Endüstriyel su arıtma süreçlerinde pH, suyun sadece kimyasal yapısını değil, aynı zamanda tesisatın ömrünü, arıtma verimliliğini ve çevresel uyumluluğu doğrudan etkileyen kritik bir faktördür. Tablonuzdaki her bir uygulama alanını ele alarak, pH dengesizliklerinin arkasındaki “nedenleri” inceleyelim:

1. Soğutma Kuleleri

• Hedef pH Aralığı (6.5 – 8.5): Bu aralık, korozyon ve kireçlenme arasındaki optimum dengeyi sağlamak içindir. Malzemeye (örn. galvanizli çelik için 6.5-9) göre ayarlanması, spesifik ekipmanın korunması açısından kritiktir.
• Düşük pH Sorunları (Korozyon – Demir, Alüminyum): Su asidik hale geldiğinde (pH düştüğünde), metal yüzeylerdeki koruyucu oksit tabakaları çözünmeye başlar. Örneğin, demir ve alüminyum gibi metaller protonlarla (H+) reaksiyona girerek çözünür metal iyonlarına dönüşürler. Bu reaksiyonlar, metalin aşınmasına ve yapısal bütünlüğünün zayıflamasına yol açar. Asidik ortam, korozyonu hızlandıran elektrokimyasal hücrelerin oluşumunu da kolaylaştırır.
• Yüksek pH Sorunları (Kireçlenme, Beyaz Pas – Galvanizli Çelik): Su çok alkali hale geldiğinde (pH yükseldiğinde), suda çözünmüş minerallerin (özellikle kalsiyum karbonat ve magnezyum hidroksit gibi sertlik mineralleri) çözünürlüğü azalır ve çökerek yüzeylerde tortu oluşturma eğilimi artar. Bu “kireçlenme”, ısı transferini engeller ve boru çaplarını daraltır. Galvanizli çeliklerde ise çok yüksek pH (genellikle 9’un üzeri), çinkonun pasivasyon tabakasının bozulmasına neden olarak “beyaz pas” adı verilen bir korozyon türüne yol açar.

2. Kazan Sistemleri

• Hedef pH Aralığı (Uygulamaya Özel): Kazan sistemleri, genellikle yüksek sıcaklık ve basınç altında çalıştığı için pH kontrolü daha da hayati öneme sahiptir ve kazan suyunun kimyasal bileşimine göre özel olarak belirlenir. Genellikle hafif alkali bir ortam tercih edilir.
• Düşük pH Sorunları (Korozyon): Kazan sistemlerindeki düşük pH, suyun asitliğini artırarak kazan borularında ve diğer metal yüzeylerde ciddi korozyona yol açar. Yüksek sıcaklık ve basınç, bu korozyon reaksiyonlarını dramatik şekilde hızlandırır. Oluşan metal oksitler veya hidrojen gazı, sistem performansını düşürür ve patlama riski oluşturabilir.
• Yüksek pH Sorunları (Kireçlenme): Kazan suyundaki yüksek pH, özellikle sertlik mineralleri ve silis gibi bileşenlerin sıcaklıkla birlikte çözünürlüğünün azalmasına ve kazan yüzeylerinde katı tortu (kireç) oluşturmasına neden olur. Bu kireç tabakası, ısı transferini ciddi şekilde engelleyerek yakıt verimliliğini düşürür ve kazan metalinin aşırı ısınmasına yol açarak deformasyona veya patlamaya neden olabilir.

3. Atık Su Deşarjı

• Hedef pH Aralığı (Yasal Düzenlemelere Uygun – örn. 6.0-9.0): Atık suyun deşarj edileceği alıcı ortamın (nehir, göl, deniz veya kanalizasyon sistemi) ekolojik dengesini ve altyapısını korumak için yasal olarak belirlenmiş pH sınırları bulunur.
• Düşük pH Sorunları (Sucul Yaşama Zarar, Altyapı Korozyonu): Asidik atık su, deşarj edildiği sucul ortamlarda canlı organizmaların (balıklar, mikroorganizmalar vb.) fizyolojik dengesini bozar ve toplu ölümlere yol açabilir. Ayrıca, kanalizasyon sistemlerindeki beton ve metal borular gibi altyapı elemanlarında korozyona neden olarak sistemin ömrünü kısaltır ve onarım maliyetlerini artırır. Asidik su, topraktaki ağır metallerin çözünürlüğünü artırarak çevre kirliliğine de katkıda bulunabilir.
• Yüksek pH Sorunları (Sucul Yaşama Zarar, Ekipman Kireçlenmesi): Aşırı alkali atık su da sucul ekosistemler için toksiktir ve canlıların doğal ortamdaki kimyasal dengesini bozar. Yüksek pH, kanalizasyon hatlarında ve arıtma tesislerinin sonraki aşamalarında minerallerin çökelmesine neden olarak kireçlenme ve tıkanıklıklara yol açabilir, bu da işletme ve bakım zorlukları yaratır.

