Madde 20 — Sertlik giderme
MADDE 20 – (1) Sertlik esasen sudaki kalsiyum [Ca2+] ve magnezyum [Mg2+] iyonlarından ileri gelmektedir. Demir, mangan, çinko, kurşun gibi iki değerlikli metal iyonları da suya sertlik vermelerine rağmen sularda önemli miktarlarda bulunmazlar. İçme suyu için tavsiye edilen sertlik değeri 75 – 100 mg CaCO3/L’dir. İçme sularından sertlik giderilmesinde; tek kademeli veya iki kademeli kireç-soda metodu, sodyum hidroksit ile muamele, sodyum fosfat ile yumuşatma ve iyon değiştirme gibi farklı teknikler uygulanabilir. Bu yöntemlerin ilk üçünde temel prensip, [Ca2+] ve [Mg2+] iyonlarının suda çözünmeyen bileşikler haline getirilerek çöktürülmesidir. İyon değiştirme ise, suya sertlik veren iyonların başka bir iyonla değiştirilmesi esasına dayanmaktadır. İçme suyundan sertlik gideriminde yukarıda bahsedilen yöntemlerle ilgili aşağıdaki hususlara dikkat edilir.
a) Kireç-soda işleminde, kireç (Ca(OH)2) ve soda (Na2CO3) suya katılmak suretiyle sertlik giderilmektedir.
b) Karbonat sertliği (geçici sertlik), kireç ilavesi ile CaCO3 veya Mg(OH)2’in çöktürülmesi suretiyle giderilebilir.
c) Kalsiyumdan ileri gelen karbonat olmayan sertlik (kalıcı sertlik), soda ilavesi neticesinde ortaya çıkan CaCO3’ın çöktürülmesi suretiyle giderilebilir.
ç) Magnezyumdan ileri gelen kalıcı sertlik, kireç ilavesi ile meydana gelen Mg(OH)2’in çöktürülmesi ile uzaklaştırılır.
d) Geçici ve kalıcı sertlik, suya sadece sodyum hidroksit (NaOH, kostik soda) ilavesi ile de giderilebilir. Ancak bu yöntemde, CaSO4’ın Na2CO3 ile reaksiyona gireceği ve oluşan CaCO3’ın çöktürülmek suretiyle giderilebileceği göz önüne alınır.
e) Tek kademeli kireç-soda metodu, sadece kalsiyumdan ileri gelen sertliğin giderilmesi için uygundur. Bu şartlarda, magnezyumun kabul edilebilecek konsantrasyonlarda olması gereklidir. Eğer, karbonat olmayan sertliğin de giderilmesi istenirse, suya soda ilavesi yapılır.
f) Tek kademeli yumuşatma işleminde; hızlı karıştırma, yumaklaştırma, çöktürme ve karbonlama kısımları bulunur. Karbonlama kısmından sonra su filtrelerde süzülür.
g) Kireç-soda ile sertlik giderme yönteminde fazla miktarda çamur meydana gelmekte olup çamurun sürekli olarak alındığı mekanik çamur sıyırıcıların kullanılması söz konusudur. Bu çamurlar, çabuk bir şekilde kurumadıkları için geniş alanlara ihtiyaç duyulur. Bu sebeple, tesiste oluşan kireç çamurlarının kurutulup tekrar yakılmak suretiyle sönmemiş kireç haline getirilerek yeniden kullanılması daha uygundur.
ğ) İki kademeli kireç-soda metodu, kalsiyum ve magnezyum sertliklerinin birlikte giderilmesi için uygun bir arıtma sistemidir. Bu sistemin yatırım maliyeti fazla olsa da, işletme maliyeti diğer yöntemlerden daha azdır. Bu yöntem ile kalıcı sertliğin giderilmesi isteniyorsa, soda ilavesinin birinci kademe karbonlama ile ikinci kademe karbonlama arasında yapılması uygundur.
h) Suyun çok fazla yumuşatılmasına ihtiyaç duyulmadığı durumlarda, suyun bir kısmı yumuşatma işlemine verilmeyerek bölünür ve kireç ilavesi hattı baypas edilerek suyun bir kısmı karbonlamaya verilir.
ı) Kireç ile yumuşatma işleminde; kuyu sularındaki 2 değerlikli demir giderilebilmekte, çökelen yumaklarla birlikte bazı organik maddeler de sudan uzaklaştırılabilmekte ve bazı eser elementlerin (Hg, Pb, Zn) konsantrasyonlarında azalmalar sağlanabilmektedir.
i) Sodyum hidroksit (kostik soda) ile yumuşatma işleminde, kostik sodanın suya tatbik edilmesi kolay olup bu yöntemde sodyum hidroksit ile karbonat ve karbonat olmayan sertliklerin her ikisi de giderilebilir. Ayrıca, NaOH kullanılması halinde meydana gelen çamur miktarı, kireç kullanmasına göre daha azdır. Su sıcaklığının 1-22 °C arasındaki değerleri için NaOH ile olan reaksiyonlara sıcaklığın bir etkisi yoktur. Ancak, su sıcaklığının 6 °C’den düşük olduğu şartlarda kireç kullanılması halinde reaksiyon hızları önemli ölçüde azalmaktadır.
Karbonlama