Havuz Suyu Kimyası ( Kimya Y. Müh. Erdinç İKİZOĞLU )

Toplam Çözünmüş Katı Madde
Havuz suyundaki toplam çözünmüş madde:
Mineraller ve kimyasallar
Dezenfektanlar ve yan ürünleri
Yüzücülerin taşıdıkları (ter, idrar, saç sprayi, losyon, vb)
Buharlaşma ile konsantre olur
Önerilen maximum kons. 2,500 mg/L
Toplam çözünmüş katı madde (TDS) ile arasındaki bağıntı;
TDS = İletkenlik x 0,5 (Saf sularda)
TDS = İletkenlik x 0,68 (İletkenlik <1000 µS/cm)
TDS = İletkenlik x 0,75 (1000<İletkenlik<4000)
TDS = İletkenlik x 0,82 (4000<İletkenlik<10000)
Bulanıklık (TSS)
Suyun içerdiği çözünmemiş organik ve inorganik katı asıltılar suya bulanıklık verir.
Çökeltme ve süzme işlemleri ile giderilir.
Kum, çakıl, aktif karbon filtreleri veya membranla filtrasyon

Kolloidal madde; katı asıltılar
NTU (Nephelometric Turbidity Units)
Kalsiyum Sertliği
Toplam sertlik sudaki kalsiyum ve magnesyum iyonlarının konsantrasyonudur.
Havuzlarda yalnız kalsiyum sertliği önemlidir.
Havuzlarda 200 – 400 ppm CaCO3 kalsiyum sertliği idealdir.
Kalsiyum Sertliği ile İlgili Havuz Problemleri
Toplam Alkalinite
Havuz suyu kimyasında çok önemli
Toplam Alkalinite üç şekilde bulunur:
Bicarbonate Carbonate Hydroxide
5.0 7.0 8.0 8.2 9.0 10.0 pH
Toplam Alkalinite İle İlgili Havuz Problemleri
Çözünmüş İyonlar
Anyonlar
CO3-2 ve HCO3- (70-75% )
SO4-2 ve Cl- de önemlidir.
Katyonlar
Ca+2 (60%)
Mg+2 (15-20%)
Na+ (15-20%)
K+ (5-10%)
Alkalinite
[CO3-2] + [HCO3-] Asid tamponlama kapasitesi
Sertlik
[Ca+2] + [Mg+2] Köpük oluşmaz
pH
pH = -log [H+] pH = 4 ise [H+] = 10-4
pH = 7 ise [H+] = 10-7
pH = 10 ise [H+] = 10-10
pH Bağımlı Havuz Problemleri
Sıcaklık
Su ortamındaki fiziksel, biyolojik ve kimyasal süreçler sıcaklığın etkisi altındadır.
Örneğin, su sıcaklığının yükselmesi oksijenin suda çözünürlüğünü azaltırken balıkların oksijen gereksinimini yükseltir.
Yüksek sıcaklık birçok kimyasal bileşiğin çözünürlüğünü arttırarak kirleticilerin sudaki canlı yaşamı üzerindeki etkilerini çoğaltır.
Sıcaklık
Sularda yapılan sıcaklık ölçümleri su kimyası ile ilgili bazı hesaplamalarda kullanılır.
Yüzey sularının sıcaklığı, coğrafi konum, yükseklik, mevsim, günün değişik saatleri, akarsu debisi, derinlik ve kirletici kaynaklardan karışan atık özelliklerine bağlı olarak değişir.
Yeraltı sularının sıcaklıkları genellikle yüzey sularına göre daha düşüktür.
Suların sıcaklığı, kapsamı geniş olan bir parametredir ve standart sıcaklık önermek güçtür.
Su Sıcaklığı
Yüzücünün rahat yüzmesi için önemlidir.
Klorun etkinliğini değiştirir:
Yüksek sıcaklıklarda klor etkinliği azalır
Yüksek sıcaklıklarda bakteri üreme hızı artar
Yüksek sıcaklık bulanıklık yapar
Denge Sayısı (SI)
Beş Denge Faktörü
pH
Toplam Alkalinite
Kalsiyum Sertliği
Sıcaklık
Toplam Çözünmüş Katı Madde
SI=pH +Tf +Cf +Af -TDSf
-0.3 and +0.3 arası su dengededir.
Dengede Havuz Mutlu Havuzdur!
Azot Bileşikleri (Amonyak, Nitrit, Nitrat)
Azot, canlıların yapısında bulunan temel elementlerden biridir. Bu nedenle azot, canlı besin maddelerinin de vazgeçilmez bir bileşenidir.
Azot Bileşikleri (Amonyak, Nitrit, Nitrat)
Yüzey ve yeraltı sularına karışan azot bileşikleri doğal veya insan kökenli olabilir.
Doğal azot yükleri su ortamlarında bulunan mikroorganizmalardan, yağışlardan ve yüzeyaltından sulara karışan azot bileşiklerinden oluşur.
Azot Bileşikleri
N2 = moleküler azot,
NH4+, NH3, NH4OH = amonyak azotu
NO2- = nitrit iyonu
NO3- = nitrat iyonu
Organik azot: proteinler, amino asidler, ure
Nitrit (NO2-)
Nitrit sularda düşük miktarlarda bulunan bir azot bileşiğidir.
Nitrit iyonu sularda oldukça yaygın olarak görülür, fakat nitrata oranla oldukça düşük miktarda bulunur.
Nitrit (NO2-)
Bozunan bitkisel ve hayvansal atıklar,
evsel ve endüstriyel atık sular,
tarımda kullanılan gübreler,
katı atıkların yakılması,
yüzey ve yer altı sularına nitrit sağlayan başlıca kaynaklardır.
Nitrit, insan ve hayvanlar için nitrattan daha fazla zehirleyicidir.
Nitrat (NO3-)
Nitrat sularda bulunan bağlı azot bileşiklerinin en önemlisidir.
Yüzey sularında en kararlı azot bileşiği olan nitrat iyonunun yüksek çözünürlüğü, azot bileşiklerinin tamamen oksitlenmiş olmasının sonucudur.
Yüzey ve yeraltı sularındaki nitrat çoğunlukla organik veya insan kaynaklıdır.
Nitrat (NO3-)
Bozunan bitkisel ve hayvansal atıklar,
endüstriyel atıksular (azotlu gübre, nitrit asit v.b. endüstriler),
tarımda kullanılan gübreler,
atmosferik azotun yağışlarla yıkanması,
atıksu arıtma tesislerinin çıkış suları
yüzey ve yeraltı sularındaki nitratı sağlayan başlıca kaynaklardır
TER İDRAR
Azotlu Bileşikler (mg/l) % (mg/l) %

