Fe (II) konsantrasyonunun filtre yük kaybı ve çıkış suyu kalitesine etkisi

Yıl 2006, Cilt: 16 Sayı: 1-3, 135 - 143, 31.12.2006

Mehmet Çakmakcı Cumali Kınacı

Öz

Bu çalışmanın amacı sulardaki Fe(II) konsantrasyonunun filtre yük kaybı ve çıkış suyu kalitesine etkisini deneysel olarak incelemektir. Çalışma laboratuvar ölçekli iç çapı 30 mm ve yüksekliği 1000
mm olan pleksiglassdan imal edilmiş silindirik filtre kolonları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kolonlara 0.50-0.59 mm çapları arasında ve 40 cm yüksekliğinde silisli kum doldurulmuştur. Çalışmada musluk suyu, dört farklı Fe (II) konsantrasyonu (0.5, 1.0, 2.5, 5.0 mg/L) ve iki farklı yükleme hızı (5.6, 11.20 m 3 /m 2 .saat) kullanılmıştır. Ham suyun alkalinite değeri, ani pH değişimlerine karşı 150 mg/L CaCO 3 değerine ayarlanmıştır. Alkalinite ayarlamasında sodyum karbonat ve pH düşürmede karbondioksit kullanılmıştır. Filtre çıkış suyunda su kalitesini temsilen bulanıklık değeri ve
filtrenin demir giderim verimini belirlemek için çıkış suyunda toplam demir(TFe) ölçülmüştür. Filtrede oluşan yük kayıpları ve filtre yatağı boyunca yük kaybı değişimi incelenmiştir. Sonuç olarak,
2.5 ve 5.0 mg/L gibi yüksek TFe konsantrasyonlarında yük kaybının 0.5 ve 1.0 mg/L’ye göre çok daha hızlı meydana geldiği ve tıkanmanın tüm filtre yatağı boyunca değil yoğun bir şekilde filtrenin
üst kısmında olduğu, 0.5 ve 1.0 mg/L gibi düşük TFe konsantrasyonlarının yük kaybı oluşumunu çok az etkilediği, filtre çıkışında TFe’nin standart değerinin (0.2 mg/L) altında kalması açısından 2.5 ve
5.0 mg/L TFe konsantrasyonlarında 5.60 m/saat ve daha düşük filtre hızlarının uygulanmasının uygun olacağı belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Filtrasyon, demir (II) oksidasyonu, yük kaybı, demir giderimi, Filtrasyon, demir (II) oksidasyonu, yük kaybı, demir giderimi

Kaynakça

• Andersson, J., ve Johansson, H., (2002). Iron removal from groundwater in Rakai District, Uganda, Master’s Thesis, Division of Sanitary Engineering, Lulea University of Technology, Uganda.
• Carlson, K.H., Knocke, W.R., Gertig, K.R., (1997). Optimizing treatment through Fe and Mn fractionation, Journal of American Water Works Association, 89, 4, 162-171.
• Cleasby J.L., (1975). Iron and -manganese removal -Case study, Journal of American Water Works Association, 67, 3, 147-149.
• Darby J.L., ve lawler, D.F., (1990). Ripening in depth filtration - effect of particle-size on removal and head loss, Environmental Science &Technology, 24, 7, 1069-1079.
• Ellis, D., Bouchard, C., Lantagne, G., (2000). Removal of iron and manganese from groundwater by oxidation and microfiltration, Desalination, 130, 3, 255-264.
• Ghosh, M.M., O'Connar, J.T. ve Engelbrecht, R.S.,(1967). Removal of iron from ground water by filtration, Journal of American Water Works Association, 59, 7, 878-896.
• Katsoyiannis, I. A., ve Zouboulis, A. I., (2004). Biological treatment of Mn(II) and Fe(II) containing groundwater: kinetic considerations and product characterization, Water Research, 38, 1922–1932.
• Lang, J.S., Giron, J.J., Hansen, A.T., Trussell, R.R., ve Hodges, E., (1993). Investigating filter performance as a function of the ratio of filter size to media size, Journal of American Water Works Association, 85, 10, 122-130.
• Lytle, D.A., Magnuson, M.L., Snoeyink, V.L., (2004). Effect of oxidants on the properties of Fe(III) particles and suspensions formed from the oxidation of Fe(II), Journal of American Water Works Association, 96, 8, 112-124.
• Mouchet, P., (1992). From conventional to biological removal of iron and manganese in France, Journal of American Water Works Association, 84, 4, 158-167.
• Sallanko, J., Lakso, E., Lehmikangas, M., (2004). Effect of adsorption on filtration results of groundwater, Water Science and Technology: Water Supply, 4, 5-6, 157-163.
• Sampat, P., (2000). Groundwater shock, World Watch, January/February, 10–22.
• Sharma, S.K., Greetham, M.R. ve Schippers, J.C. (1999). Adsorption of iron(II) onto filter media, Journal of Water Supply: Research and Technology – Aqua, 48, 3, 84–91.
• Sharma, S.K., Kappelhof, J., Groenendijk, M. and Schippers, J.C., (2001). Comparison of physico- chemical iron removal mechanisms in filters, Journal of Water Supply: Research and Technology – Aqua, 50, 4, 187–198.
• Sharma, S.K., Petrusevski, B. ve Schippers, J.C., (2002a). Characterisation of coated sand from iron removal plants, Water Science and Technology: Water Supply, 2, 2, 247–257.
• Sharma, S.K., Petrusevski, B., Jonoski, A., Ijpelaar, G.F., ve Schippers, J.C., (2002b). Decision support system for optimisation of iron removal from groundwater, Water Science and Technology: Water Supply, 2, 5-6, 257-263.
• Sharma SK, Petrusevski B, Schippers J.C., (2005). Biological iron removal from groundwater: a review, Journal of Water Supply: Research and Technology – Aqua, 54, 4, 239–247.
• Tremblay, M.V., (1997). Biological and physico-chemical removal of iron from potable waters. Graduate Thesis, McGill University, Montreal, Canada.
• TS-266, (1997). Sular-İçme ve kullanma suları, Türk Standartları Enstitüsü, ICS 13.060.20
• Veerapaneni, S., (1996). Formation and morphology of colloidal deposits in porous media, PhD Thesis, Rice University, Houston-Texas-ABD.
• Weiner, R.F ve Matthews, R., (2003). Environmental engineering, Fourth Edition Butterworth-Heinemann Elsevier Science (USA).
• Yu, M.J., (1983). Design parameters for fitler capacity, PhD Thesis, Civil Engineering Departmet, Sanitary Engineering Major of IOWA State University, USA