıtma işlemleri ile sudan uzaklaştırılamayan kirleticilerin, kimyasal arıtma yöntemleri ile sudan uzaklaştırılması işlemidir.

Kimyasal - Endüstriyel Arıtma

Yüksek kirlilik ihtiva eden atıksuların arıtılması kimyasal arıtma sistemleriyle gerçekleştirilmektedir. Kimyasal arıtma üniteleri tasarlanırken arıtma yapılacak tesisin ve kimyasal atık suyun niteliği dikkate alınarak uygun proses ve yöntem seçilir. Kimyasal arıtma üniteleri bir çok sektörde tercih edilebilir. Kimyasal arıtma ünitelerinde su kirliliği baz alınarak istenen çıkış suyu kalitesine göre fiziksel veya biyolojik paket arıtma üniteleri de kullanılabilir.

Kimyasal arıtma ünitelerinde yüksek KOİ değerlerinde gelen atıksu indirgemek için dengeleme haznesine oksijen verilebilir. Genel olarak kimyasal arıtmalarda koagülasyon, flokülasyon, çöktürme ve nötralizasyon işlemi gerçekleştirilir. Kimyasal arıtma öncesi fiziksel bir arıtım gerçekleştirerek atıksu içerisindeki yük azaltılabilir. Bunun için mekanik ızgara, tambur elek, DAF ünitesi gibi ekipmanlar kullanılır.

Kimyasal arıtmalarda uygulanan proses genel olarak diğer yöntemlerle uzaklaştırılamayan suda çözünmüş halde bulunan kirleticilerin kimyasal reaksiyonlarla çözünürlüğü düşük bileşiklere dönüştürülmesi veya kolloidal ve askıda maddelerin yumaklar oluşturarak çökeltilmesi suretiyle giderildiği proseslerdir.

Bu yöntemleri  kimyasal arıtmada kombine bir şekilde kullanılarak endüstriyel atık su tesisi projelendirilir ve tesis en kısa zamanda çalışır duruma getirilir. Mevcut endüstrinin tipine ve atık suyun özelliğine göre değişik prosesli olarak tasarlanan kimyasal paket atık su arıtma tesisleri yüksek verimle çalışmaktadır.

Kimyasal arıtmada sisteme gelen atık su; fosfor giderimi, filtrasyon, aktif karbon, dezenfeksiyon, azot giderimi ve yağ giderme gibi prosesler kullanılarak arıtılır. Karıştırma, flokülasyon, çöktürme, ph ayarlama, filtrasyon, karbon adsrobsiyon, koagülasyon ve koagülantlar gibi proses ekipmanları kullanılarak tesis kurulumu gerçekleştirilir.

Kimyasal arıtma, işletme tesis verimi açısından önemli bir etkendir.

Çamur Susuzlaştırma

Endüstriyel arıtmalarda çamur miktarı yüksek miktarda olabilir. Bu problemi ortadan kaldırmak için çamur miktarına göre uygun yöntem seçilebilir. Kimyasal arıtma üniteleri çıkışında çamur miktarının yüksek olması durumunda filtrepress, belt filtre press ve daha fazla olması durumunda ise santfrüj dekantör kullanılır. Ekipman seçimi yapılırken kimyasal arıtma ünitesinin verimi dikkate alınarak çamur miktarı hesaplanır. Ve buna uygun çamur susuzlaştırma ekipmanı seçilir.

Kimyalsal Arıtma Tercih Alanları

Tekstil fabrikaları

Mezbahaneler

Hastaneler

Galvaniz – Kaplama endüstrisi

Alüminyum fabrikaları

Boya fabrikaları

Yağ fabrikaları

Petrokimya endüstrisi

Et entegre işletmeleri

Diğer endüstriyel işletmeler.

Koagülasyon

Koagülant maddelerin uygun pH’da atık suya ilave edilmesiyle atık suyun bünyesindeki kolloidal ve askıda katı maddelerle birleşerek flok oluşturmaya hazır hale gelmesidir.

