V T = 5000 m 3 /sa x 20 dak x sa/60 dak = 1667 m 3 Su yüksekliği = 3.7 m Su seviyesi üstündeki hava payı = 0,6 m V 1,2 = 1667.

(1)

Soru: Q=5000 m³/sa olan bir içme suyu arıtma tesisinin dezenfeksiyon ünitesini boyutlandırınız.

t = 20-60 dak → 20 dak seçilebilir

Dezenfeksiyon ünitesi 2 bölmeli olarak tasarlanırsa;

V_T = 5000 m³/sa x 20 dak x sa/60 dak = 1667 m³ Su yüksekliği = 3.7 m

Su seviyesi üstündeki hava payı = 0,6 m

V_1,2 = ¹⁶⁶⁷

2 = 833,5 m³ A_1,2 = ^833,5

3,7 = 225,3 m³

(2)

L = 22 m W = 10,5 m

Her gözde 2 perde 3 su yolu olduğuna göre

𝑊

𝑊𝑛

= 3

^10,5

𝑊𝑛

= 3 Wn = 3,5 m Perde kalınlığı 0,25 m alınırsa;

W

_T

= 10,5 + (2 x 0,25) = 11 m

Perde kalınlığı dahil toplam hacim;

V

_T

= W

_T

x L x H

V

_T

= 11 m x 22 m x 3,7 m = 895,4 m

³

(3)

Perde açıklığı L’nin %6-10’u seçilirse;

L

_A

= 22m x 0,1 = 2,2 m L

_P

= 22 – 2,2 = 19,8 m

Perde hacmi = perde sayısı x perde uzunluğu x su yüksekliği x perde kalınlığı

= 2 x 19,8 m x 3,7 m x 0,25 m

= 36,63 m

³

Klor temas tankı net hacmi = 895,4 m

³

– 36,63 m

³

= 858,77 m

³

(4)

Klor dozu hesabı:

Klor dozu 4-10 mg/L arasında değişir.

Klor tüketimi = 5000 m³/sa x 8 mg/L x 24sa/gün x 103 L/m³ x 10^-6kg/mg

= 960 kg/gün

Tesiste bulunması gerekli klor miktarı 1 haftalık ihtiyacı ve %30 fazla dozu karşılayacak şekilde

M = 960 kg/gün x 7 gün/hafta x 1,3 = 8736 kg/hafta

(5)

Soru: Geçici sertliği 8 AS°, kalıcı sertliği 4 AS° olan 500 L suyun sertliğini gidermek için kullanılması gereken kireç miktarı nedir.

Na₂CO₃ : 106/2 = 53 mek. Ca(OH)₂ = 74/2 = 37 mek. CaO : 56/2 = 28 mek.

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂  2CaCO₃ + 2H₂O 28 mg CaO  37 mg Ca(OH)₂ eşdeğerse

80 mg CaO  X

X = 105,7 mg Ca(OH)₂

CaSO₄ + Na₂CO₃  2CaCO₃ + 2Na₂SO₄

28 mg CaO  53 mg Na₂CO₃ eşdeğerse

40 mg CaO  X

X = 75,7 mg Na₂CO₃

(6)

CaO çözünürlüğü = 1,2 g CaO/L CaO + H₂O  Ca(OH)₂

105,7 mg Ca(OH)₂ x 500 L x g/10³ mg = 52,54 g Ca(OH)₂ 75,7 mg Na₂CO₃ x 500 L x g/10³ mg = 37,73 g Na₂CO₃

74 g/mol Ca(OH)₂ 56 g/mol CaO 52,54 g Ca(OH)₂ X

X = 40 g CaO

40 𝑔 𝐶𝑎𝑂

1,2 𝑔/𝐿 = 33,3 L

(7)

Soru: Kireç-soda yöntemiyle arıtılacak bir suyun bileşimi;

CO

₂

: 8,8 mg/L

Toplam alkalinite : 100 mg/L CaCO

₃

Toplam sertlik : 200 mg/L CaCO

₃

Mg sertliği : 12 mgL

olarak veriliyor. Bu suyun sertliğini tamamen gidermek için gerekli kireç ve soda dozajlarını hesaplayınız.

