İçme suyu arıtma tesislerinde kullanılan klasik proses; mekanik temizlemeli ince ızgara, havalandırma, koagülasyon, flokülasyon, çökeltme, filtrasyon ve dezenfeksiyondur. Ayrıca istenen su kalitesine göre ve ham suyun kalitesine göre prosese ion exchange, kireç-soda yumuşatımı, aktif karbon filtreleri, kartuş filtre vb. eklenebilir.
 

İNCE IZGARA:

İnce ızgaralar, içmesuyu arıtma tesislerinde giriş yapısında kullanılır. Barajdan iletim hattıyla gelen yosun, tahta, bez gibi büyük parçaları tutmak için kullanılır. Izgaralarda tutulan atıklar mekanik olarak ızgaradan alınır, band konveyör, burgu konveyör veya hidrolik konveyörler vasıtasıyla ızgaradan uzaklaştırılır.

Dizayn Kriterleri:
 
Çubuk aralığı (cm)
1.5 - 3.0
Yatay ile açısı
60º - 80º
Kanalda Hız (m/s)
³ 0.50
Çubuklar arası hız (m/s)
£ 1.20

IZGARA ÇEŞİTLERİ:

Sonsuz Zincirli Mekanik Izgara        Rotomat Tip Izgara        Dairesel Temizlemeli Izgara

        Zincirli Mekanik Izgara                   Rotomat tip ızgara                Dairesel temizlemeli ızgara

Diğer Mekanik Izgaralar:
 

        Mekanik Izgara 1                   Mekanik Izgara 2               Çubuk Izgara
 

Izgara Atıkları Konveyörü:

        Izgara atıkları konveyörü

HAVALANDIRMA:

Ham suya oksijen vermek ve içindeki CO2 , Mn, Fe vb. gazları gidermek için kullanılır. Genellikle kaskat şeklinde olup küçük tesislerde delikli plakalarda kullanılır.

Oksijen konsantrasyonu aşağıdaki eşitlik kullanılarak bulunur.

Cn = Cs - (Cs - C0)(1-k/n)n

Cs = Oksijen doygunluk konsantrasyonu
n  = kaskat sayısı
k/n = her bir kademenin verim sabiti
C0 = Ham sudaki oksijen konsantrasyonu

Sıcaklığa bağlı olarak doygunluk konsantrasyonları:
 
 
Sıcaklık ºC
Konsantrasyon (mg/lt)
0
14.62
5
12.80
10
11.33
15
10.15
20
9.17
25
8.38
30
7.63

Kaskat havalandırma:

Kaskat Havalandırma

KOAGÜLASYON:

Ham suyun içinde bulunan çökelmeyen kolloidal maddeler ve yavaş çöken askıda katı maddeleri hızlı çökelen floklara çevirmek için suya kimyasal madde eklenir.Suya kimyasal madde katılarak hızlı karıştırılmasına, kolloidal ve askıda katı maddelerin destabilize edilmesine ve destabilize edilmiş katı maddelerin birleşmesine koagülasyon denir. Su arıtımında en çok kullanılan koagülant madde alum (Al2(SO4)3  ve demir tuzları (Ferrous Sulphate FeSO4.7H2O, Ferric Sulfate Fe2(SO4)3, Ferric Chloride FeCl3) olup, koagülasyon işlemini kolaylaştırıcı kimyasal olarakta polielektrolit kullanılır.
 

Alum (Al2(SO4)3.14H2O):

Hidroksit flokları oluşturmak için suda yeterli alkalinite bulunmalıdır.Gerekli pH değerleri arasında alkalinite genellikle bikarbonat iyonları formunda olur. Bazı ham sularda alumla reaksiyona girecek yeterli mikterda alkalinite yoksa, alkalinite olarak kireç (hidroksit iyonu olarak) veya (karbonat iyonu olarak) soda külü eklenir. Alum koagülasyonu için optimum pH değerleri 4.5 - 8.0 dir.
 

Ferrous Sulphate FeSO4.7H2O:

Hızlı çökeltme için hidroksit iyonu formunda alkaliniteye ihtiyaç vardır. Reaksiyonun oluşması için pH 9.5 'e yükseltilmelidir. pH yükseltilmesi  kireçle yapılabilir.
 

Ferric Sulfate Fe2(SO4)3:

Suda yeterli tabii alkanite yoksa, suya sonmuş kireç eklenir. Optimum pH 4-12 dir.

Ferric Chloride FeCl3:

Suda yeterli tabii alkanite yoksa, suya sonmuş kireç eklenir. Optimum pH 4-12 dir.