Flokülasyon

Flokülasyon, yumaklaştırma, atık suyun uygun hızda karıştırılması sonucunda koagülasyon işlemiyle oluşturulmuş küçük taneciklerin, birbiriyle birleşmesi ve kolay çökebilecek flokların oluşturulmasıdır.

Nötralizasyon: Asidik ve bazik karakterdeki atıksuların, uygun pH değerinin ayarlanması amacı ile yapılan asit veya baz ilavesi işlemidir.

Koagülasyon: Koagülant maddelerin, uygun pH’da atıksuya ilave edilmesi ile atıksuyun bünyesindeki kolloidal ve askıda katı maddelerle birleşerek flok oluşturmaya hazır hale gelmesi işlemidir.

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

İleri Arıtma

Dezenfeksiyon: Arıtma tesisi çıkış suyu alıcı ortama verilmeden önce, suda bulunan bakteri ve virüslerin uzaklaştırılması işlemidir.

Azot Giderme: Atık suyun içerdiği amonyum iyonları azot bakterileri yardımıyla nitrifikasyon kademesinde önce nitrite ve sonra nitrata dönüştürülür. Daha sonra denitrifikasyon kademesinde anoksik şartlar altında azot gazı halinde sudan uzaklaştırılır.

Fosfor Giderme: Fosfor bileşiklerini gidermek için kimyasal ve biyolojik metotlar ayrı ayrı veya birlikte kullanılır. Kimyasal arıtmada kimyasal maddeler kullanılarak yüksek pH değerinde fosfor, fosfat tuzları halinde çöktürülür. Biyolojik metotlarla fosfor arıtımı, biyolojik arıtma sırasında fosfatın mikroorganizmalarca alınması ile sağlanır.

Filtrasyon: Biyolojik ve kimyasal arıtma işlemlerinde yeterince giderilemeyen askıda katı maddelerin ve kollidlerin tutulması amacıyla uygulanır.

İyon Değiştirme: Endüstriyel atık su arıtımında kullanılan atık su bünyesinde istenmeyen anyon ve katyonların uygun bir anyon ve katyon tipi iyon değiştirici kolonda tutulması işlemidir.

Reverse Osmoz: Endüstriyel atık su arıtımında kullanılan çözünmüş anorganik ve organik maddelerin sudan uzaklaştırılması yada geri kazanılması amacıyla yüksek basınç uygulanan bir sistemdir.

Ultrafiltrasyon: Yarı geçirgen membranların kullanıldığı ters osmoz işlemine benzeyen basınçlı membran filtrasyon metodudur. Bu yöntemde yağ/su emülsiyonu içerisinde disperse olan yağ damlacıkları ince bir membran yardımı ile filtre edilerek su fazından ayrılır.

Kimyasal atık su arıtma sistemleri, inorganik yükü fazla olan endüstriyel atık suların arıtımında en yaygın kullanılan sistemlerdir. Bu sistemlerde endüstriyel nitelikli atık sulara, atık suyun kirlilik yüküne ve özelliğine göre yapılan jar testlerde belirlenen kimyasal maddeler eklenerek çeşitli tepkimelerin oluşması sağlanır. Bu sayede atık su içerisinde bulunan inorganik kirleticilerin çöktürülerek sudan uzaklaştırılması hedeflenir.

Arıtma sistemi seçiminde dikkat edilecek hususlar:

Tesisin ilk yatırım maliyeti

Tesisin işletme maliyeti

İnşaat ve işletme özellikleri, tesisin kapladığı alan

Tesisin mekanik teçhizat ihtiyacı

Tesisin yönetmeliklerde belirtilen değerleri sağlama garantisi

Taahhüt firmasının referansları ve işletme konusunda vereceği eğitim hizmetleri

Tesisin yetişmiş eleman ihtiyacı

 

Arıtma sistemi mekanik ekipman seçiminde dikkat edilecek hususlar:

Mekanik ekipman kalitesi

Garanti süresi

Konzyona dayanıklılığı

Elektrik gideri