4. İçme Suyu Arıtımı

• Hedef pH Aralığı (6.5 – 8.5): Bu aralık, suyun içilebilirliğini, dezenfeksiyon verimliliğini ve dağıtım sistemindeki korozyon/kireçlenme kontrolünü sağlar. Genellikle sağlık faydaları için pH 8.5’e kadar kabul edilebilir.
• Düşük pH Sorunları (Boru Aşınması, Toksik Metal Sızıntısı): İçme suyundaki düşük pH, dağıtım ağındaki metal borularda (kurşun, bakır, demir vb.) aşınmayı hızlandırır. Bu aşınma, borulardan suya kurşun, bakır gibi toksik metallerin sızmasına neden olabilir. Bu metaller, insan sağlığı için ciddi riskler taşır ve zehirlenmelere yol açabilir.
• Yüksek pH Sorunları (Acı Tat, Klor Dezenfeksiyonu Etkinliğinde Düşüş): Çok yüksek pH, suya hoş olmayan, acı bir tat verebilir. Daha da önemlisi, klor bazlı dezenfektanların (kloramin, hipokloröz asit) etkinliğini düşürür. Yüksek pH’ta, dezenfeksiyon için daha az etkili olan hipoklorit iyonu (OCl−) baskın hale gelirken, daha etkili olan hipokloröz asit (HOCl) formu azalır. Bu durum, suyun yeterince dezenfekte edilememesine ve patojen riskinin artmasına neden olabilir.

5. Kimyasal Prosesler (Koagülasyon/Dezenfeksiyon)

• Hedef pH Aralığı (Proses Özel – örn. Dezenfeksiyon için 6-8): Kimyasal proseslerde pH, reaksiyonun hızı, yönü ve ürün verimi için spesifik olarak optimize edilir. Her kimyasalın en iyi çalıştığı bir pH penceresi vardır.
• Düşük pH Sorunları (Kimyasal Reaksiyon Verimsizliği, Dezenfeksiyon Etkinliğinde Düşüş):
  • Koagülasyon: Alüminyum sülfat (şap) veya ferrik klorür gibi koagülantlar, optimum topaklanma için belirli bir pH aralığına ihtiyaç duyar. Düşük pH’ta bu kimyasallar doğru şekilde hidrolize olamaz ve partikülleri etkin bir şekilde topaklayamaz, bu da bulanıklığın giderilememesine yol açar.
  • Dezenfeksiyon: Daha önce belirtildiği gibi, klor dezenfektanları asidik ortama doğru daha etkilidir (pH 6-8 arası). Düşük pH, bazen aşırı agresif bir dezenfeksiyon sürecine veya istenmeyen yan ürün oluşumuna yol açabilir.
• Yüksek pH Sorunları (Kimyasal Reaksiyon Verimsizliği, Artan Kimyasal Tüketimi):
  • Koagülasyon: Yüksek pH’ta koagülantlar da verimsiz hale gelebilir, çünkü hedef pH aralığının dışına çıkılır. Bu durum, daha fazla kimyasal dozajına ihtiyaç duyulmasına ve sonuçta arıtma maliyetlerinin artmasına neden olur.
  • Dezenfeksiyon: Yüksek pH, klor dezenfeksiyonunun etkinliğini azaltır ve aynı dezenfeksiyon seviyesine ulaşmak için daha yüksek klor dozajları gerektirir. Bu da hem maliyetleri artırır hem de klor yan ürünlerinin oluşum riskini yükseltir.

Uygulama Alanı	Hedef pH Aralığı (Genel)	Düşük pH Sorunları	Yüksek pH Sorunları
Soğutma Kuleleri	6.5 – 8.5 (Malzemeye göre değişir, örn. galvanizli çelik için 6.5-9)	Korozyon (demir, alüminyum)	Kireçlenme, beyaz pas (galvanizli çelik)
Kazan Sistemleri	Uygulamaya özel	Korozyon	Kireçlenme
Atık Su Deşarjı	Yasal düzenlemelere uygun (örn. 6.0-9.0)	Sucul yaşama zarar, altyapı korozyonu	Sucul yaşama zarar, ekipman kireçlenmesi
İçme Suyu Arıtımı	6.5 – 8.5 (Sağlık faydaları için 8.5’e kadar)	Boru aşınması, toksik metal sızıntısı	Acı tat, klor dezenfeksiyonu etkinliğinde düşüş
Kimyasal Prosesler (Koagülasyon/Dezenfeksiyon)	Prose özel (örn. Dezenfeksiyon için 6-8)	Kimyasal reaksiyon verimsizliği, dezenfeksiyon etkinliğinde düşüş	Kimyasal reaksiyon verimsizliği, artan kimyasal tüketimi

Özetle, endüstriyel su arıtımında pH’ın her bir uygulama alanında doğru bir şekilde yönetilmesi, sadece yasalara uyumu değil, aynı zamanda operasyonel verimliliği, ekipman ömrünü ve maliyet etkinliğini doğrudan etkileyen kritik bir bilim ve mühendislik gerekliliğidir.

Şimdi Saka Arıtım ile tanışmak için tıklayın