Suyun bileşimi mek/L cinsinden hesaplanırsa;

CO

₂

: 8,8 mg/L / 22 = 0,4 mek/L

Toplam alkalinite : 100 mg/L CaCO

₃

/ 50 = 2,0 mek/L

Toplam sertlik : 200 mg/L CaCO

₃

/ 50 = 4,0 mek/L

Mg sertliği : 12 mgL / 12 = 1,0 mek/L

(8)

Kireç ihtiyacı:

CO₂ + Ca(OH)₂  2CaCO₃ + H₂O

Karbondioksit giderilmesi için 20 mg/L CaCO₃ ya da 0,4 mek/L Karbonat sertliğinin giderilmesi için;

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂  2CaCO₃ + 2H₂O Karbonat sertliği : 2,0 mek/L

Magnezyum sertliği : 1,0 mek/L

Kalsiyum sertliği : 4,0 – 1,0 = 3,0 mek/L Kalsiyum sertliği > Alkalinite

3,0 mek/L > 2,0 mek/L

Buna göre karbonat sertliğinin tamamı CaCO₃ sertliği halindedir.

Kireç ihtiyacı: 100 mg/L CaCO₃ veya 2 mek/L

(9)

pH yükseltmek için;

~ 50 mg/L CaCO₃ veya 1,0 mek/L

Karbonat sertliği : 2,0 mek/L

Karbonat olmayan sertlik : 4,0 – 2,0 = 2,0 mek/L Karbonat olmayan Ca sertliği : 3,0 – 2,0 = 1,0 mek/L Karbonat olmayan Mg sertliği : 2,0 – 1,0 = 1,0 mek/L Magnezyum sertliğinin giderimi için;

MgSO₄ + Ca(OH)₂  Mg(OH)₂ + CaSO₄

Kireç ihtiyacı 1,0 mek/L veya 50 mg/L CaCO₃ CaSO₄+ Na₂CO₃  2CaCO₃ + Na₂SO₄

Soda ihtiyacı

1,0 mek/L veya 50 mg/L CaCO

₃

(10)

Kireç İhtiyacı:

Karbondioksit giderilmesi için 0,4 mek/L veya 20 mg/L CaCO₃ Karbonat sertliğini gidermek için 2,0 mek/L veya 100 mg/L CaCO₃

Karbonat olmayan sertliği gidermek için 1,0 mek/L veya 50 mg/L CaCO₃

Fazla kireç için

1,0 mek/L veya 50 mg/L CaCO₃ Toplam kireç ihtiyacı

20 + 100 + 50 + 50 = 220 mg/L CaCO₃ 0,4 + 2,0 + 1,0 + 1,0 = 4,4 mek/L

(11)

Soda ihtiyacı:

Karbonat olmayan sertliği gidermek için 2,0 mek/L veya 100 mg/L CaCO

₃

Fazla kireci çöktürmek için

1,0 mek/L veya 50 mg/L CaCO

₃

Toplam soda ihtiyacı

100 + 50 = 150 mg/L CaCO

₃

2,0 + 1,0 = 3,0 mek/L

(12)

mek/L Oluşum/Amaç ^Mevcut_Ca ^Eklenen_Ca ^Mevcut_CO

3

Eklenen CO3

Oluşan CaCO3

CO2 + Ca(OH)2  CaCO3

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2  2CaCO3 + 2H2O Aşırı kireç

MgSO4 + Ca(OH)2  Mg(OH)2 + CaSO4

CaSO4 + Na2CO3  CaCO3 + Na2SO4

Ca(OH)2 + Na2CO3  CaCO3 + 2NaOH

- 2,0

- - 1,0

-

0,4 2,0 1,0 1,0

- -

0,4^* 4,0^**

- - - -

- - - - 2,0 1,0

0,4 4,0

- - 2,0 1,0

Toplam 3,0 4,4 4,4 3,0 7,4

(13)

Soru: Bir ham suyun analizi sonucunda

Ca²⁺= 148.8 mg/L Cl^- = 27 mg/L

Mg²⁺= 24.8 mg/L SO₄^2- = 159 mg/L Na⁺ = 15 mg/L HCO₃^- = 372 mg/L K⁺ = 3.3 mg/L NO₃^- = 2.2 mg/L

pH = 7.15 CO₂ = 22 mg/L olarak bulunmuştur.

