İçme suyundan kimyasal yöntemlerle arsenik giderimi

Yıl 2010, Cilt: 20 Sayı: 1, 15 - 25, 31.12.2010

M. Necdet Alpaslan Deniz Dölgen Hülya Boyacıoğlu Hasan Sarptaş

Öz

Arsenik içeren su kaynakları dünyanın pek çok ülkesinde karşılaşılan bir sorundur. Dünya Sağlık Örgütü, 1993 yılında yapmış olduğu düzenlemeyle içme sularında izin verilen azami 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 itibariyle 10 µg/L şeklinde değiştirilmiş ve 2008 yılından bu yana uygulamaya konmuştur. Arsenik standardının 10 µg/L olarak uygulanması, ülkemizdeki bazı su kaynaklarının kullanımını kısıtlamıştır. Özellikle batı bölgelerimizdeki birçok yerleşimde (Kütahya, Emet, Simav, Uşak, İzmir, Manisa, vb.) arsenik kirliliğinin kontrolüne yönelik önlemler alınması ihtiyacı ortaya çıkmıştır. Gerek literatürde, gerekse uygulamada (laboratuvar ve arazi ölçeğinde) arsenik ile ilgili çeşitli arıtma yöntemleri mevcuttur. Bu yöntemler i) arıtılacak suyun miktarına (debisine), ii) sudaki arsenik konsantrasyonuna ve formuna (As 3+ ve/veya As 5+ ), iii) su içinde bulunan diğer parametrelere (pH, sülfat, fosfat, organik madde, silikat, vb.) bağlı olarak farklılıklar gösterir. Sunulan makalede arsenik arıtımında kullanılan kimyasal destekli yöntemler incelenmiştir. Bu kapsamda kireç-soda yöntemi, konvansiyonel koagülasyon-filtrasyon, koagülasyon destekli mikrofiltrasyon ve oksidasyon-filtrasyon yöntemleri irdelenmiş; karar alma sürecinde yapılması gerekenler özetlenmiştir. Ülkemizdeki içme suyu arıtma tesislerinde genellikle kimyasal arıtma ve filtrasyon üniteleri kullanılmaktadır. Arsenik bakımından problemli yerlerde mevcut içme suyu arıtma tesislerinde modifikasyonlar yapılarak arsenik giderimi sağlanabilir. Bu kapsamda ön oksidasyon kademesinin eklenmesi, koagülan türü ve dozunun optimizasyonu, konvansiyonel filtrelerin modifikasyonu (adsorban özelliği olan malzemelerin kullanılması), tesis sonunda adsorpsiyon, iyon değişimi, membran filtrasyon gibi sistemlerin kullanılması önerilmektedir.

Anahtar Kelimeler

Arsenik, filtrasyon, kimyasal arıtma, kireç soda ile yumuşatma, koagülasyon, oksidasyon

