Orta tuzlu su arıtımının teorik ve deneysel olarak analizlenmesi
Theoretical and experimental investigation of moderate salinity water treatment
Yazar: RUYA NAJAT ABDULRAHMAN ABDULRAHMAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ RUKEN ESRA DEMİRDÖĞEN
Çankırı Karatekin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Dünya nüfusunun hızla artması ve bu nüfusun sürdürülemez şekilde üretim (sanayi ve zirai), tüketim ve yaşam faaliyetlerini yürütmesi nedeniyle mevcut su kaynaklarında canlı ve çevre sağlığı açısından tehdit oluşturan kirliliğe su kaynaklarının kaybedilmesine neden olmuştur. Dünya Bankası verilerine göre ülkelerin evrensel güvenli su ve sanitasyon sağlamak için harcamalarını dört katına çıkartarak yılda 150 milyar ABD Doları harcamak zorunda olduğunu ve temiz suyun yüksek maliyetinin, ülkelerin Birleşmiş Milletler'in 2030 yılına kadar herkes için güvenli ve uygun fiyatlı sanitasyona erişim sağlama Sürdürülebilir Kalkınma Hedefi'ni gerçekleştirme hedefini tehlikeye attığını belirttiğini bildirmiştir. Irak, Kerkük'te su kaynaklarının inorganik ve organik kirleticilerle kontamine olması nedeniyle sorun yaşandığı bilinmektedir. Su kirliliğinin kanser, nörolojik bozukluklar, kardiyovasküler hastalıklar, solunum, dolaşım ve sindirim sistemi hastalıkları gibi hastalıklara neden olduğu göz önünde bulundurulduğunda su kaynaklarımızın temiz tutulması ve kirli su kaynaklarımızın eko-verimli şekilde temizlenerek kullanılabilir hale getirilmesinin birinci derecede önem arz ettiği görülmektedir. Bu çalışma, Kerkük ilinde bulunan Zab Nehrinin su arıtmaişleminden önce ve sonra fiziksel, kimyasal ve bakteriyolojik özelliklerini ortaya çıkarmak amacıyla yapılmıştır. Filtrasyon aşamalarında ve su nihai kullanıcıya ulaştıktan sonra ham nehir suyundan örnekler alınmıştır. Tesisin performansını değerlendirmek için alınan su numunelerinde fiziksel, kimyasal ve biyolojik testler yapılmış ve filtrasyondan sonra elde edilen suyun standart içme suyunun sağlamasın gereken kriterlere uygun olup olmadığı belirlenmiştir. İncelenen istasyonda su sıcaklığının 24,8-27,8oC; elektriksel iletkenliğinin 54,2-747,8 µS.cm-1, bulanıklık oranının 0,0-0,04 NTU, toplam çözünmüş katı madde derişimi 27,1-373,5 mg.L-1, pH değerinin 6,4-10,4, toplam su sertliğinin 21,0-89,5 mg./L-1 aralığında değiştiği görülmüştür. İncelenen numunelerde klorür iyon derişiminin 18,0-44,3 mg.L-1 sülfat derişiminin ise 1,6-26,2 mg.L-1, sodyum derişiminin 4,70-37,2 mg.L-1, potasyum derişiminin 0,20-1,20 mg.L-1, kalsiyum derişiminin 14,1-63,3 mg.L-1 ve NaCl derişiminin 0,1-0,8 mg.L-1 aralığında değiştiği belirlenmiştir. Bu değerlerin de risk oluşturmadığı belirlenmiştir. İncelenen numunelerde yapılan biyolojik testlerde E. coli sayımı yapılmış ve toplam bakteri sayısı belirlenmiştir. Ancak elde edilen sonuçların Dünya Sağlık Örgütü'nün yönergelerinin dışında kaldığı belirlenmiştir. Uygulanan filtrasyon işleminin su numunelerinin fiziksel özellikleri (sıcaklık ve bulanıklık) üzerindeki daha az etkili olduğu ancak, toplam çözünmüş katı, NaCl, elektriksel iletkenlik, pH, toplam sertlik, sodyum, potasyum, kalsiyum ve klorür iyonları deerişimleri açısından daha önemli iyileştirme sağladığı belirlenmiştir.

Abstract:
The rapid increase in the world population and the unsustainable production (industrial and agricultural), consumption and living activities of this population caused a coniserable pollution in the existing water resources which poses a threat to living and environmental health, has caused the loss of water resources. According to World Bank data, countries have to quadruple their spending to US$150 billion annually to provide universally safe water and sanitation, and the high cost of clean water means countries have access to safe and affordable sanitation for all by 2030, according to the United Nations' Sustainable Development Goal.  It is known that there are problems in Kirkuk, Iraq, due to the contamination of water resources with inorganic and organic pollutants. Considering that water pollution causes diseases such as cancer, neurological disorders, cardiovascular diseases, respiratory, circulatory and digestive system diseases, it is of primary importance to keep our water resources clean and to clean our dirty water resources in an eco-efficient way and make them usable. Hence, in this study the Zab River in the city of Kirkuk was used as the water source. This study was carried out for to develop a treatment system to be used in the water treatment process in a drinking water treatment plant in the region where the Zab River is used as a water source in the city of Kirkuk and for to evaluate the performance of this developed system. Samples were taken from the raw river water during the filtration stages and after the water reached the end user. In order to evaluate the performance of the facility, physical, chemical and biological tests were carried out on the water samples taken and it was determined whether the water obtained after filtration complies with the criteria that standard drinking water should provide. The water temperature of water samples obtained from the investigated station was 24.8-27.8oC; electrical conductivity ranged between 54.2-747.8 µS.cm-1, turbidity rate ranged between 0.0-0.04 NTU, total dissolved solids concentration ranged between 27.1-373.5 mg.L-1, pH value ranged between 6.4-10.4. It was observed that the total water hardness ranged from 10.4 to 21.0-89.5 mg.L-1. In the samples examined, the chloride ion concentration ranged between 18.0-44.3 mg.L-1, the sulfate concentration ranged between 1.6-26.2 mg.L-1, the sodium concentration ranged between 4.70-37.2 mg.L-1, the potassium concentration ranged between 0.20-1.20 mg.L-1, calcium concentration ranged between 14.1-63.3 mg.L-1 and NaCl concentration ranged between 0.1-0.8 mg.L-1. It was determined that these values do not pose a risk. E. coli counts were made in the biological tests performed on the examined samples and the total number of bacteria was determined. However, it was determined that the results obtained were outside the guidelines of the World Health Organization. It was determined that the applied filtration process had less effect on the physical properties (temperature and turbidity) of the water samples, but provided more significant improvement in terms of total dissolved solids, NaCl, electrical conductivity, pH, total hardness, sodium, potassium, calcium and chloride ions concentrations.