Polielektrolit:

Polielektrolitler anyonik (negatif yüklü), katyonik (pozitif yüklü), poliamfolit (pozitif ve negatif yüklü grup) türlerinde olur. Polielektrolitler nişasta ve polysaccharide sakızları gibi tabi orijinli ya da sentetik orijinli olup, su arıtımında genellikle  sentetik polielektrolitler kullanılır.
 
 
 
       KİMYASAL MADDE DOZLAMA
Minimum
Ortalama
Maksimum
Alum (Al2(SO4)3.18H2O 15 25 50
Sülfürik Asit (H2SO4) 7 15 25
Kireç (Ca(OH)2) 5 15 25
Polielektrolit 0.1 0.2 0.3
Potasyum Permanganat (KMnO4) 0.5 1 2
Aktif Karbon 4 7 15

Hızlı karıştırma tanlarında,koagulant maddeleri uniform şekilde karıştırmak ve askıda katı maddelerle kimyasalları yeterli şekilde temasa geçirmek için mekanik karıştırıcılar, pnömatik karıştırıcılar kullanılır. Enerji tüketimini ve işletim giderlerini düşürmek için bazı tesislerde perdeli hidrolik karıştırma yapılarıda kullanılır.
 

Dizayn Kriterleri:

Karıştırıcı gücü, P(kw) = µ x G2 x V

µ = kinematic viskosite     1.14 m2/sn    15ºC Su sıcaklığı için
                                          1.01 m2/sn    20ºC
                                          0.90 m2/sn    25ºC
V = hacim (m3)
G=500 - 900 sn-1
 
 

FLOKÜLASYON:

Flokülasyon, koagülasyon işlemi sonucunda destabilize edilmiş küçük flokların yavaş karıştırılarak birleşmesi ve hızlı çökebilen büyük flokların oluşması işlemidir. Yavaş karıştırma işlemi, mekanik karıştırma, havalı karıştırma ve hidrolik karıştırma işlemleriyle yapılır. En çok mekanik karıştırıcılar tercih edilmektedir. Mekanik karıştırıcılardan en yaygın olanı pedallı dairesel karıştırıcılar olup türbin ve pervaneli karıştırıcılarda kullanılır.

Yavaş karıştırma yapılarında bekleme süresi: 15-30 dak.
Hız gradyanı, G = 45-90 sn-1
 
 

ÇÖKELTME HAVUZLARI :

Çökeltme işlemi sıvı-katı ayrıştırma işlemidir. İçme suyu arıtımında yavaş karıştırma ünitesinden çıkan suyun içindeki flokların sudan ayrılmasında uygulanır. Çökeltme havuzları dairesel, kare ve dikdörtgen şeklindedir. Küçük tesislerde genellikle dikdörtgen havuzlar kullanılır. Bu havuzlarda dibe çöken çamur işletme giderlerini minimum seviyede tutmak için hidrolik olarak, eğimli tabandan çamur toplama bölümüne geçer. Daha büyük tesislerde ise dipteki çamur zincirli paletler vasıtasıyla çamur toplama bölümüne sıyrılır. Su arıtımında en çok kullanılan çökeltme havuzu tipi ise dairesel çökeltme havuzlarıdır. Havuz tabanı eğimli olup, tabana çöken çamurlar havuz üstünde devamlı dönen sıyırıcı köprü vasıtasıyla sıyırılıp havuz merkezindeki çamur konisinde toplanır. Dairesel çökeltme havuzlarının bir tipinde ise merkezde hızlı karıştırma ve yavaş karıştırma bölümleri olup bütün koagülasyon, flokülasyon ve çökeltme işlemleri aynı havuzda olmaktadır. Yer problemi olan bazı tesislerde ise plakalı çökelticiler kullanılır. Bu havuzlarda yüzey alanı plakalar vasıtasıyla arttırıldığından çökeltme verimi daha yüksek olur ve havuz daha az alan kaplar.
 
 
ÇÖKELTME HAVUZU TİPİ
DİZAYN KRİTERLERİ
Yatay akışlı dikdörtgen havuzlar Yüzey yükü: 20-60 m3/m2/gün
Su Derinliği: 3-5 m
Bekleme Süresi: 1.5 - 3 sa.
Genişlik/Uzunluk: 1/5
Yukarı akışlı dairesel veya kare havuzlar Yüzey yükü: 30-45 m3/m2/gün
Su derinliği: 3-5 m
Bekleme Süresi: 1-3 sa.
Savak yükü: 170 m3/m/gün
Reaktör çökeltme havuzları Flokülasyon süresi: 20 dak.
Bekleme süresi: 1-2 sa.
Yüzey yükü: 50-75 m3/m2/gün
Savak yükü: 175-350 m3/m/gün
Yukarı akış hızı: >50 mm/dak.
Yukarı akışlı çamur battaniyeli tip Flokülasyon süresi: 20 dak.
Bekleme süresi: 1-2 sa.
Yüzey yükü: 50-75 m3/m2/gün
Yukarı akış hızı: >50 mm/dak.

