İstanbul Su Arıtma Tesislerinde Demir Mangan Problemi Üzerine Bir Çalışma

Abstract

Demir ve mangan yeryüzü kabuğunda bol bulunan elementlerden ikisi olup, su kaynaklarında istenmeyen maddelerdir. Anaerobik koşullar altında üç değerlikli demir iki değerlikli demire, dört değerlikli mangansa iki değerlikli mangana indirgenmektedir. Bu çalışmada Kağıthane ve Ömerli’de bulunan arıtma tesislerindeki mevcut sistemle demir ve mangan gideriminin ne derece gerçekleştiği belirlenmiş olup, giderme verimini artırmak için yapılacak işlemler araştırılmıştır. Bu amaçla İSKİ Kağıthane Çelebi Mehmet Han İçme Suyu Tasfiye Tesisinin simüle edildiği çalışmalarda, hamsudaki demir ve manganın mevcut imkanlarla giderilebilirliği ve verimin iyileştirilmesi için oksidant kullanımı konuları incelenmiştir. Tesis giriş suyunda 1 mg/l’ye kadar demir, 0.5 mg/l’ye kadar mangan bulunması durumlarında mevcut sistemle çıkış suyunda standartlar yakalanabilmektedir. Ayrıca daha yüksek dozlarda demir ve mangan bulunması halinde Cl2 ve KMnO4 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 derinliğindeki indirgeyici koşullar 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. Kum çalışması yardımıyla da yaklaşık olarak bir filtre kolonunda birikebilecek demir-mangan miktarları belirlenirken, kum danelerinin mikroskopla büyütülmüş fotoğraflarına bakıldığında demir-manganla kaplanmış danelerin küresellik katsayılarının 1’e yaklaştığı tespit edilmiştir.

The presence of iron and manganese in water is objectinoble primarily because the precipitation of these metals alters the presence of the water, turning it a turbid yellow-brown to black. Comparatively few surface waters require treatment for the removal of iron and manganese from solution. Those surface supplies which do require such treatment are generally derived from the hypolimnion of deep lakes or from eutrophic lakes where reducing conditions have developed to the extent that deposits of precipitated iron and manganese are returned to solution. In this report, experimental studies were carried out three stages. In the first stage similitude was used for Kağıthane Çelebi Mehmet Han Drinking Water Treatment Plant and experiments were completed in lab-scale. In order to show iron and manganese problems, some of iron and manganese salts were given to influent which was taken Terkos and Alibey Lakes. If iron concentration is much than 1 mg/l and manganese concentration is much than 0.5 mg/l, the treatment process needs oxidation unit. Using oxidation reagents such as Cl2 and KMnO4 leads to increasing of drinking water treatment plant performance. During experiments dissolved oxygen, pH, türbidity and temperature were determined for lab-scale process and original Çelebi Mehmet Han Drinking Water Treatment Plant. In the second stage which was called Ömerli Study iron and manganese concentration were defined for different depth (0-59 m.). Generally manganese concentrations were to high according to TSE 266 Drinking Water Standards. In addition, this stage contains experiments which were showed Muradiye, Orhaniye and Osmaniye Drinking Water Treatment Plant performance grafics. Nearly all of samples which were taken effluent water quality suitable according to TSE 266 Drinking Water Standards. In the last stage total amount of iron and manganese were determined on the filter sand which were used Kağıthane and Ömerli Drinking Water Treatment Plants. For used filter sand and new filter sand were taken photographs under microscope. In this study, sphericity was near to 1 for used filter sand was observed.