Thread Content
Dünün “Günlük Bir Soru”nun ilk sorusu: 1. Koagülasyon etkisini etkilemeyen faktörler hangileridir? （ ） A、Hidrolik koşullar B、pH değeri C、Asitlik D、Alkalinite Doğru cevap C, yani asitliktir. Birçok kişi A, yani hidrolik koşullar seçmiştir; bu konuda bir açıklama yapmak istiyorum. Bu amaçla bir akademik kaynak bulup herkesle paylaşacağım: Koagülasyon etkisini etkileyen başlıca faktörler 1. Suyun sıcaklığının etkisi: Suyun sıcaklığı, koagülasyon etkisi üzerinde büyük bir rol oynar. Suyun sıcaklığı ya çok yüksek ya da çok düşükse bu durum koagülasyon için olumsuzdur. Koagülasyon için en uygun su sıcaklığı 20–30°C arasındadır. Su sıcaklığı düşük olduğunda, flokülasyon yavaş gerçekleşir, flokülasyon parçacıkları küçük olur ve koagülasyon etkisi zayıftır. Bunun nedenleri: ① İnorganik tuz bazlı koagülanların hidroliz reaksiyonu ısı çeken bir reaksiyondur; su sıcaklığı düşük olduğunda koagülanların hidrolizi yavaşlar ve bu da kolloidal parçacıkların stabilitesini bozar. ②Suyun sıcaklığı düşük olduğunda, suyun viskozitesi artar, kolloidal parçacıkların hareketindeki direnç yükselir ve bu da kolloidal parçacıklar arasındaki etkili çarpışmaları ve flokülasyonu etkiler. ③Suyun sıcaklığı düşük olduğunda, sıvıdaki kolloidal parçacıkların Brown hareketi azalır ve bu da stabilitesi kaybolmuş kolloidal parçacıkların farklı yönlere doğru topaklaşmasını engeller. Suyun sıcaklığı çok yüksek olduğunda koagülasyon etkisi de kötüleşir; bunun başlıca nedeni, yüksek sıcaklıkta koagülan maddelerin hidroliz reaksiyon hızının çok artması ve böylece oluşan floküllerin su ile bağlanma derecesinin artarak gevşekleşip kolayca çökelmemesidir ； Atık su arıtımı sırasında oluşan çamurun hacmi büyük, su içeriği yüksektir ve işlenmesi zordur. 2. Suyun pH değerinin etkisi: Suyun pH değeri, koagülasyon etkisini büyük ölçüde etkiler ve bu etki esas olarak iki yönden ortaya çıkar. Bir yandan, suyun pH değeri doğrudan sudaki kolloidal parçacıkların yüzey yükü ve potansiyeliyle ilgilidir; farklı pH değerlerinde kolloidal parçacıkların yüzey yükü ve potansiyeli değişir ve bu nedenle gereken koagülasyon miktarı da farklılık gösterir ； Öte yandan, suyun pH değeri koagülanların hidroliz reaksiyonları üzerinde önemli bir etkiye sahiptir; farklı koagülanlar için en iyi hidroliz reaksiyonunun gerçekleşmesi gereken pH aralıkları farklıdır. Bu nedenle, suyun pH değerinin koagülasyon etkisi de koagülan türüne göre değişiklik gösterir. Şirketimizin poli alüminyum klorür kullanarak en iyi koagülasyon ve bulanıklık giderme için pH aralığı 5 ile 9 arasındadır. 3. Suyun alkali derecesinin etkisi: Koagülan maddelerin içme suyuna eklenmesiyle hidroliz reaksiyonları meydana gelir ve bu reaksiyonlar sırasında suyun alkali derecesi tükenir; özellikle inorganik tuzlardan oluşan koagülan maddeler daha fazla alkali tüketir. Ham suyun alkali değeri çok düşük olduğunda, koagülanın eklenmesi sudaki alkaliyi tüketerek suyun pH değerini düşürür. Eğer suyun pH değeri, koagülanın en iyi koagülasyon pH aralığının dışına çıkarsa, bu durum koagülasyon etkinliğini önemli ölçüde etkiler. Ham suyun alkali değeri düşük olduğunda veya koagülan dozu yüksek olduğunda, koagülasyon etkisini artırmak için genellikle kireç gibi belirli miktarda alkali madde eklenmesi gerekir. 