Latince olan Koagülasyon ve flokülasyon kelimelerinin manaları günümüz Türkçesine, pıhtılaştırma
ve yumaklaştırma olarak çevrilebilir. Diğer bir deyişle özellikle ağır metallerin çöktürülmesi
işlemi esnasında kullanılan kimyasallardır. Bu çöktürme işlemi suyun pH (asidite) derecesinin değiştirilmesi ile atıksuyun çözünürlüğünün düşürülmesi neticesinde oluşur. Ve bu sayede kendi kendine çökelemeyen partiküllerin, çökebilecekleri büyüklüklere gelebilmesi sağlanır. İşte bu maksatla kullanılan kimyevi maddelere koagülasyon ve flokülasyon kimyasalları denir. İlave edilen kimyasalların, partikülleri
pıhtılaştırabilmesi için önce atıksuyun hızlıca karıştırılması, ardından da
yumaklaşma için yavaşça karıştırılması gerekmektedir. Daha sonra da çökelme süresi için su her halükarda atıksu dinlendirilmeye alınır.
Peki neden sadece atıksuyun pH derecesi değiştirilerek ağır metallerin çökelmesi sağlanamaz? Bunun sebeplerini şu şekilde sıralayabiliriz.
1- Kolloidler (Suda çözünmüş metal iyonları da kolloidler sınıfına girer) çok küçük yapıda olduğu için yer çekimi vasıtası ile çöktürülemezler.
2- Çöktürülecek olan ağır metaller de genellikle koloidal yapıdadırlar. Aslında bütün çöktürme işleminden maksat bu kolloidlerin çöktürülmesidir. Yani dolayısıyla metal iyonlarının da çöktürülmesidir. Çünkü gözle görülebilecek kadar büyük olan askıda katı maddeler zaten yer çekimi etkisiyle bekleyen suda çökelti oluşturabilirler. Buna örnek olarak fiziksel arıtma tesislerindeki çöktürme havuzları gösterilebilir. Mermer kesimi yapan bir mermer işleme atölyesini ve orada mermer kesiminden kaynaklanan atıksuyu gözümüzün önüne getirelim. Buralarda kullanılan çöktürme havuzlarında bekleyen atıksuların içerisindeki bu askıda katı maddeler, koagülant kimyasalına ihtiyaç duymaksızın yer çekiminin etkisi ile çökelirler. (Bazen kullanılan poli elektroliti istisna tutarak)
Çöktürme işlemi için koagülantlar neden gereklidir?
Atıksulardaki, bulanıklık olarak kendini belli eden ve çöktürme işlemi ile atıksudan uzaklaştırılacak olan maddeleri şu şekilde sınıflandırabiliriz:
A) Katı veya sıvı olan askıdaki maddeler (100 nanometreden büyük olanlar)
B) Gözle görülemeyecek kadar küçük olan askıda katı veya sıvı maddeleri oluşturan kolloidler (1-100 nanometre arası olanlar)
C) Ve çözünmüş maddelerdir.
Ayrıca kolloidler eksi yüklü parçacıklardır ve birbirlerini iterler, ve flok oluşturamazlar. Bu yüzden Brown hareketi olarak adlandırılan bir süreçle kolloidler sürekli askıda kalırlar. Ve bu da kolloidlerin yer çekimi etkisi ile çöktürülmeleri imkansız hale gelir. Ağır metalleri de bünyesinde bulunduran kolloidlerin bu yapısı pozitif yüklü iyonların suya karışması ile bozulur. Kolloidler kümeleşerek ve pozitif yüklü metal iyonlarına tutunarak daha büyük kümeler oluşturmaya , birleşmeye , flok oluşturmaya ve çökmeye başlarlar. Bu hareketlenmeye elektrostatik etkileşim de denir. İşte bu işlemi gerçekleştirmek için atıksuya Alüminyum Sülfat Al2(SO4)3, ve Demir 3 Klorür (FeCl3) gibi metal tuzları da denilen koagülantlar eklenir. Böylece Al+2 ve Fe+3 iyonları ile kolloidlerin çökelti oluşturması sağlanır. Aşağıdaki resimde bu işlemi kaba hatları ile resmetmeye çalıştım.
A şeklinden görüleceği üzere negaitf yüklü koloidal maddeler Brown hareketi ile askıda durmaktadır. B şeklinde, koagülantın suda çözünmesi ile açığa çıkan pozitif yüklü metal iyonlarının koloidlere yapışması görünüyor. C şeklinde de pozitif yüklü metal iyonlarının diğer negatif yüklü kolloidlere tutunması ile flok oluşumu görülüyor. Bu şekilde oluşan floklar artık yer çekimi kuvvetiyle çökebilmekte ve atıksudan ayrıştırılabilmektedir. Bundan sonrası çökelme süresine bağlıdır. Belirli bir çökelme süresinden sonra floklar çamur şeklinde reaksiyon tankının dibine çöker. Daha sonra kullanılan çamur önlemi ile bertaraf tesisine gönderilmek üzere kapalı bidonlarda biriktirilir.
Bu yüzden atıksularda kimyasal çöktürme işlemi koagülasyon ve flokülasyon kimyasalı kullanmadan yapılamaz. Sadece asididite değiştirilerek bir nebze giderim sağlanır. Ve bu giderimde deşarj limitlerini sağlamaz.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder