İçme Suyu Kaynaklarında Konvansiyonel Arıtma yöntemi ile Arsenik Giderimi

Year 2016, Volume: 6 Issue: 1, 195 - 202, 01.01.2016

Kadir Özdemir

Abstract

Uzun yıllardan bu yana içme suyu temin edilen yüzey ve yer altı su kaynaklarında arseniğin varlığı içme suyu arıtma tesislerinde karşılaşılan önemli bir sorun olarak güncelliğini korumaktadır. Amerika Birleşik Devletleri USEPA ve Dünya Sağlık Örgütü WHO 1993 yılında yapmış olduğu düzenlemeyle içme sularında izin verilen arsenik miktarını 50 μg/L’den 10 μg/L’e indirmiştir. Ülkemizde de, “İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hakkında Yönetmelik” kapsamında içme ve kullanma sularında 50 μg/L olan arsenik limiti, 2005 yılı itibariyle10 μg/L olarak değiştirilmiştir. Arsenik standardının10 μg/L olarak uygulanması, ülkemizde içme suyu temin edilen bazı su kaynaklarının kullanımını da kısıtlamıştır. Bu çalışmada İstanbul ilinin önemli içme suyu kaynaklarından olan Terkos, Büyükçekmece Gölü ve Ömerli Barajından alınan su numunelerine laborutuvar ortamında belirli miktarlarda arsenik dozlaması yapılarak konvansiyonel arıtma prosesleri koagulasyon +filtrasyon ile giderilmesi araştırılmıştır. Yapılan deneysel çalışmalarda Terkos, Büyükçekmece Gölü ve Ömerli Barajı ham sularında en yüksek arsenik gideriminin en yüksek Alum dozunda yapılan koagulasyonla beraber filtrasyon sonucu meydana geldiği tespit edilmiştir. Başka bir ifade ile; Büyükçekmece Gölü ve Ömerli Barajından alınan yüksek konsantrasyonlu 55 μg/L arsenik içeren ham su numunelerinde konvansiyonel arıtma sistem ile %95’den daha büyük oranlarda arsenik giderimi, Terkos Gölünden alınan düşük konsantrasyonlu 22 μg/L arsenik içeren ham su numunelerinde konvansiyonel arıtma sistem ile % 95 oranında arsenik giderimi sağlandığı görülmüştür. Bununla beraber arsenik bakımından problemli yerlerdeki mevcut içme suyu arıtma tesislerinde konvansiyonel arıtmaya alternatif olarak membran filtrasyon sistemleri, iyon değiştirme ve aktif karbonla adsorpsiyon prosesleri gibi arıtma yöntemleri önerilmektedir

Keywords

Arsenik, Koagülasyon, Filtrasyon, İçme suyu

The Arsenic Removal in Drinking Water Sources by Conventional Treatment Method

Abstract

The presence of arsenic in surface and ground water sources has been an important problem for drinking water treatment plants for many years. Due to its adverse health effects on humans, in1993, the World Health Organization WHO lowered the recommended arsenic concentration in drinking water from 50 to 10 μg/L. In turn, the Turkish Ministry of Health MOH lowered allowable arsenic levels from 50 μg/L to 10 μg/L in 2005. The implementation of this lowered arsenic standard is also restricted to the use of certain water sources. The objective of this study is to investigate to arsenic removal by conventional treatment processes from raw water samples. Certain amounts of arsenic were dosed to the raw water samples taken from Terkos, Büyükçekmece, and Ömerli Lake which are major drinking water sources for İstanbul, Turkey. The highest arsenic removal occurred using the highest alum dose with coagulation and then filtration processes in raw water samples. In other words, arsenic removal, including for high arsenic concentrations 55 µg/L , reached 95% removal rates or greater using conventional treatment systems. On the other hand, arsenic removal in raw water samples taken from the Terkos Lake reached 95% removal rates using conventional treatment system. Existing water treatment plants can be modified for arsenic removal. The membrane filtration systems, ion exchange, and activated carbon adsorption processes are recommended over conventional treatment systems.

