Su Arıtmada Elektro Kimyasal Olarak Aktive Edilen Su
Kullanımı
Lloyd Abeywickrame, Dr Richard Fenner, Dr Darren Reynolds
University of West of England
Terbiye edilmemiş su içindeki organik maddeleri çevreye zarar vermeden ve ekolojik olarak
çözünebilen maddeler olarak uzaklaştırmak ve arıtma sırasında insan sağlığına zararlı olan
ürünleri uzaklaştırmak için bir çok yöntem kullanılmıştır. Genellikle yönetim tarafından su
artıma sistemlerine getirilen kısıtlı uygulamalar suyun karakteristik özelliğine göre yüksek
yatırım ve işletme maliyetleri getirmektedir.
Su artıma sistemlerine ( klor, ozon, hidrojen peroksit ve UV ) alternatif olarak geliştirilen
elektrokimyasal olarak aktive edilmiş su (EO) ile organik maddelerin uzaklaştırılması
teknolojisi elektokimyasal hücrelerdeki anot ve katot odacıklarından suyun geçişiyle aktive
hale gelmesi temeline dayanmaktadır. Aktive edilmiş suyun (EO) dezenfeksiyon etkisi
araştırmaları üç temel safhada yürütülmüştür,
-
İlki elektrokimyasal olarak aktive olmuş çözelti içindeki aktif oksidasyon türlerini
karakterize etmektir.
İkincisi labaratuvar ortamındaki organik maddeleri uzaklaştırmadaki etkinliğini
belirlemek üzerinedir. Bu maddeler;
o Sentetik organik maddeler
o Doğal organik maddeler
-
Sonuncusu ise suyun dezenfeksiyon işlemi sırasında diğer dezenfektanların üretmiş
olduğu ( THM )’ler gibi yan ürünler oluşturup oluşturmadığıdır.
Araştırmalar NaCl çözeltisinden elde olunan elektrolize edilmiş suyun (EO), su arıtmada
kullanılan sodyum hipoklorite göre yüksek oksidasyon potansiyeline sahip olduğunu
göstermiştir. Bu çalışmanın temeli suda serbest halde bulunan klor varlığına bağlıdır. Sudaki
klor varlığı pH seviyesinin düşmesine sebep olmaktadır. pH değerinin artması klorun
dezenfekte etkisini azaltmaktadır. Oysa elektrolize edilmiş sudaki (EO) yüksek klor
seviyesine rağmen pH değeri düşüktür. Buda hipklorit asit’in dezenfektan olarak etki değerini
artırmaktadır.
Elektrolize edilmiş suyun (EO) içinde ozon, hidrojen peroksit ve klor dioksit tespit
edilmemiştir. Bu türler elektroliz sırasında meydana gelsede oranları OH radikalleri, klorat ve
kloritlerin ayrıştırılmasına katkıda bulunarak hızlı bir şekilde düşmektedir.
Sentetik organik maddeler göz önünde bulundurularak atrazine, florür ve naftalin gibi
maddeler üzerinde elektrolize edilmiş su ve hipokloritin etkisi değerlendirilmiş, elektrolize
edilmiş suyun (EO) bu maddeler üzerinde hipokloritten daha etkili olduğu sonucu ortaya
çıkmıştır.
Diğer bileşikler ( isoproturon, benzo(a)pyrene, anthracene ) üzerindeki çalışmalarda
elektrolize edilmiş su (EO) dozlanan çözeltilerde, bu bileşiklerin karbon bağlarının elektorlize
edilmiş sudaki OCL- iyonu tarafından parçalandığı ve yok edildiği tespit edilmiştir.
Yukarıda adı geçen sentetik maddelerin yapılarındaki zincirlerin kırılması için yüksek
değerde oksidasyon potansiyeline gerek olduğu ve bununda elektrolize edilmiş suyla (EO)
mümkün olduğu bilinmektedir.
Doğal organik maddelerin elektrolize edilmiş suyla (EO) muamelesinde organik maddelerin
birikmesini engellediği ve organik molekülleri çok küçük parçalara ayırarak, bipolimer
oluşumunu engellediği tespit edilmiştir. Bunun sonucu olarak dezenfeksiyon için dozlanacak
oran organik madde varlığına ve komposizyonuna bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Sert
sular yüksek değerde doğal organik madde içermektedir. EO suyun sert sulardaki yüksek
oranda birikmeyi hipoklorit çözeltisinden daha etkili bir şekilde uzaklaştırdığı tespit
edilmiştir.
Atrazine oksidasyonunda çıkan ana ürünler DIA (Deisopropyl-atrazine ) ve DEA
(Deethylatrazine) EO su ile yapılan dezenfeksiyondan sonra gözlemlenmemiş olup, bu
ürünlerin hipklorit ile yapılan dezenfeksiyondan sonra karşılaşılan problemler arasında olduğu
bilinmektedir. Doğal organik madde içeren sulardaki THM ( trihalometan ) oluşumu
üzerindeki çalışmalarda hipokloritin oluşturduğu THM varlığının EO su ile % 50 azaltıldığı
sonucuna varılmıştır.
Tüm bu araştırmaların sonucunda EO suyun işlenmemiş sulardaki sentetik ve doğal
organik maddelerin uzaklaştırılmasında çok yararlı olduğu saptanmıştır.
Elektrokimyasal hücrelerin pratik olarak su dezenfeksiyon sistemlerinde kullanılması
için çalışmalar devam etmektedir. Yüksek oranda suların elektrokimyasal aktivasyonu ile
dezenfeksiyonu çalışmaları devam etmektedir.
Sonuç olarak elektrolize edilmiş su (EO) yöntemi ile su arıtma ve diğer bulaşanların
dezenfeksiyonunda kullanılan yöntem en etkili ve tercih edilen yöntemdir. Örnek olarak
kirlenmiş yer altı sularının EO su ile dezenfeksiyonu sonrasında şehir suyu olarak
kullanılmasında EO’nun etkisinin diğer dezenfeksiyon sistemlerinden daha iyi olduğu
bilnmektedir.
Yapılan çalışmalarda elektrokimyasal olarak aktive edilen suyun kompleks organik
moleküller (atrazine and isoproturon), polyaromatic hydrocarbons (e.g.napthalene, fluorene,
anthracene, chrysene, benzo(a)pyrene) üzerindeki oksidatif etkisi araştırılmıştır.
Araştırma sonucu elektrolize olmuş çözeltinin bu bileşikleri yıkmada çok etkili olduğunu
göstermiştir. Ayrıca bu bileşiklerden dolayı suda oluşan THM’lerin varlığınıda % 50 -60
oranında azalttığı görülmüştür.
Elektrolize edilmiş suyun (EO) dezenfekte edici etkisi klor’un dezenfeksiyon etkisinden
fazladır. Klor ile birlikte okside edici özelliğin fazla olması dezenfektan etkisini kat kat
artırdığı araştırmalarla ortaya konmaktadır.
Nötralize edilmiş elekrolize suyun (NEO) klorin gazı ve hipokloritle yapılan kıyaslamalarında
kalan klor miktarında elektorlize edilmiş suyun diğerlerine nazaran daha az oranda klor
bıraktığı tespit edilmiş ve oksidant gereksiniminde % 33 azalma sağladığı kaydedilmiştir.
Nötralize edilmiş elektorlize suyun okside edici gücünün klordan yaklaşık 1.5 kat daha fazla
olduğuda belirtilmiştir.
http://www.aquaox.net/uploads/THM_formation_of_anolyte_in_drinking_water.pdf
Download

Su Arıtmada Elektro Kimyasal Olarak Aktive Edilen Su Kullanımı