YÜK. MÜH. ENIS BURKUT
enis@burkut.com.tr

Kuyu sularının birçoÄŸunda demir ve mangan maddeleri suda çözünmüÅŸ iyon halinde bulunur. Yüksek miktarda demir ve mangan iyonu içeren sular iÅŸletmelerde sorunlar yaratır, bu nedenle bu suların kullanılmadan önce demir ve mangan iyonlarından arındırılması istenir.

Otuz yıl kadar önce, su iyileÅŸtirme konularında yeterli tecrübemizin olmadığı yıllarda, çamaşırlarını “eski usulde” yani güneÅŸte kurutan küçük bir otel ÅŸöyle bir ÅŸikayette bulunmuÅŸtu: “Otelin çarÅŸaflarını en kaliteli deterjanlar ile yıkıyoruz, sonra ipe seriyoruz, o sırada bembeyaz olan çarÅŸaflar kuruyunca sararıyor. Ne yaptıysak sonuç alamadık, çarÅŸaflar hep sarı oluyor!”

Otelin kullandığı suyu bir ÅŸiÅŸeye doldurduÄŸumuzda çok su temiz ve ÅŸeffaf idi. Su ÅŸiÅŸede birkaç gün kaldıktan sonra bu suyun sarardığını gördük. Bunun üzerine bu suyun analizini yaptırdığımızda suda 1,5 mg/L kadar çözünmüÅŸ demir olduÄŸunu gördük ve böylece teÅŸhisi koyabildik: Otelin kuyu suyunda “çözünmüÅŸ demir” bulunuyordu ve çamaşırlar kururken, demir okside olup, yani “demir pası” olup, çamaşırı SARI renge boyuyordu. Kuyulardan elde edilen sularda demir ve mangan iyonu miktarı yüksek olabilir. Demir iyonunun 0,5 mg/L ve mangan iyonunun 0,1 mg/L’den az olması durumunda bu sular birçok iÅŸletmede sorun çıkarmaz. Sudaki demir ve mangan iyonlarının yüksek olması durumunda iÅŸletmelerde bazı sorunlar yaÅŸanır.

ÖrneÄŸin:
- Bu sular ile çamaşır yıkandığında, ıslak haldeyken normal renginde olan çamaşırlar, kuruduktan sonra sarı, hatta kahve tonları alırlar;
- Su yumuÅŸatma ve demineralize reçineleri üzerinde bu metal iyonları katı hale dönüÅŸürler, reçinelerin çalışma verimini kısa zamanda azaltırlar;
- Ä°çme sularında istenmeyen metalik bir tat oluÅŸtururlar; 
- Gıda konservesi imalatında ürünün kalitesini bozarlar;
- Tekstil boyahanelerinde kumaÅŸta istenmeyen renk tonları oluÅŸtururlar,
- Ters Ozmoz cihazı mambranlarını tıkarlar, ayrıca, mambranlarda kalıcı hasar da oluÅŸtururlar
- Buhar kazanlarında istenmeyen bir maddedir.

Demir-Mangan Giderimi için Çözümler
Ä°ÅŸletmelerde yukarıda sözü edilen türde sorunlar ile karşılaÅŸmamak için, suda çözünmüÅŸ halde bulunan metal iyonlarının giderilmesi istenir. Su içinde çözünmüÅŸ halde bulunan demir ve mangan iyonları okside olduklarında katı partikül ÅŸekline dönüÅŸürler ve filtrelerde tutularak sudan ayrılırlar. Genelde demir iyonu, nötr ve alkali pH deÄŸerlerinde mangana kıyasla daha kolay okside olur.

Mangan iyonunun katı madde hale dönüÅŸtürülmesi demire kıyasla çok zordur. Mangan iyonu ilk oksidasyonunda pembe renkli “MnOx” ÅŸeklinde “koloidal” bir maddeye dönüÅŸür ve bu madde filtrelenemeyecek kadar küçüktür. “MnOx” daha sonra demir çözeltisi ile reaksiyona sokulduÄŸunda mangan farklı bir formül oluÅŸturur ve filtrelerde tutulabilir.

Sudaki metal iyonlarının okside olması için günümüze kadar deÄŸiÅŸik yöntemler denenmiÅŸtir. Her suyun genel kimyasal analizi, pH derecesi, sıcaklığı, iletkenliÄŸi deÄŸiÅŸik olduÄŸundan, her farklı suda bu iki iyonun oksitlenmesi de farklı yöntemler ile ve bazen 8-9 saat gibi süreler içinde olabilir. Dolayısı ile, aÅŸağıda sıralayacağımız Demir ve Mangan giderim yöntemleri basit çözümler deÄŸildir, her iÅŸletmenin bir su arıtım uzmanı eÅŸliÄŸinde deneyler yaparak kendi iÅŸletme ÅŸartları için çözüm bulmasını öneririz.