4. Suda bulunan bulanıklaştırıcı parçacıkların konsantrasyonunun etkisi: Suda bulunan bulanıklaştırıcı parçacıkların konsantrasyonu, koagülasyon etkisini belirgin şekilde etkiler. Parçacıkların konsantrasyonu çok düşük olduğunda, parçacıklar arasındaki çarpışma olasılığı **azalır ve koagülasyon etkisi kötüleşir. Fazla olduğunda, poliakrilamid gibi yüksek moleküler ağırlıklı flokülantlar kullanılmalı; ham suyun bulanıklığı belirli bir seviyeye düşürüldükten sonra ise konvansiyonel işlemler için koagülant eklenmelidir. 5. Suda bulunan organik kirleticilerin etkisi: Sudaki organik maddeler, kolloidlerin korunmasında ve stabil kalmasında rol oynar. Yani, suda çözünür olan organik madde molekülleri, kolloid parçacıklarının yüzeyine yapışarak adeta bir organik kaplama oluşturur ve böylece kolloid parçacıklarını korur. Ayrıca, kolloid parçacıkları arasındaki çarpışmaları engeller ve koagülantların kolloid parçacıklarıyla etkileşerek onları dengesiz hale getirip birleşmesini engeller. Bu nedenle, organik maddelerin varlığında kolloid parçacıklarının dengesiz hale gelmesi, organik maddelerin olmadığı duruma kıyasla daha zordur ve bu da koagülant miktarının artırılmasını gerektirir. Potasyum permanganat, ozon, klor gibi maddeler ön oksitleyici olarak kullanılabilir, ancak toksik yan ürünlerin oluşup oluşmayacağı göz önünde bulundurulmalıdır. 6. Koagülan türlerinin ve kullanım miktarlarının etkisi: Farklı koagülan türlerinin hidroliz özellikleri ve kullanıldıkları su kalitesi tam olarak aynı olmadığından, orijinal suyun kalitesine göre uygun koagülan türünün seçimi optimize edilmelidir. İnorganik tuz tabanlı koagülanlar için, çift yük tabakasını etkili bir şekilde sıkıştırabilen veya güçlü bir elektriksel nötralizasyon etkisi yaratabilen bir yapı oluşması gerekmektedir. Organik polimer bazlı flokülantlar için ise uygun miktarda fonksiyonel grup ve polimer yapısı ile yüksek moleküler ağırlık gereklidir. İşleme istasyonumda koagülan olarak polimerize alüminyum klorür, yardımcı koagülan olarak ise PAM kullanılmaktadır. Genellikle, koagülasyon etkisi koagülan dozunun artmasıyla artar; ancak koagülan miktarı belirli bir seviyeye ulaştığında koagülasyon etkisi zirveye ulaşır. Koagülan dozu daha da artırıldığında ise yeniden dengeleme olur ve koagülasyon etkisi aksine azalır. Teorik olarak en iyi dozaj, koagülasyon ve çökeltme sonrası arıtılmış suyun bulanıklığını en aza indiren, kolloidal titrasyon yükünün ve ζ-potansiyelinin her ikisinin de 0’a yaklaştığı durumdur. Ancak maliyetler göz önünde bulundurulduğunda, gerçek üretimde en iyi koagülan dozu genellikle arıtılmış suyun **standartlara ulaşmasını sağlarken aynı zamanda koagülan dozunun da en düşük seviyede kalmasını hedefler. 7. Koagülan ekme yönteminin etkisi: Koagülan ekme yöntemleri kuru ve ıslak olmak üzere ikiye ayrılır. Katı koagülanlar ile sıvı koagülanlar arasında, hatta farklı konsantrasyonlardaki sıvı koagülanlar arasında, çift yüklü tabakayı sıkıştırabilen veya elektriksel nötralizasyon yeteneğine sahip koagülanların hidroliz ürünleri tam olarak aynı olmadığından, suya eklenmelerinin ardından ortaya çıkan koagülasyon etkileri de farklılık gösterir. Eğer koagülanların yanı sıra başka yardımcı koagülanlar da eklenirse, çeşitli maddelerin eklenme sırası da koagülasyon etkisi üzerinde büyük bir rol oynar; uygun ekim yöntemi ve sırasının belirlenmesi için simülasyon deneyleri ve gerçek üretim uygulamaları gereklidir. 