İçme suyu kaynaklarında klorlama yan ürünlerinin diferansiyel UV spektroskopi yöntemi ile izlenebilirliğinin araştırılması
Use of dıfferentıal UV spectroscopy to monıtor the formatıon of chlorınatıon by products ın drınkıng water reservoırs
Yazar: KADİR ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. İSMAİL TORÖZ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Bilimleri ve Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Dalgaboyu = Wavelength ; Doğrusal denklemler = Linear equations ; Halojenürler = Halides ; Klorlama = Chlorination ; Organik karbon = Organic carbon ; Organik maddeler = Organic matters ; Spektrofotometri-ultraviyole = Spectrophotometry-ultraviolet ; Spektroskopi = Spectroscopy ; Su kaynakları = Water resources ; Trihalometanlar = Trihalomethanes

Özet:
Klorlama, içme suyu arıtımında kullanılan en yaygın dezenfeksiyon yöntemlerinden biridir. Doğal organik madde (DOM) içeren suyun klorlanması sonucunda trihalometan (THM), haloasetik asit (HAA) gibi dezenfeksiyon yan ürünleri (DYÜ) oluşmaktadır.Bu çalışmada 272 nm dalga boyunda diferansiyel UV (?UV272) spektroskopi metodu kullanılarak içme sularının klorlanması sonucu meydana gelen THM oluşumunun izlenebilirliği araştırılmıştır. Bu yöntem THM oluşumunun yerinde ve sürekli izlenebilmesi için kullanılan etkili ve pratik bir tekniktir. Bu çalışmada, klorlanmış ham sularda THM oluşumu ve ?UV272 arasındaki korelasyonlar araştırılmıştır. Bu amaçla, İstanbul için önemli su kaynakları olan B.çekmece, Terkos ve Ömerli ham suları üzerinde çalışılmıştır. Ham su ve farklı alum dozlarında koagüle edilmiş su numuneleri üzerinde farklı pH, reaksiyon süresi ve Cl2/Çözünmüş Organik Karbon (ÇOK) oranlarında çalışılmıştır. Farklı reaksiyon süreleri sonunda meydana gelen trihalometan oluşum potansiyeli (THMOP), kloroform (CHCl3) ve diklorobromometan (CHCl2Br) gibi THM bileşikleri ile ?UV272 arasındaki lineer korelasyonlar, regresyon katsayısı (R2) 0.95'den büyük olan regresyon doğruları ile gösterilmiştir. Bu çalışmanın önemli sonuçlarından biri de; farklı pH ve klor dozlarında klorlanan Terkos, B.çekmece ve Ömerli ham sularında farklı reaksiyon süreleri sonunda oluşan TTHM, THM türleri ve ?UV272 arasındaki korelasyonların lineer eşitliklerle karakterize edilebilmiş olmasıdır. Sonuç olarak, İstanbul içme suyu arıtma tesisleri tarafından beslenen şebeke ağlarının farklı noktalarındaki THM konsantrasyonları değişimlerinin yerinde, kısa bir zaman içinde, herhangi bir kompleks ve pahalı ölçüm cihazına ihtiyaç duyulmadan THM - ?UV272 arasındaki lineer eşitliklerden faydalanılarak izlenebileceği, bu çalışma ile ortaya konulmuştur.Anahtar Kelimeler: THMOP, ?UV272, Klorlama

Abstract:
Chlorination is the widely recognized technique for disinfection of drinking water. Reaction of chlorination with natural organic matter (NOM) results in the formation of disinfection by-products (DBPs); such as trihalomethanes (THMs) and haloacetic acids (HAAs). The relationship among chlorination conditions, pH, temperature, reaction time, chlorine dosage, NOM concentration and the formation of disinfection by-products are highly complex.Therefore, in this study, the potential use of differential UV absorbance at a wavelength of 272 nm (?UV272) to monitor the formation of THMs in drinking water was investagated. This method is an excellent and practical technique for monitoring instantaneous and continuous the formation of THMs online. During the study, three different raw waters of Terkos, B.çekmece and Ömerli were studied for this purpose. Raw and coagulated water samples are chlorinated at variable pH levels, contact times and Cl2/Dissolved Organic Carbon (DOC) ratios. The THMs and species versus ?UV272 correlations are quantified by linear equations with regression coefficient (R2). The results of study are showed that the relationships between THMs, THM species of chloroform (CHCl3) and dichlorobromomethane (CHCl2Br) and ?UV272 are very strong (R2 >0.95) in chlorinated raw and coagulated water samples at variable reaction conditions.Therefore, this study is concluded that the instantaneous and continuous monitoring of THMFP and variable THM species concentrations from Istanbul drinking water treatment plants through the water distribution systems are provided with lineer equations determined between THM and ?UV272.Keywords: THMFP, ?UV272, Chlorination