Ure 680 68 10 240 84
Amonyak 180 18 560 5
Amino asidler 45 5 280 2
Kreatinin 7 1 640 5
Diğer 80 8 500 4
Toplam N 992 100 12 220 100
Fosfat (PO43-)
Sularda fosfor çeşitli fosfat türleri şeklinde bulunur.
Fosfor, mağmatik kayaçlarda oldukça yaygın olarak bulunan bir elementtir.
Sedimentler içinde de oldukça yaygın olarak bulunmasına rağmen, doğal sulardaki derişimi 1 mg/L’nin çok altındadır.
Fosfat (PO43-)
Analitik Formları:
Fosfat iyonu

Ortofosfat
Toplam çözünür fosfor
Toplam fosfor
Fosfat (PO43-)
Fosfatlar sentetik gübrelerde, temizliği kolaylaştırıcı madde olarak deterjanlarda, kabuklanma ve korozyonu önleyici olarak arıtılmış içme ve kullanma sularında kullanılır.
Fosfat (PO43-)
Yüzey ve yer altı sularındaki fosfat, kayaçlardan ve topraktan,
bozunan bitkisel ve hayvansal atıklardan,
evsel ve endüstriyel atıklardan,
arıtma tesisi atıksularından,
katı atık deponi alanlarından,
tarımda kullanılan gübrelerden,
sulamadan dönen atık sulardan,
kaynaklanır.
Sülfat (SO42-)
Doğal sulardaki sülfatın başlıca kaynakları;
magmatik kayaçlar
deri, selüloz, tekstil, sülfirik asit, metalürji endüstrisi atıksuları,
asit yağmuru ve kükürt içeren maden sahalarının drenaj suları da yüzey ve yeraltı sularındaki sülfat miktarını arttıran kaynaklardır.
Yerleşim bölgelerinde evsel atıksuların yüzeysel sulara boşaltılması veya çeşitli yollarla yeraltı suyuna sızması, bu sulardaki sülfat derişimini yükseltir.
Yüzey sularında sülfat derişimi birkaç mg/L ile binlerce mg/L arasında değişebilir.
Ağır Metaller
Doğal sularda başlıca iyonlar (Ca2+, Mg2+, Na+, HCO3-, SO42-, Cl-) olup suyun içerdiği çözünmüş maddelerin % 90’ını oluştururlar.
Doğal sular, bu ana iyonlar dışında eser düzeyde Ağır metaller içerir.
Ağır Metaller
Demir dışındaki diğer ağır metaller sularda genellikle 1 mg/L’den düşük derişimlerde bulunurlar.

