Konya Mavi Tünel içme suyu arıtma tesisinde ve su dağıtım şebekesinde dezenfeksiyon yan ürünlerinin oluşumu
Formation of disinfection by-products in Konya Blue Tunnel drinking water treatment plant and water distribution network
Yazar: MUAMMER İSEN
Danışman: PROF. DR. SENAR AYDIN
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Dezenfeksiyon = Disinfection ; Klor = Chlorine ; Trihalometanlar = Trihalomethanes ; Yan ürünler = Byproducts

Özet:
Bu çalışmada, Konya ilinin içme suyu ihtiyacının sağlandığı Mavi Tünel İçme Suyu Arıtma Tesisinin farklı noktalarından, hamsu kaynağı olan Bağbaşı Baraj suyundan ve Konya ili merkez şebekesinde belirlenen 30 farklı noktadan numuneler alınmıştır. Çalışma kapsamında alınan numunelerdeki dezenfeksiyon yan ürün (DYÜ) olan trihalometan (THMs) ve haloasetikasit (HAA) konsantrasyonlarının mevsimsel değişimlerini de izleyebilmek amacıyla yaz, sonbahar ve kış dönemlerinde örnekleme yapılmıştır. Su numunelerinin fiziko-kimyasal analizleri kapsamında pH, bulanıklık, iletkenlik, sıcaklık, çözünmüş oksijen ve kalıntı klor parametrelerinin tespiti yapılarak mevcut su karakterizasyonu belirlenmiştir. Yapılan bu fiziko-kimyasal analiz sonuçlarının dağıtım şebekesinin tamamında yönetmelikte belirtilen sınır değerlere uygun olduğu tespit edilmiştir. Doğal organik maddeleri temsil eden Toplam Organik Karbon (TOK), bromür, UV254, spesifik UV absorbansı (SUVA) gibi öncül parametrelerin analizleri de yapılmıştır. THM ve HAA analizleri öncesinde metot geri kazanım veriminin belirlenmesi için metot optimizasyon çalışması gerçekleştirilmiştir. THM bileşiklerine ait geri kazanım verimi %90±4 ile %101±3 arasında değişirken, HAA bileşikleri içinse %84±9 ile %96±7 arasında elde edilmiştir. Hedef bileşiklerin kantitatif analizleri Gaz Kromatografi µ-ECD sistemi ile gerçekleştirilmiştir. Analizler sonucunda toplam THM değerinin yaz döneminde 3 noktada (max 107 µg/L), sonbahar döneminde 3 noktada (max 125 µg/L), kış döneminde ise bir noktada (104 µg/L) ulusal mevzuatımızca (İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hakkında Yönetmeliği) (100 µg/L) ve EPA tarafından belirlenen (80 µg/L)  limit değerlerin üzerinde olduğu görülmüştür. HAA sonuçlarına göre EPA tarafından önerilen 5 HAA (MCAA, MBAA, DCAA, TCAA, DBAA) limit değerinin (60 µg/L) yaz döneminde 4 noktada (max 82 µg/L), sonbahar döneminde 1 noktada (63 µg/L), kış döneminde ise yine 1 noktada (147 µg/L)  aşıldığı tespit edilmiştir. Bu noktalar haricinde elde edilen sonuçlar ulusal ve uluslararası sınır değerlerin altında bulunmuştur. Limit değerlerin aşıldığı noktalar tesis ve kuyu sularının karıştığı örnekleme noktalarıdır. Mavi Tünel arıtma tesisi ve sadece tesis sularının dağıtıldığı şebeke suyunda ise limit değerlerin aşılmadığı görülmüştür. Sıcaklık artışı dezenfeksiyon reaksiyonlarını da hızlandırıcı etkiye sahip olduğundan yaz ve sonbahar aylarında hem toplam THM hem de toplam HAA değerleri kış ayındaki değerlerden yüksek olduğu tespit edilmiştir. Tez çalışmasının son aşamasında ise çoklu regresyon analizleri yapılarak su kalite verileri ile dezenfeksiyon yan ürünleri oluşumu arasındaki korelasyon değerlendirilmiş ancak anlamlı bir ilişki tespit edilememiştir. Nihai olarak su dağıtım şebekelerinde DYÜ derişimlerinin hedeflenen düzeylerde olması için organik madde içeriğinin yanı sıra optimum dezenfektan derişimi ve uygun dezenfeksiyon yönteminin seçilmiş olması mutlak bir önem arzetmektedir.

Abstract:
In this study, samples were taken from different points of the Blue Tunnel Drinking Water Treatment Plant, from the Bağbaşı Dam water where the drinking water requirement of Konya is provided and from 30 different points determined in the central water distribution system of Konya province. Sampling was performed during the summer,autumn and winter periods to monitor seasonal changes in the concentration of trihalhalometers (THMs) and haloaceticacid (HAA), which are disinfecting byproduct (DBP) in the samples taken during the study. With in the scope of physico-chemical analyzes of water samples, the parameters of pH, turbidity, conductivity, temperature, dissolved oxygen and residual chlorine were determined and the existing water characterization was determined. It has been determined that the results of these physico-chemical analyzes are in compliance with the limit values specified in the regulation in the entire distribution network. Total Organic Carbon (TOC), bromide, UV254, SUVA, which represent natural organic substances, were analyzed. Before the THM and HAA analysis, a method optimization study was carried out to determine the method recovery efficiency. The recovery efficiency of THM compounds varies between 90±4% and 101±3%, while HAA compounds are between 84±9% and 96±7%. Quantitative analyzes of target compounds were performed with Gas Chromatography µ-ECD system. As a result of the analyzes, the total THM value is determined at 3 points (max 107 µg/L) in the summer period, at 3 points (maximum 125 µg/L) in the autumn period, and at one point (104 µg/L) in the winter period, according to our national legislation (Regulation on Water Intended for Human Consumption). (100 µg/L) and (80 µg/L) determined by EPA. According to the HAA results, the limit value (60 µg/L) of 5 HAAs (MCAA, MBAA, DCAA, TCAA, DBAA) recommended by the EPA is at 4 points (max 82 µg/L) in the summer period, at 1 point (63 µg/L) in the autumn period. In the winter period, it was determined that it was exceeded at 1 point (147 µg/L). Except for these points, the results obtained were below the national and international limit values. Since the increase in temperature has an accelerating effect on disinfection reactions, both TTHM and THAA values in summer and autumn were found to be higher than the values in winter. In the last stage of the thesis study, the correlation between water quality data and the formation of disinfection by-products was evaluated with multiple regression analyzes, but no significant relationship was detected. Ultimately, it is of absolute importance that the optimum disinfectant concentration and appropriate disinfection method are chosen, as well as the organic matter content, in order for the DBP concentrations to be at the targeted levels in the water distribution system.