Keywords

Arsenic, Coagulation, Filtration, Drinking water

References

• Ali, M., Tarafdar, SA. 2003. Arsenic in drinking water and in scalp hair by EDXRF: A Major recent health hazard in bangladesh. J. Radio. Nuc. Chem., 256: 297-305.
• Alpaslan, MN., Dölgen, D., Boyacıoğlu, H., Sarptaş, H. 2010. İçme suyundan kimyasal yöntemlerle arsenik giderimi. Itü dergisi/e su kirlenmesi kontrolü., 20(1): 15-25.
• An, B., Steinwinder, T.R., Zhao, D. 2005. Selective removal of arsenate from drinking water using a polymeric ligand exchanger. Wat. Res., 39: 4993-5004.
• Bertolero, F., Pozzi, G., Sabbioni, E., Saffiotti, U. 1987. Cellular Uptake and Metabolic Reduction of Pentavalent to Trivalent Arsenic as Determinants of Cytotoxicity and Morphological Transformation. Carcinogenesis, 8(6): 803-808.
• Bissen, M., Frimmel, FH. 2003. Arsenic – a review. Part II: Oxidation of arsenic and its removal in water treatment. Acta Hydrochim. Hydrobiol., 31: 97–107.
• Chanda, CR., Saha, KC., Chakraborti, D. 2003. Neuropathy in arsenic toxicity from groundwater arsenic contamination in West Bengal. India. J. Env. Sci. Health., 1: 165-183.
• Gholami, MM., Mokhtari, MA., Aameri, A., Fard, MRA. 2006. Application of reverse osmosis technology for arsenic removal from drinking Water. Desalination, 200: 725-727.
• Gregor, J. 2001. Arsenic removal during conventional aluminiumbased drinking water Treatment. Wat. Res., 35: 1659-1664.
• Han, B., Runnells, T., Zimbron, J., Wickramasinghe, R. 2002. Arsenic removal from drinking water by flocculation and microfiltration. Desalination, 145: 293-298.
• Jay, J.A., Blute, N.K., Hemond, H.F., Durant, J.L. 2004. Arsenic-sulfides confound anion exchange resin speciation of aqueous aarsenic. Wat. Res., 38: 1155-1158.
• Karagas, M.R., Stukel, T.A., Tosteson, T.D. 2002. Assessment of Cancer Risk and Environmental levels of arsenic in New Hampshire. Int. J. Hyg. Env. Health., 205: 85-94.
• Kundu, S., Gupta, AK. 2005. Analysis and modeling of fixed bed column operations on As(V) removal by adsorption onto Iron Oxide-coated Cement (IOCC). J. Coll. Int. Sci., 290: 52-60.
• Lamm, S.H., Engel, A., Kruse, MB., Feinleib, M., Byrd, DM., Lai, S., Wilson, R. 2004. Arsenic in drinking water and bladder cancer mortality in the US: an analysis based on 133 US countries and thirty years of observation. J. Occup. Environ. Med., 46: 298-306.
• Lee, Y., Um, I., Yoon, J. 2003. Arsenic(III) Oxidation by iron(VI) (Ferrate) and subsequent removal of arsenic(V) by iron(III) coagulation. Env. Sci. Tech., 37: 5750-5756.
• Mazumder, DNG. 2003. Chronic Arsenic toxicity: clinical features, epidemiology, and Treatment: Experience in West Bengal. J. Env. Sci. Health., 1: 141-163.
• Mukherje, SC., Rahman, MM., Chowdhury, UK., Sengupta, MK., Lodh, D., Chanda, Ning, RY. 2002. Arsenic removal by reverse osmosis. Desalination, 143: 237-241.
• Resmi Gazete. 2005. İnsani tüketim amaçlı sular hakkında yönetmelik. T.C. Sağlık Bakanlığı, Sayı 25730.
• Sharma, VK., Sohn, M. 2009. Aquatic arsenic: Toxicity, speciation, transformations, and remediation. Environment International, 35:743-759.
• Shrestha, RR., Shrestha, MP., Upadhyay, NP., Pradhan, R., Khadka, R., Maskey, A., Maharjan, M., Tuladhar, S., Dahal, BM., Shrestha, K. 2003. Groundwater arsenic contamination, its health impact and mitigation program in Nepal. J. Env. Sci. Health., 1: 185-200.
• Smedley, P.L., Kinniburgh, D.G. 2002. A review of the source, behaviour and distribution of arsenic in natural waters. Appl. Geochem., 17: 517–568.
• Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (2005). American Public Health Association (APHA), the American Water Works Association (AWWA), and the Water Environment Federation (WEF).
• U.S. EPA. 2002. Arsenic treatment technologies for soil, waste, and water, U.S. EPA/National Service Center for Environmental Publications, Cincinnati.
• WHO, 1993. Guidelines for drinking-water Quality. World Health Organization. Genova.
• Yoshida, T., Yamanchi, H., Jun, GF. 2004. Chronic health effect in people exposed to arsenic via the drinking water: doseresponse relationship in review. Toxicol. Appl. Pharmacol., 198: 243-252.
• Yuan, T., Luo, Q., Hu, J., Ong, S., Ng, W. 2003. A study on arsenic removal from household drinking water, J. Env. Sci. Health., A38: 1731-1744.
• Zeng, L. 2003. A Method for preparing silicacontaining ıron(ııı) oxide adsorbents for arsenic removal. Wat. Res., 37: 4351-4358.