Demir ve manganın oksitlenmesi yöntemlerini özetleyelim
• Hipoklorit ile oksidasyon: Hipokloritin kolayca temini, dozaj yönteminin ucuz olması sebebi ile iÅŸletmeler hipoklorit çözümlerini seçerler. Fakat, hipoklorit demir iyonunu kolayca okside etse de mangan iyonunu kolayca okside edemez. Mangan oksidasyonu için daha etkili yöntemler seçilmelidir.
• Permanganat olarak adlandırılan “KMnO4” maddesi yüksek bir oksitleme kimyasalıdır, araÅŸtırmacıların çok kullandığı bir oksitleyicidir, ancak yüksek debili sularda kullanımı pek pratik olmadığı için iÅŸletmelerin tercih etmediÄŸi bir yöntemdir. 
• Oksidasyonu destekleyici katalizörler kullanıldığında demir ve mangan oksidasyonu daha baÅŸarılı olur. Katalizörlerin en çok tanınanı Ä°ngilizce “Green Sand” olarak bilinen bir filtre dolgu malzemesidir. Katalizörlerin etkili oldukları bazı ÅŸartlar bulunur: Su sıcaklığı, pH, iletkenlik gibi. Katalizörün çalışma ÅŸartları oluÅŸtuÄŸunda demir ve manganın iyi okside olduÄŸu görülür.
• Ozon gazı ile suyu ÅŸartlandırma sonucu mangan %100 olmasa da yüksek oranda okside olur. Ozon gazı suda çözündüÄŸünde, oksidasyon ve dezenfeksiyon özellikleri yanında az bilinen bir güzel özelliÄŸi daha ortaya çıkar: FLOKLAMA. “Ä°yonize olmuÅŸ oksijen atomu” olarak da tarif edilen ozon gazı, bu “iyonize” özelliÄŸinden dolayı suda bulunan çok küçük katı partikülleri birleÅŸtirerek irileÅŸtirir, böylece bunların filtrelerde daha kolay tutulmalarını saÄŸlar. Floklama özelliÄŸinden dolayı ozon ile ÅŸartlandırılan sular çok berrak olur. Bu da ozonun avantajlarından biridir. Ozon kullanılan su ÅŸartlandırma sistemlerinde katıları floklamak için ayrıca bir kimyasal gerekmez.

Ozon gazı ile sudaki demir ve manganın giderilmesi tekniÄŸinin ilk yatırımı diÄŸer klasik çökeltme tekniklerine göre daha yüksek olabilir. Ancak ozon sisteminin iÅŸletilmesi diÄŸer tekniklerden çok daha ekonomiktir ve pratiktir.

Ozon Uygulama ÖrneÄŸi: Bir iÅŸletmenin kuyu suyunda 3,1 mg/lt demir ve 0,3 mg/lt mangan bulunuyordu. Bu nedenle bu suyu sanayi prosesinde kullanamıyorlardı. 1995 yılında bu suyun iyileÅŸtirilmesi için iÅŸletmeye ozon ile ÅŸartlandırma sistemi kurduk. Ozon ile ÅŸartlandırma iÅŸleminden ve filtrasyondan sonra sudaki demir ölçülemeyecek kadar azaldı ve mangan miktarı 0,1 mg/L seviyesine düÅŸtü. Bu iÅŸletmenin ilgilileri ozon ile ÅŸartlandırma sisteminin avantajlarını ÅŸöyle anlatıyorlar: “Ozon sistemi çalışmaya baÅŸladıktan sonra iÅŸletmeci olarak çok rahat ettik. Ozon gazı sistemi ilk amacımız olan demir ve manganı çok iyi gidermesi yanında iÅŸletmeci yüklerimizi çok azalttı. Åžöyle ki: Ozon sistemi tabii hava içinde bulunan tabii oksijeni kullanarak ozon gazı ürettiÄŸi için kimyasal satın alma, bunu stoklama, kimyasal taşıma, dozaj ayarlama gibi birçok iÅŸten kurtulduk ve iÅŸimiz azaldı”.

SONUÇ olarak, suda çözünmüÅŸ halde bulunan demir ve manganın giderimi için bugüne kadar birçok yöntemler bulunmuÅŸtur, ancak, bir iÅŸletmeye demir-mangan giderimi için reçete yazmak kolay deÄŸildir. Her iÅŸletmenin kendi ÅŸartlarında deneyler yapmasını ve kendine en uygun ve en ekonomik yöntemi bulmasını öneririz.