Kuyu ve sondaj suyuyla doldurulan havuzda demir–manganez lekesi

Kuyu suyu ile doldurulan havuzda demir sorunu, çözünmüş demirin klorla oksitlenip yüzeye çökmesiyle başlar. Leke riski demir 0,3 mg/L, manganez 0,05 mg/L üzerinde belirgindir. Toplam metal 0,2 mg/L'yi geçen kaynak suyu havuza verilmeden önce arıtılır; 1 mg/L üzeri sular arıtılmadan hiç kullanılmaz.

Bu yazıda ne var

• Demir, manganez, bakır ve kobalt için leke rengi ayrımı tablosu
• Dolum öncesi eşikler: 0,3 / 0,05 / 0,2 / 1 mg/L ve hangisinde ne yapılır
• Konsantrasyona göre ön arıtma yöntemi seçimi (fosfat, aerasyon, oksidasyon filtresi)
• pH'ın çökelmedeki rolü: demir için ≥7, manganez için ≥8, klorla manganez için ≥9,5
• Kuyu suyunda ölçülmesi gereken 10 parametre

Demir mi, manganez mi, bakır mı? Leke rengi ayrımı

Oksitlenen metal rengiyle kendini belli eder. Sektör kaynağı metal–renk eşleşmesini şöyle verir (Orenda Technologies, Heavy Metals):

Bardak testi kuyu suyu için standart ilk elemedir: berrak alınan su bekletildiğinde renk dibe çöküyorsa demir ve/veya manganez, renk aynı yoğunlukta kalıyorsa tanen söz konusudur; test kesin değildir ve laboratuvar analiziyle doğrulanır (Water Systems Council, Tannins & Well Water). Demirin iki hâli de ayırt edilir: ferrous demir suda çözünmüş ve renksizdir, bekleyince pas rengi tanecikler dibe iner; ferric demir doğrudan musluktan kırmızı-kahve akar (University of Georgia, Iron and Manganese).

Suyun rengi kahverengiye döndüyse nedeni yalnızca metal olmayabilir; beş nedene göre ayırıcı teşhis havuz suyu kahverengi oldu yazısında veriliyor.

Hangi eşikte leke başlar?

ABD Çevre Koruma Ajansı'nın ikincil içme suyu standartları (SMCL) metal eşiklerini etkiyle birlikte verir (US EPA, Secondary Drinking Water Standards):

Türkiye yönetmeliğinin Ek-1 listesinde bakır (en çok 1 mg/L), alüminyum (0,2), nitrat (50), nitrit ve amonyum (0,5) yer alır; demir parametresi Ek-1'de bulunmaz (Yönetmelik Ek-1). Yani demir denetimde ölçülen bir parametre olmasa da işletmede leke ve klor tüketimi sorununun kaynağıdır.

İki eşik daha kritiktir. Havuz sektörü kaynağı, toplam metal derişimi 0,2 ppm'i geçen kaynak suyunun havuza verilmeden önce ıslah edilmesini, 1 ppm'i geçen kuyu suyunun ise dolum veya seviye tamamlama için hiç kullanılmamasını ister; oksitlenmiş iri metal taneciklerinin çoğu 10 mikron veya altı tortu filtresiyle tutulur (Aqua Magazine, Metals and Metal Staining). Ayrıca standartların altındaki derişimlerde bile leke oluşabilir (Virginia Tech, Iron and Manganese in Household Water) ve demir bakterisi 0,01 ppm gibi çok düşük derişimlerde sorun yaratabilir (University of Georgia).

Dolum öncesi hangi ön arıtma seçilir?

Yöntem, demir ve manganezin birleşik derişimine göre seçilir. Virginia Tech ve Nebraska Extension yayınları eşikleri şöyle ayırır:

Kaynaklar: Virginia Tech, University of Nebraska Extension, Drinking Water: Iron and Manganese, University of Georgia, Oxidizing Filters. Oksitleyici filtre medyası için ek kısıtlar: hidrojen sülfür 5 ppm üzerinde ön klorlama gerekir, demir 10 ppm veya birleşik derişim 15 ppm üzerindeyse bu medya kullanılmaz; katı manganez dioksit medyası en az %80 saflıkta cevherden üretilir (UGA).

pH çökelmede neden belirleyici?