Bu ham sudaki sertlik iyon değiştiricilerle giderilecektir.

a) Hangi tip iyon değiştiriciler kullanılır. Yumuşatma sonrasında suyun bileşimini belirleyiniz.

b) Sudaki sertliği 150 mg/l CaCO₃ sertliğine azaltmanın yeterli olacağı bilinirse nasıl bir yol izlenebilir?

(14)

(15)

Sertlik CaCO₃ sertliği cinsinden

İyon değiştirici reçine olarak sodyum formundaki katyon iyon değiştirici kullanılırsa;

Reaksiyonlar :

Na₂R + Ca²⁺ → CaR + 2Na⁺ Na₂R + Mg²⁺ → MgR + 2Na⁺

(16)

Na⁺ = 10.15 mek/L = 233 mg/L K⁺ = 0.08 mek/L = 3.3 mg/L

Çıkış suyu kalitesi

K⁺ = 3.3 mg/L Cl^- = 27 mg/L

Na⁺= 233 mg/L SO₄^2- = 159 mg/L HCO₃^- = 372 mg/L NO₃^- = 2.2 mg/L Ca²⁺= 0, Mg²⁺ = 0

(17)

b) Eğer sertliğin tamamının giderilmesi istenmiyorsa;

Toplam sertlik 475 mg/L

150 mg/L → (kalacak)

325 mg/L → (giderilecek)

Bu durumda ham suyun ancak belli bir yüzdesi iyon değiştiriciden geçirilir, geri kalanı geçirilmez.

Geçirilen debi Q₂ =325/475 Q_T

(18)

Soru: Bir ham suyun analizi sonucunda elde edilen veriler aşağıda verilmektedir.

Ca

²⁺

= 120 mg/L Li

⁺

= 14 mg/L Mg

²⁺

= 60 mg/L Na

⁺

= 46 mg/L Fe

²⁺

= 22,4 mg/L

Debisi 50 m

³

/sa olan bu suyun sertliği iyon değiştirici reçine ile giderilecektir.

a) Reçineden geçirilen suyun bileşimini belirleyiniz

b) Reçine işletme kapasitesi 5 ek/L, işletme süresini 2 gün ve reçine kolon

çapını 40 cm alarak reçine yüksekliğini belirleyiniz.

(19)

Ca

²⁺

=

¹²⁰

20

= 6 mek/L Fe

²⁺

=

^22,4

28

= 0,8 mek/L Mg

²⁺

=

⁶⁰

12

= 5 mek/L Li

⁺

=

¹⁴

7

= 2 mek/L Na

⁺

=

⁴⁶

23

= 2 mek/L

Toplam sertlik = Ca

²⁺

+ Mg

²⁺

+ Fe

²⁺

= 6 + 5 + 0,8 = 11,8 mek/L

11,8 mek/L x 50 = 590 mg/L CaCO

₃

(20)

Çıkış suyunda;

Ca

²⁺

= 0 Na

⁺

= 2 + 11,8 = 13,8 mek/L Mg

²⁺

= 0 Li

⁺

= 2 mek/L

Fe

²⁺

= 0

V=Q x t = 50 m

³

/gün x 2 gün = 100 m

³

Toplam katyon değişimi = 100 m

³

x 11,8 mek/L x 10

³

L/m

³

= 1180 ek V reçine=

^{1180 𝑒𝑘}

5 𝑒𝑘/𝐿

= 236 L =0,236 m

³

0,236 = π x (0,2)

²