8. Hidrolik koşulların etkisi: Koagülant eklenmesinin ardından koagülasyon süreci hızlı karıştırma ve flokülasyon reaksiyonu olmak üzere iki aşamaya ayrılır; ancak gerçek su arıtma işlemlerinde bu iki aşama birbirinden ayrılamaz şekilde devam eder ve hidrolik koşullar açısından da süreklilik gereklidir. Koagülan suya eklendikten sonra hidroliz durumu hızla değişebileceğinden, genellikle hızlı karıştırma aşamasında eklenen koagülanın ham su içinde hızla ve eşit şekilde dağılması gerekmektedir. Böylece koagülan su içinde eşit olarak hidrolize olup polimerleşir ve kolloidal parçacıkların stabilitesi bozularak bir araya gelmesini sağlar. Hızlı karıştırma için hızlı ve şiddetli hidrolik veya mekanik karıştırma etkisi gerekir ve bu işlem kısa sürede tamamlanmalıdır. Flokülasyon reaksiyonu aşamasına girilir; bu aşamada, stabilitesi kaybolmuş kolloidal parçacıkların zıt yönlü ve aynı yönlü flokülasyon yoluyla giderek büyütülerek iyi bir çökme özelliğine sahip floküller haline getirilmesi gerekir. Bu nedenle, flokülasyon reaksiyonu aşamasında karıştırma şiddeti ve su akış hızı, floküllerin büyümesiyle birlikte kademeli olarak azaltılmalıdır; böylece bir araya gelmiş floküllerin parçalanarak koagülasyon-çökeltme işleminin etkisinin bozulması önlenir. Aynı zamanda, flokülasyon reaksiyonu floküllerin kademeli olarak büyüdüğü yavaş bir süreç olduğundan, koagülasyon reaksiyonundan sonra floküllerin çökme yoluyla uzaklaştırılabilmesi için yeterince büyük parçacık boyutlarına ulaşması gerekiyorsa belirli bir flokülasyon süresinin sağlanması gerekir. Eğer koagülasyon reaksiyonundan sonra hava yüzdürme veya doğrudan filtreleme işlemi kullanılıyorsa, reaksiyon süresi **kısaltılabilir**. Asitlik kavramı: Kimyada, asit değeri (veya nötralizasyon değeri, asit sayısı, asitlik), 1 gram kimyasal maddenin nötralleştirilmesi için gerekli olan potasyum hidroksit (KOH) miktarını miligram cinsinden ifade eder. Asit değeri, bir bileşiğin (örneğin yağ asitleri) veya karışımın serbest karboksil gruplarının sayısını ölçen bir standarttır. Tipik ölçüm prosedürü, belirli bir kütleye sahip bir numunenin organik çözücüde çözülmesi, konsantrasyonu bilinen potasyum hidroksit çözeltisi ile titrasyonun yapılması ve renk göstergesi olarak fenolftalein çözeltisinin kullanılmasıdır. Asit değeri, yağların bozulma derecesinin bir göstergesi olarak kullanılabilir. Asit değeri birimi: (KOH)/(mg/g). Asitlik, suda güçlü bazlarla nötrleşme reaksiyonu verebilen maddelerin toplam miktarını ifade eder ve inorganik asitler, organik asitler, güçlü asit-zayıf baz tuzları gibi maddeleri kapsar. Asitlik değeri ne kadar büyükse, çözeltinin asiditesi o kadar yüksek demektir. Alkalinite kavramı: Alkalinite, suda proton emme kapasitesini ifade eder ve genellikle suda bulunan, güçlü asitlerle belirli miktarda reaksiyona girebilen maddelerin toplam miktarıyla ölçülür. Sudaki alkalinite esas olarak bikarbonatlar, karbonatlar ve hidroksitlerin varlığından kaynaklanır; boratlar, fosfatlar ve silikatlar da bir miktar alkalinite oluşturur. Atık sular ve diğer karmaşık sistemlerdeki sular, organik alkaller, metal hidroliz ürünleri gibi maddeleri de içerir; bunların hepsi alkaliniteyi oluşturan bileşenlerdir. Bu durumlarda alkalinite, güçlü asitlerle titralanabilen maddelerin toplamını temsil eden, suyun kapsamlı bir göstergesi haline gelir.