Fe²⁺ ve Mn²⁺'nin oksitlenme hızı pH'a bağlıdır. Yayınlanmış değerler şunlar:

• Demirin yeraltı suyundan giderilmesi için pH ≥ 7; katalizör kullanılmadan manganez giderimi için pH ≥ 8; Birm/temas filtrasyonu ile manganez için pH 8–9 (Polish Journal of Environmental Studies, Removal of Iron and Manganese).
• Çamaşır suyu (klor) demiri pH 6,5–7,5 aralığında en etkili oksitler; pH 6,5'in altındaysa kimyasal oksidasyondan önce nötralizasyon gerekir. Klor, çok yüksek manganez düzeyleri için önerilmez, çünkü tam oksidasyon için pH 9,5 veya üzeri gerekir. Potasyum permanganat manganezi pH 7,5 üzerinde daha etkili oksitler (Nebraska Extension).
• Havuz tarafında sonuç ters yönde çalışır: metal lekeleri yüksek pH'ta daha hızlı oluşur, çünkü oksitlenen metal çözeltiden çıkar (Orenda).

Pratik çıkarım: ön arıtmada pH'ı yükseltip metali filtrede çöktürmek istersiniz; havuzda ise pH'ı bandın alt ucunda tutup metali çözeltide tutmak istersiniz. Yönetmelik bandı 6,5–7,8'dir (Ek-1); doygunluk dengesinin hesabı LSI hesaplama yazısında, parametrelerin birbirini etkilemesi havuz suyu dengesi rehberinde anlatılıyor.

Metal yüklü suda ikinci bir etki vardır: metaller klorun oksitlediği ilk maddeler arasındadır ve oksitlendiklerinde kloru tüketir (Orenda). Kuyu suyuyla dolan havuzda ilk günlerde "klor tutmuyor" tablosunun nedeni sıklıkla budur.

Dolum protokolü adım adım

1. Kuyu suyunu analiz ettir. Sonuç gelmeden dolum başlatılmaz.
2. Toplam metali değerlendir. 0,2 mg/L üzerindeyse ön arıtma kur; 1 mg/L üzerindeyse bu suyu doğrudan kullanma (Aqua Magazine).
3. Ön filtre tak. Dolum hattına 10 mikron veya altı tortu filtresi bağla; oksitlenmiş iri tanecikleri havuz dışında tut.
4. Gerekiyorsa oksidasyon kademesi ekle. Derişime göre aerasyon, oksidasyon filtresi veya kimyasal oksidasyon + filtre seç (yukarıdaki tablo).
5. Sekestranı dolum sırasında ekle. Klor eklemeden önce dozla; metal oksitlenmeden bağlanmalıdır.
6. pH'ı bandın alt ucunda tut. Klorlamaya geçmeden pH 7,2–7,4 hedeflenir.
7. Klorlamayı kademeli başlat. Şok dozla başlamak, çözünmüş demiri toplu hâlde çökelterek geniş leke yapar.
8. Filtreyi 24–48 saat sürekli çalıştır ve sonra kimyasal temizle. Tutulan metal geri çözünmeden sistemden çıkarılır.

Sekestran seçiminde iki bilgi işe yarar: havuzlarda yaygın sekestran HEDP (1-hidroksietiliden-1,1-difosfonik asit) iki değerlikli iyonlara (çözünmüş demir, bakır, kalsiyum) ilgi duyar, taze lekeyi kaldırabilir ama eski lekeleri çıkarmaz; EDTA klorlu havuzlarda kullanılmaz, çünkü klor varlığında kararsızdır ve yapısındaki azot nedeniyle kloramin oluşumuna yol açar (Pool & Spa Marketing, Differentiating stains). Sekestran kalıcı da değildir: havuzdaki dezenfektan onu sürekli tahrip eder, bu yüzden ilk dozdan sonra düzenli bakım dozu gerekir (Aqua Magazine).

Liner kaplamalı havuzlarda üretici, kuyu suyu veya kaynağı bilinmeyen suyun demir, bakır, manganez gibi çözünmüş metaller içermemesi için arıtılmasını ister; bakırın en az 0,02 mg/L (± %10) düzeyine indirilmesi için sekestran eklenmesini şart koşar (RENOLIT ALKORPLAN garanti belgesi). Liner tolerans eşiklerinin tamamı liner kimyasal tolerans yazısında tablo hâlinde veriliyor.

Kuyu suyunda hangi parametreler ölçülür?

