.., o "' ::, < ON> ;;. .. il) 'iii -.. 'iii İçme sularında yüksek miktarda demir ve manganezin bulunmasının mahsurları ve tavsiye edilen azami konsantrasyonları aşağıda bildirilmiştir: Yüksek miktarda demir ve manganez ihtiva eden bir su hava ile temas ettiği zaman suya geçen oksijen, Fe2+ ve Mn>+ iyonlarını FeH ve Mn•+ hallerine yükseltger. Netice olarak suda kırmızı-kahverengi Fe(OH)3 ve kahverengi-siyah MnO2 parçacıkları (kolloidler) meydana gelir. Demir oksitlendiği zaman önce beyaz, sonra sarı ve nihai olarak kahverengi-kırmızı parçacıklar teşekkül eder ve çökelir; çökelmeyen kolloid boyutundaki parçacıklar suya kırmızımsı bir renk verir. Manganez dioksit parçacıkları suya siyah bir görüntü verir. Hem demir hem manganez mevcutsa, suyun alacağı renk iki maddenin hangi oranlarda bulunduğuna bağlıdır. Bu maddeler sağlığa zararlı olmasa da, tüketicinin güveninin sarsılması ve hijyenik açıdan daha az emniyetli başka su kaynaklarını tercih etmeleri neticesi doğabilir. Demir ve manganez çökeltileri çamaşırlarda, mutfak eşyasında, cam eşyada vb. suyla temas eden satıhlarda lekeler bırakır. Demir, kumaşlarda sarı veya kahverengisarı karışımı lekeler bırakır. Manganez çökeltisinin kırmızı olduğu fakat suya çamaşır suyu eklenirse suyun temas ettiği yüzeylerde koyu kahverengi-siyah lekelere sebep olduğu bildirilmektedir (AWWA, 1999). Yazarın şahsi tecrübesine göre, demir eser miktarda ise, ozon ile oksitlenmiş manganez suyun temas ettiği beton vb. satıhlarda koyu siyah bir renk bırakmaktadır. Kumaşlarda gri lekelere sebep olduğu da bildirilmektedir. Lekeleri temizlemek için sabun veya çamaşır suyu kullanıldığı zaman lekelerin daha da yoğunlaştığı ve çıkarılamadığı görülmüştür. Bu tür lekeler ancak okzalik asit veya pas çözücüler kullanılarak çıkartılabilmektedir; bunlar da kumaşa zarar verebilmektedir. Demirin 0.04-0.1 mg/I konsantrasyonlarında, manganezin ise 4 mg/L'den fazla olduğu zaman suya istenmeyen tadlar verdiği bildirilmektedir. Bazı kaynaklarda 0.2-0.4 mg/L miktarındaki manganezin tad problemine sebep olabileceği rapor edilmektedir. Demir ve manganezin çeşitli gıda ürünlerinin tadlarına tesir ettiği de bilinmektedir. Kahve, çay ve bazı alkollü içeceklerdeki tannin maddesi ile reaksiyona girerek tada ve görünüme tesir eden siyah bir çökelti meydana getirirler. 138 Suyun hammadde olarak kullanıldığı hemen bütün endüstriyel faaliyetlerde, mesela meşrubat imalatında, tekstil ve kağıt endüstrisinde vs. yüksek miktarda demir ve manganez ihtiva eden sular çeşitli problemler çıkarmaktadır. Su dağıtım şebekesinde demiri ve manganezi oksitleyen bakteri türleri üreyebilir. Demir bakterileri hastalık yapıcı (patojenik) değildir fakat koku ve tad problemlerine sebep olurlar. Demir çökeltileri boruları tıkar ve demir bakterisi kütlelerinin meydana gelmesine yol açar. Demir bakterileri çözünmüş demiri oksitleyerek elde ettikleri enerji ile sudaki karbondioksiti indirgeyerek organik hücre maddesi meydana getirirler. Bazı bakteriler çözünmüş manganezi benzer şekilde kullanırlar. Demir bakterileri borular içinde jele benzer kalın tabakalar meydana getirir. Bu bakteri tabakaları zaman zaman boru yüzeylerinden sıyrılır ve "kırmızı su" problemleri meydana gelir. Demir bakterilerinin üremesine mani olmak için serbest klor (Cl2 veya HOCI) kullanılır. Ancak, içinde çözünmüş demir ve manganez olan bir