Doğal sulara evsel ve endüstriyel atık sular ve madencilik faaliyetleri atıkları aracılığıyla bazen önemli miktarda ağır metaller katılır.
Madencilik faaliyetleri ortaya çıkan katı atıkların yıkanması sonucu sulara Fe, Cu, Pb, Cr, Zn, Mn gibi metaller karışır.
Genel Dezenfektan Özellikleri
Kalıcı
Oksitleyici
Etkin
Ölçülebilir
Ekonomik
Dozajı kolay
Güvenli
En az yan ürünler
Dezenfektan Kimyasalları
Halojenler: klor, brom
Oksidanlar: ozon, hidrojen peroksid,
klor dioksid, monopersulfat
Diğerleri: Biguanidin, Bakır, Gümüş
Klor Kimyası
XCl + H20 HOCL + Yan Ürün
Hipokloröz
Asid
HOCL OCL- + H+
Hipokloröz Hipoklorit Hidrojen
Asid
HOCL, pH bağıntısı
Serbest Klor (FC)
FC = HOCL + OCL-
Minimum = ?
Maximum = ?
Effect of Cyanurate (UV Stabiliser)
Bağlı Klor Nasıl Giderilir?
Oluşumunu engellemek
Dönüm noktası klorlaması
Taze su takviyesi
Ozon veya UV Işın uygulaması
Oksidan kimyasallar (H2O2, monopersülfat)
Dönüm Noktası Klor Miktarı
CC = TC – FC
Kloraminlerin azot gazına dönüştürülmesi için gereken klor miktarı BPC
BPC için gerekli FC
BPC = 10 x CC
BPC = 10 x (TC – FC)
Havuzlardaki Dışkı Kaynaklı Protooza Salgınları
Giardia-bağlantılı salgınlar
Cryptosporidium- bağlantılı salgınlar
Risk Yönetimi
Giardia kistleri ve Crytosporidium ookistleri klor da dahil olmak üzere dezenfektanların çoğuna dirençlidir.
Klora en dirençli olan Crytosporidium ‘da % 99’luk bir azalma sağlayabilmek için, pratikte kullanılamayacak düzeylerde, 30 mg/l klor konsantrasyonlarında 320 dakika (pH 7 ve 250C’de) gerekmektedir.
Giardia kistleri ve Crytosporidium ookistlerinin durdurulmasında ozon klora göre daha etkin bir dezenfektandır.
Crytosporidium oositleri 5mg/l
Giardia kistleri 0,6 mg/l
ozona duyarlıdır.
UV ışınları da Giardia kistleri ve Crytosporidium ookistlerinin durdurulmasında etkilidir.
Cryptosporidiosis
Cryptosporidiosise sebep olan parazit (Cryptosporidium spp.), uzun yıllar sığırlarda ishal oluşturan bir patojen olarak bilinirken 1976 yılından sonra insanları da enfekte ettiği anlaşılmıştır.
Günümüzde bu hastalıkla ilgili vaka sayıları gittikçe artmakta, özellikle de AIDS’liler başta olmak üzere immün sistemi baskılanmış kişilerde ciddi sonuçlara yol açmaktadır.
İnsanlara bu hastalığın geçişi, özellikle büyük baş hayvanların atıklarıyla kontamine olmuş sular vasıtasıyla olmaktadır.
Bu protozonın da Giardia’nınkine benzer klorlamaya dirençli ve filtrasyonla uzaklaştırılması gereken kistleri (ookist) vardır.
ABD’de Crytosporidium türleri yüzme havuzu suyu salgınlarında en yaygın rastlanan patojendir.
Exposure to chemicals through inhalation
Havuzlarda ozon sistemleri filtrasyon sistemleriyle bağlantılıdır. Ozon havuz içine mekanik bir cihazla beslenmektedir.
İki yöntemle üretilmektedir:
-UV-ozon
Corona Deşarj
Ozon kendine has bir kokuya sahiptir.
0,05-0,1 ppm konsantrasyonlarda ve özellikle zayıf havalandırılan alanlarda göz, burun, deri ve solunum problemlerine yol açmaktadır.
ELEKTROLİTİK HÜCRELER
Klor gazı üretmek için elektrikli cihazlar (KLOR JENERATÖRÜ) üretilmiştir.
Klor gazı suda çözünen sodyum klorürden (tuz) elektrolizle üretilmektedir. Bu proses aynı zamanda sodyum hidroksit (NaOH) de üretmektedir.
Klor gazı (Cl2) ve NaOH birbiriyle temas ettiğinde sodyum hipoklorit (NaOCl) , sıvı klor, oluşmaktadır.
Bu cihazlar piyasada yaygın olarak bulunmaktadır.
Fiziksel Dezenfeksiyon: ULTRAVİYOLE (UV) IŞINLARI
Havuz dezenfeksiyonda kullanılan en önemli fiziksel ajan “ultraviyole ışınlarıdır”.
UV ışınları bakterileri öldürmektedir. Havuz suyu UV ışınlarından geçirildiğinde bir bakterisid olarak iş görmektedir.
UV ve ozon birlikte havuz dezenfeksiyonunda Avrupa’da (UVAZON) uzun yıllardan beri kullanılmaktadır.
Bakterisidal olan ultraviyolenin kullanıldığı sistemlerde en büyük sorunlar:
-Sürdürülebilen bir kalıntı olmaması
-Algler üzerinde çok az veya hiç etkisinin olmamasıdır.
Bu nedenlerden ötürü UV sistemlerinin sedece konvensiyonel dezenfeksiyon sistemleriyle bağlantılı olarak kullanılması önerilmektedir.
GÜMÜŞ-BAKIR İYONİZASYONU
Bakır, yosunlar üzerinde
Gümüş bakteriler üzerinde sidal etkiye sahip olduğundan,
Sanitizasyonun etkinliğini arttırmak için
-Elektrolizle veya
-Bir gümüş veya bakır elektrottan bir elektrik akımının geçirilmesiyle suyun içine gümüş ve bakır iyonları verilmektedir

Bir cevap yazın