Kaynakça

• Awwa, R.F., (2002). Implementation of arsenic treatment systems–Part 1. Process selection, Chowdhury, Z., Kommineni, S., Narasimhan, R., Brereton, J., Amy, G. ve Sinha, S., American Water Works Association Research Foundation and American Water Works Association, USA.
• Awwa, R.F., (1998). Arsenic treatability options and evaluation of residuals management issues, Amy, G.L., Edwards, M., Benjamin, M., Carlson, K., Chwirka, J., Brandhuber, P., McNeill, L. ve Vagliasindi, F., Draft Report, April 1998.
• Banerjee, K., Helwick, R.P. ve Gupta, S., (1999). A treatment process for removal of mixed inorganic and organic arsenic species from groundwater, Environmental Progress, 18, 4, 280-284.
• Bissen, M. ve Frimmel, F.H., (2003). Arsenic- a review. Part I: Occurrence, toxicity, speciation, mobility, Acta hydrochimica et hydrobiologica, 31, 1, 9-18.
• Cheng, R.C., Liang, S., Wang, H.C. ve Beuhler, J., (1994). Enhanced coagulation for arsenic removal, Journal of the American Water Works Association, 9, 79-90.
• Dölgen, D. ve Alpaslan, M.N., (2009). Appropriate arsenic removal strategies for drinking water systems in Turkey, Proceedings, International workshop on Urbanization, Land Use, Land Degredation and Environment, Workshop II-Environment, 169-175, Denizli, Turkey,
• Dolgen, D., Alpaslan, M.N. ve Demircioglu, G., (2009). Evaluation of arsenic removal strategies for drinking water systems: Izmir case, Proceedings, International Congress on Production of safe water, 27-32, Izmir, Turkey.
• Dölgen, D., (2007). Su arıtımında gelişen teknolojiler, Çevre ve Mühendis, 28, 67-73.
• Edwards, M., (1994). Chemistry of arsenic removal during coagulation and Fe-Mn oxidation, Journal of the American Water Works Association, 86, 9, 64-78.
• Fields, K., Sorg, T., Chen, A. ve Wang, L., (2000a). Long-term evaluation of arsenic removal in conventional water treatment systems, American Water Works Association, Inorganic Contaminants Workshop, Albuquerque, NM.
• Fields, K., Chen, A. ve Wang, L., (2000b). Arsenic removal from drinking water by iron removal plants, EPA 600R00086, Prepared by Battelle under contract 68C70008 for U.S. EPA ORD, August 2000.
• Gulledge, J.H. ve O’Connor, J.T., (1973). Removal of arsenic (V) from water by adsorption on aluminum and ferric hydroxides, Journal of the American Water Works Association, 8, 548-552.
• Hering, J.G., Chen, P.Y., Wilkie, J.A., Elimelech, M., Liang, S., (1996). Arsenic removal by ferric chloride, Journal of the American Water Works Association, 88, 4, 155-167.
• IRC, (2006). Arsenic in drinking water. Thematic Overview Paper 17, by: Branislav Petrusevski, Saroj Sharma, Jan C. Schippers (UNESCO-IHE), and Kathleen Shordt (IRC), IRC International Water and Sanitation Centre.
• Logsdon, G.S., Sorg, T.J. ve Symons, J.M., (1974): Removal of heavy metals by conventional treatment, 16 th Water Quality Conference - Trace Metals in Water Supplies: Occurrence, Significance, and Control, University Bulletin, 71, U. of Illinois.
• Magyar, J., (1992). Kelliher arsenic removal study. Saskatchevan Environment and Public Safety, Regina, Canada, November 4, 1992.
• Muilenberg, T., (1997). Microfiltration basics: Theory and Practice, Membrane Technology Conference, New Orleans, LA.
• Resmi Gazete 25755 (2005). Tehlikeli Atıkların Kontrolü Yönetmeliği, 14.03.2005.
• Resmi Gazete 25831 (2005). Toprak Kirliliğinin Kontrolü Yönetmeliği, 31.05.2005.
• Shen, Y.S., (1973). Study of arsenic removal from drinking water, Journal of the American Water Works Association, 8, 543-548.
• Sorg, T.J. ve Logsdon, G.S., (1978). Treatment technology to meet the interim primary drinking water regulations for inorganics: Part 2, Journal of the American Water Works Association, 7, 379-392.
• Subramanian, K.S., Viraraghavan, T., Phommavong, T. ve Tanjore, S., (1997). Manganese greensand for removal of arsenic in drinking water, Water Quality Research Journal Canada, 32, 3, 551-561.
• Thirunavukkarasu, O.S., Subramanian, K.S., Chaalal, O. ve Islam, M.R., (2005): Arsenic removal in drinking water- Impacts and novel removal technologies, Energy sources, 27, 209-219.
• US EPA, (2003). Arsenic treatment technology evaluation handbook for small systems, Office of Water (4606M) EPA 816-R-03-014.
• US EPA, (2000). Technologies and costs for removal of arsenic from drinking water, Targeting and Analysis Branch Standards and Risk Management Division Office of Ground Water and Drinking Water United States Environmental Protection Agency Washington, D.C.
• Viraraghavan, T., Subramanian, K.S. ve Aruldoss, J.A., (1999). Arsenic in drinking water-problems and solutions. Water Science and Technology, 40, 2,69-76.