su klorlandığı zaman Fe(OH\ ve MnO2 çökeltileri meydana gelir. Bu maddeler de boru yüzeylerinde tabakalar oluşturur. Su hızında değişiklikler olduğu zaman bunlar yerlerinden ayrılırlar ve suya geçerler. Demir ve manganez çökeltileri su tesisatında olduğu gibi su ısıtıcıları ve yumuşatıcı reçineler içinde de birikir. Su borularının yüzey pürüzlülüğünün artması ve suyun akış alanının azalması suyun tazyikini azaltır. Su ısıtıcılarının verimi azalır, reçineleri ise daha sık değiştirmek mecburiyeti doğar. Bütün bunlar ekonomik zararlara yol açar. Hemen bütün ülkelerin içme suyu standartlarında demirin 0.3 mg/L'den, manganezin ise 0.05 mg/L'den daha az olması tavsiye edilmektedir. Demir ve manganez gideriminde ekseriyetle bu sınırların altında kalınması hedeflenmektedir. Öte yandan, ideal sınırların demir için 0.05 mg/L, manganez için ise 0.01 mg/L olduğu da bildirilmektedir (White, 1992; s.446). Mesela, manganez 0.02 mg/L kadar olduğu zaman şebekede MnO2 birikecektir (California State University, 1988). Biriken çökeltinin zaman zaman temizlenmesi (şebeke dışına atılması) gerekir ve bu ela ayrı bir problem oluşturur. 4. Demir ve Manganez Giderimi İçinde çözünmüş demir ve manganez bulunan bir su, hava ile temas ettiğinde şu oksidasyon reaksiyonları meydana gelir: 4Fe>++O2+10H2O 2Mnı++O 2 +2H 2 O 4Fe(OH)3 + 8W 2Mn02 + 4H+ Teorik olarak, bu şekilde teşekkül eden Fe(OH)3 ve MnO2 çökeltileri çöktürme ve filtrasyon işlemleri ile sudan ayrılabilirler. Ancak bu reaksiyonlar (yani çökeltilerin teşekkül etmesi) "bir anda" gerçekleşmez. pH eğer 6'dan az ise demirin oksidasyonu, 9'dan az ise de manganezin oksidasyonu çok yavaş ilerler. Arıtma tesisinde tamamen oksitlenmeyen demir ve/veya manganez daha sonra su şebekesi içinde oksitlenerek suya kırmızı veya kahverengi-siyah renkler verir, borularda tıkanma vb. problemlere yol açarlar. Demir ve manganezin gideriminde en yaygın olarak kullanılan metodlar aşağıda anlatılmıştı r. 4.1. İyon değişimi: İyon değiştirici reçineler sudaki bazı iyonları tutup, onların yerine başka iyonları suya geçirirler. Mesela, yumuşatmada kullanılan katyon değiştirici reçineler kalsiyum ve magnesyum iyonlarını tutup onların yerine sodyum iyonunu suya verirler. Bu tür reçineler demir ve manganez giderimi için ele kullanılabilir. Suyun iyon değiştiriciye girmesinden önce hava ile (veya başka oksitleyicilerle) teması engellenmelidir. Hava ile temas eden (içinde oksijen bulunan) suda oluşan Fe(OH)3 ve MnO2 çökeltileri reçinede tıkanmaya sebep olur. Reçine "doyduktan" sonra rejenere edilir. Bu tür bir uygulamada çıkış suyunda sertlik yerine demir ve manganez konsantrasyonları takip edilir. Bu iyonların çıkış konsantrasyonları artmağa başladığı zaman reçine doymuş kabul edilir ve sodyum klorür çözeltisi ile rejenere edilir. 1 .2 gram/L sodyum bisülfit kullanılarak rejenerasyon çözeltisindeki çözünmüş oksijen giderilir. 4.2. Kireç ile yumuşatma: Kireç (CaO veya Ca(OH)2) ile yumuşatma metodunda temel hedef sudaki sertlik iyonlarını gidermektir. Bu işlem sırasında demir ve manganez de giderilirler. Yüksek miktarda demir ve/veya manganez ihtiva eden çok sert bir suyun arıtılmasında bu metod etkili olabilir. Ancak, yumuşatılması gerekmeyen bir sudan demir ve manganezi gidermek için kireç kullanılması ekonomik açıdan cazip değildir.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=