Ön arıtma ünitesindeki temel işlemler sudaki asılı maddeleri
ve bulanıklığı gidermek, soğutma suyu sisteminde karbonat oluşumunu önlemek
için proses suyunu yumuşatmak ve pH ayarlamak, içme suyu olarak kullanılacak
kısmı dezenfekte etmek ve gerekli şartname sınırlarını karşılayacak özelliklere
getirmektir. Örnek bir su ön arıtma ünitesinin prosesleri üç aşamada
toplanabilir: 1. Ham suyun işlenmesi, 2. İçme suyunun işlenmesi, 3. İşlemlerde
toplanan çamurun uzaklaştırılması.
Berrak, kokusuz, renksiz bir su elde etmek için sudaki asılı
katı maddeler, safsızlıklar ve mikroorganizmalar çöktürülerek uzaklaştırılır.
Çöktürmede, doğal sedimentasyon da denilen mekanik yöntemler ve kimyasal
metotlar uygulanır.
Stokes
Kanunu
r2.g (rtanecik - rsu) V
v = ¾¾¾¾¾¾¾ S
= ¾¾
4.5 m L
v = çökelme hızı, cm/s
r
= yoğunluk, g/cm3
r = tanecik çapı, cm
m
= akışkanın (su) dinamik viskozitesi
S= taneciğin havuzda alıkonma
süresi
V = havuzun hacmi, m3,
L = suyun havuzdan akış hızı, m3/saat
|
||||||||||||||||||||
Su Arıtma Kimyasal
Maddeleri:
Koagülantlar;
aluminyum sülfat (alum), polialuminyum klorür, ferrik klorür, ferrik sülfat.
Flokülantlar;
polimerler polielektrolitler; poliakrilamidler, poliamidler.
Klorür
bileşikleri; kalsiyum hipoklorür, sodyum hipoklorür.
Diğerleri;
sodyum karbonat, kalsiyum hidroksit, sodyum aluminat, potasyum permanganat,
silika kumu, sülfürik asit, sodyum hidroksit, hidroklorik asit
|
Şekil-1: Su önarıtma
prosesi
İçme suları ve sanayi sularının temizlenmesinde mekanik
temizleme bir ön-işlemdir; sonraki kimyasal arıtmanın daha etkin ve ekonomik
olmasını sağlar.
Su ham su havuzlarında bekletilir; bekletme süresi suyun
içerdiği asılı maddelerin yoğunlukları, büyüklükleri, biçimleri, akışkanlıkları
gibi bazı özellikleriyle havuzun derinliği ve suyun havuzdan akış hızı gibi çok
sayıda parametreye bağlıdır; son iki parametrenin suyun havuzda alıkonma
süresiyle olan ilişkisi Stokes kanunuyla tanımlanır. Mekanik çöktürme, çok
küçük taneciklerin ve koloidal maddelerin çökme hızları çok düşük olduğundan
süspansiyon haldeki organik ve inorganik bazlı maddelerin çöktürülmesinde çoğu
zaman yetersiz kalır. Bu durumda akımın kum filtrelerinden geçirilmesi veya
kimyasal yöntemlerle temizlenmesi gerekir. Kum filtreleri çok incedir, kısa
sürede tıkanır ve temizlenmesi zaman alıcı bir işlemdir. Bu nedenle genellikle
kimyasal arıtma tercih edilir.
Kimyasal çöktürme, emülsiyon ve süspansiyon haldeki asılı
taneciklerin çökelmelerini engelleyen kuvvetleri kaldırmaya dayanır; bunlar,
Brown hareketleri ve elektriksel yüktür.
İlk işlem suya klor, alum (aluminyum sülfat) ve polimerik
maddeler ilave edilerek mikroorganizmaların öldürülmesidir; bu proses
ön-işlemlemedir. Bunu koagülasyon ve flokülasyon izler;
ilave edilen kimyasal maddelerin dağıtılması için su hızla karıştırılır ve
flokülasyon/sedimentasyon havuzuna gönderilir; buradaki kimyasal maddeler
sudaki safsızlıklara bağlanarak “flok” denilen büyük partiküller oluşturur.
Sedimentasyon, flok taneciklerin çökeltme havuzunun dibinde çökelmesidir; çökeltiler
buradan çamur tankına alınır, sulu kısım filtrelere verilerek süzülür. Son
aşama klorlamadır; klor sudaki bakterilerin çoğalmasını engeller
Şekil-2: (a)
Rafinerilerde genel su dengesi,
(b) bir rafineride başlıca su tüketim noktaları
(b) bir rafineride başlıca su tüketim noktaları
