İstanbul su arıtma tesislerinde demir-mangan problemi üzerine bir çalışma

Demir ve mangan yeryüzü kabuğunda bol bulunan elementlerden ikisi olup, su kaynaklarında istenmeyen maddelerdir. Genellikle yeraltı sularında ve ötrofik göllerin hipolimnion tabakalarında üç değerlikli demir iki değerlikli demire, dört değerlikli mangansa iki değerlikli mangana indirgenmektedir. İçme ve endüstriyel amaçlı su temininde, demir ve mangan içeren suların kullanılması problemlere neden olmaktadır. içme suyunda demir ve mangan konsantrasyonlarının standartlarda belirtilen değerlerin üzerinde olması halinde, su bulanık bir görünüş almaktadır ki bu durum tüketiciler tarafından istenmemektedir. Bu çalışmada Kağıthane ve Ömerli 'de bulunan tasfiye tesislerindeki mevcut sistemle demir ve mangan gideriminin ne derece gerçekleştiği belirlenmiş olup, giderme verimini artırmak için yapılabilecek işlemler araştırılmıştır. Bu amaçla Kağithane Çelebi Mehmet Han İçme Suyu Tasfiye Tesisi simüle edilerek deneysel çalışmalar yürütülmüştür. Ömerli Barajı demir ve mangan profili çıkarılmıştır. Ek olarak Ömerli ve Kağıthane arıtma tesislerinde kullanılmış filtre kumu üzerinde birikmiş demir ve mangan miktarı tespit edilmiştir. Çalışmanın I. bölümünde; çalışmanın anlam ve önemiyle, amaç ve kapsamına yer verilmiştir. II. Bölümdeyse demir ve manganın doğada bulunuş şekilleri, doğal sulardaki demir ve mangan kaynakları konuları işlenmiştir. Ayrıca demir ve manganın zararlarıyla, içme suyu açısından farklı standartlara değinilmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar ve elde edilen sonuçların değerlendirilmesi konularına Bölüm 4 ve Bölüm 5 'de yer verilmiştir. İSKİ Kağıthane Çelebi Mehmet Han İçme Suyu Tasfiye Tesisinin simüle edildiği deneysel çalışmalarda, ham sudaki demir ve manganın mevcut imkanlarla giderilebilirliği ve verimin iyileştirilmesi için oksidant kullanımı konulan incelenmiştir. Oksidant olarak Cİ2 ve KMn04 kullanılmıştır. Tesis giriş suyunda 1 mg/l'ye kadar demir, 0.5 mg/l'ye kadar mangan bulunması durumlarında mevcut sistemle çlklş suyunda standartlar yakalanabilmededir. Ayrıca daha yüksek dozlarda demir ve mangan bulunması halinde CI2 ve KMn04 gibi oksidantlara ihtiyaç duyulmaktadır. Deneylerde demir ve mangan konsantrasyonlarının yanında çözünmüş oksijen, pH, bulanıklık ve sıcaklık değerleri de kaydedilmiştir. Arıtma veriminin oksidant ilave edilmesi durumunda arttığı tespit edilmiştir. Ayrıca, deneysel çalışmalarda Ömerli barajıyla Muradiye, Orhaniye ve Osmaniye İçme Suyu Tasfiye Tesisleri demir-mangan profilleri çıkarılarak, elde edilen veriler yorumlanmıştır. Ömerli barajı dip derinliğinde anaerobik koşulların oluşması sebebiyle demir-mangan problemi oluşmaktadır. Bahar aylarında su yüzeyinin ısınması ve rüzgarın etkisiyle baraj gölünde karışım meydana gelmektedir. Bu dönemlerde su yüzeyinden alınan numunelerde demir ve mangan konsantrasyonları standart değerlerden yüksek çıkmaktadır. Arıtma tesisi çıkış suyundaysa mevcut sistemle demir ve mangan açısından standart değerler yakalanmaktadır. IXKum çalışması yardımıyla da yaklaşık olarak bir filtre kolonunda birikebilecek demir-mangan miktarları belirlenirken, kum danelerinin mikroskopla büyütülmüş fotoğraflarına bakıldığında demir-manganla kaplanmış da nelerin küresellik katsayılarının 1'e yaklaştığı tespit edilmiştir. Son bölümdeyse tez çalışması süresince ulaşılan bilgiler ve bu bilgiler ışığında demir ve mangan bertaraf verimini artırmak için geliştirilen öneriler yer almaktadır.