Yeraltı sularından sertlik gideriminde elektrokimyasal yöntemin uygulanabilirliği

Tüm canlıların yaşam kaynağı olan su, evsel kullanım, tarımsal sulama ve soğutma başta olmak üzere birçok endüstriyel proseste büyük öneme sahiptir. Zamanla nüfusun artması, teknolojinin gelişmesi, sanayileşmenin artması ve iklim değişikliği ile suyun önemi daha da artmaktadır. Su kalitesinin belirlenmesinde etkili olan parametrelerden birisi sertliktir. Sertlik su içerisinde çözünen +2 değerlikli Ca+2, Mg+2, Sr+2, Fe+2, Mn+2 gibi iyonların konsantrasyonlarına bağlıdır. Söz konusu bu iyonların HCO3-, SO42-, Cl-, NO3-, SiO3- gibi anyonlar ile oluşturdukları bileşikler sertliği meydana getirir. Sert sular temas ettiği yüzeylerde tahribata, kazan taşı oluşumuna, arıtma sistemlerinin membranlarının kirlenmesine, boruların tıkanmasına ve işlevlerini kaybetmesine sebep olmaktadır. Bu tür istenmeyen problemlerin azaltılması ve giderilmesi için suların yumuşatılması yani sertliğin giderilmesi gerekmektedir. Elektrokimyasal arıtım, birçok kirleticinin gideriminde etkin bir şekilde kullanılmasına rağmen, sulardan sertlik giderimindeki çalışmalar sınırlı sayıdadır. Bu durum çalışmanın özgünlüğünü ortaya koymaktadır. Daha az kimyasal kullanımı, ekonomik olması ve yüksek verim elde edilmesi gibi avantajlara sahip olan bu prosesle yapılan çalışma literatüre katkı sunacak ve diğer sertlik giderim yöntemleriyle kıyaslama imkanı sağlayacaktır. Elektrokimyasal arıtımla sertlik giderimi, katodik reaksiyonlar sonucunda ve OH− iyonlarının varlığında, sertliğe sebep olan Ca ve Mg iyonlarının CaCO3 ve Mg(OH)2 şeklinde katot yüzeyine çökelmesi prensibine dayanmaktadır. Giderim verimini etkileyen parametrelerden biri olan elektrot tipi olarak günümüzde kullanılan iki boyutlu levhalar yerine üç boyutlu paslanmaz çelik yün tercih edilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, başlangıç pH'ı 7,24, akım yoğunluğu 3A, 0,462 g NaHCO3 ilavesi ve 20 dk. arıtım süresi optimum çalışma koşulları olarak belirlenmiştir. Bu koşullar altında toplam sertlik giderimi verimi %90 olarak elde edilmiştir.