Dolum öncesi analiz listesi metallerle sınırlı kalmamalı; tanen testinin yanlış pozitif vermesi ve arıtma yöntemi seçimi için şu parametreler istenir (Water Systems Council; Virginia Tech):

Demir tanen sonucunda yanlış pozitif verir ve gerçek tanen derişimi için sonuçtan çıkarılması gerekir (Water Systems Council). Numune alma ve laboratuvar seçimi için numune alma yazısına, proje aşamasında dolum suyu kaynağını sisteme dahil etmek için tasarım sayfasına bakılabilir.

Sık sorulan sorular

Kuyu suyu havuza doldurulur mu? Analizle doldurulur. Toplam metal 0,2 mg/L üzerindeyse su havuza verilmeden arıtılır; 1 mg/L üzerindeki kuyu suyu arıtılmadan dolum veya seviye tamamlama için kullanılmaz (Aqua Magazine).

Demir lekesi hangi derişimde başlar? EPA ikincil standardı demir için 0,3 mg/L, manganez için 0,05 mg/L'dir ve bu değerler leke etkisiyle tanımlanır. Standardın altındaki derişimlerde bile leke görülebilir (US EPA; Virginia Tech).

Sekestran demiri sudan çıkarır mı? Çıkarmaz. Sekestran metali bağlayıp oksitlenmesini geciktirir; sektörde "metal giderici" denilse de metal suda kalır ve dezenfektan sekestranı zamanla tahrip ettiği için bakım dozu gerekir (Aqua Magazine).

Manganez lekesi neden siyah? Manganez oksitlendiğinde mor veya siyah renk verir; çökeltisi koyu gri-siyahtır. EPA da manganez için "siyahtan kahverengiye renk ve siyah leke" etkisini tanımlar (Orenda; US EPA).

Yönetmelikte demir sınırı var mı? Ek-1 kimyasal parametre listesinde demir yer almaz. Bakır en çok 1 mg/L, alüminyum en çok 0,2 mg/L olarak sınırlanmıştır (Yönetmelik Ek-1).

İlgili içerikler

• Havuz suyu kahverengi oldu: 5 nedene göre ayrım tablosu
• Langelier Doygunluk İndeksi (LSI) nasıl hesaplanır?
• Havuz suyu dengesi: 6 parametrenin birbirini nasıl etkilediği
• Havuz suyu numune alma ve laboratuvar süreci

Kaynaklar

• US EPA, Secondary Drinking Water Standards: Guidance for Nuisance Chemicals — https://www.epa.gov/sdwa/secondary-drinking-water-standards-guidance-nuisance-chemicals
• Virginia Tech, Iron and Manganese in Household Water (PDF) — https://www.wellwater.bse.vt.edu/files/IronMang442-656_pdf.PDF
• University of Georgia AESL, Iron and Manganese (PDF) — http://aesl.ces.uga.edu/publications/watercirc/IronManganese.pdf
• University of Georgia Extension, Oxidizing Filters — https://fieldreport.caes.uga.edu/publications/B1563/oxidizing-filters/
• University of Nebraska Extension, Drinking Water: Iron and Manganese (PDF) — https://extensionpubs.unl.edu/publication/g1714/2021/pdf/view/g1714-2021.pdf
• Polish Journal of Environmental Studies, Removal of Iron and Manganese from Water (PDF) — https://www.pjoes.com/pdf-88490-22349?filename=Removal%20of%20Iron%20and.pdf
• Water Systems Council, Tannins & Well Water (PDF) — https://www.watersystemscouncil.org/download/wellcare_information_sheets/potential_groundwater_contaminant_information_sheets/Tannins.pdf
• Aqua Magazine, Tech Notes: Metals and Metal Staining — https://www.aquamagazine.com/service/article/15122901/tech-notes-metals-and-metal-staining
• Pool & Spa Marketing, Differentiating stains and determining treatment — https://www.poolspamarketing.com/trade/differentiating-stains-and-determining-treatment/4/
• Orenda Technologies, Understanding Heavy Metal Oxidation and Staining — https://blog.orendatech.com/heavy-metals
• RENOLIT ALKORPLAN garanti ve bakım koşulları (PDF) — https://www.arkcustompool.com/wp-content/uploads/2023/03/GUARANTEE-ALKORPLAN2000-3000-TOUCH-CERAMICS-2020-EN.pdf
• Yüzme Havuzlarının Tabi Olacağı Sağlık Esasları ve Şartları Hakkında Yönetmelik, Ek-1 (PDF) — https://www.rank.com.tr/images/pdf/SB_Havuz_Yonetmelik_Ekleri.pdf