              Dikdörtgen Havuz
Dikdörtgen Çökeltme Havuzu

  Dairesel Reaktör Havuz

Dairesel Çökeltme Havuzu                    


 


FİLTRASYON:

Filtrasyon, kimyasalla koagüle edilip çöktürülmüş ham suyun içindeki çökeltilememiş askıdaki katı maddeleri tutmak ve yüksek kalitede içme suyu elde etmek için suyun filtre ortamından geçirilmesi işlemidir. Filtre ortamı tek bir katmandan oluştuğu gibi üç ayrı katmandan da oluşabilir. Tek katmanlı filtrelerde alta çakıl üste ise kum konulur. Çok katmanlı filtrelerde ise çakıl üzerine değişik irilikte kum katmanları konulur. Filtreler, su filtreleme hızına göre yavaş filtreler ve hızlı filtreler olarak ikiye ayrılır. Küçük tesislerde işletme kolaylığı açısından yavaş kum filtreleri tercih edilmektedir. Hızlı kum filtrelerinde ise filtre hızı daha yüksek olduğundan daha az alana ihtiyaç olup yüksek verim elde edilir. Hızlı filtrelerde filtreleme ve geri yıkama işlemleri istenirse tam otomatik yapılabilir.Yavaş filtrelerde ise filtrenin sadece yüzey kısmı etkili olup, filtre kirlendiğinde temizleme filtrenin üst kısmını kazımak suretiyle yapılır.
 
 
 
     Hızlı Kum Filtresi
     Yavaş Kum Filtresi
Filtre Hızı (m3/m2/sa) 5 - 15 0.1 - 0.5
Kumun dane çapı (mm) 0.5 - 2 0.15 - 0.35
Uniformluk katsayısı < 1.5 2 -3
Yatak kalınlığı (m) 0.5 - 2 0.6 - 1.2
Su yüksekliği (m) 0.25 - 2 1.0 - 1.5
Temizleme şekli Geri yıkama Yüzey kazıma
Temizleme aralığı (gün) 1 - 3  90 - 120
Yük kaybı (başta) 93 0.06
Yük kaybı (sonda) 2.0 - 2.5 1.2

Hızlı Kum Filtresi:

Hızlı Kum Filtresi

DEZENFEKSİYON:


Dezenfeksiyon, patojenik mikroorganizmaların yokedilmesi işlemidir. Dezenfeksiyon işlemi klorlama, ozonlama veya UV (ultraviole) ile yapılır.
 

KLORLAMA:

Klorlama düşük konsantrasyonlarda etkili olma, ucuzluğu ve yeterli dozlandığında suda etkili kalması sebebiyle en çok kullanılan dezenfeksiyon yöntemidir. Gaz olarak yada sıvı hipoklorit olarak uygulanır. Kontak zamanı çok önemli olup, kontak zamanı arttıkça organizmaları öldürme oranıda yeterli dozajlarda artar.
 
 
DOZLAMA (mg/l)
Minimum
Ortalama
Maksimum
Ön Klorlama
2
3
5
Son Klorlama
0.5
1
2

Klorinatör:

Gaz klor cihazı

OZONLAMA:

Ozon güçlü bir oksidant olup, klor türevlerinden daha kuvvetlidir. Ozon, klor gibi depolanamadığı için yerinde üretilir, bu da klor gibi tehlike yaratmadığı için avantajdır. Ayrıca yeterli dozaj sağlandığında sudaki virüsleri öldürebilir. olmasıda diğer bir avantajıdır. En büyük dezavantajı ise suda bakiye kalmadığı için, iletim hatlarındaki enfeksiyon tehlikesidir.

Ozonlama Cihazı


 


ULTRAVİOLE DEZENFEKSİYONU:

Dezenfeksiyon UV ampüllerinin suya sokulması ile sağlanır. En büyük dezavantajı, boru hatlarında olabilecek dezenfeksiyondur. Ayrıca ampüller üzerinde zamanla sümüksü katmanın oluşmasıda diğer bir dezavantajıdır. Böyle durumlarda UV lambalarının 2-3 haftada bir temizlenmesi gereklidir.
 
  1