http___pure-h2o-learning.eu_tr_kitap_1.xml
1.1 1.2 2.1 3.1 3.2 3.3 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 8.1 8.2 9.1 9.2 9.3 9.4 10.1 10.2 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6 11.7 11.8 11.9 11.10 11.11 11.12 11.13 11.14 12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 12.6 12.7 12.8 12.9 12.10 12.11 12.12 12.13 12.14 12.15 13.1 13.2 14.1 14.2 15.1 16.1 17.1 17.2 17.3 17.4 17.5 17.6 17.7 17.8 17.9 17.10 17.11 17.12 17.13 17.14 17.15 17.16 17.17 17.18 17.19 17.20 17.21 18.1 18.2 18.3 18.4 18.5 19.1 20.1 20.2 20.3 21.1 21.2 21.3 22.1 22.2 22.3 22.4 23.1 23.2 23.3 23.4 24.1 24.2 24.3 24.4 24.5 25.1 25.2 25.3 26.1 26.2 27.1 27.2 27.3 28.1 28.2 29.1 29.2 29.3 29.4 29.5 29.6 30.1 30.2 30.3 30.4 30.5 30.6 30.7 31.1
In this chapter, an introduction to the drinking water treatment plants is given and focuses on the necessity of the water for human beings and for the survival of living organisms, so it emphasizes that besides protecting our environment, we have to protect and save our water sources very carefully. It discusses also that safe and clean water supplement is a great problem for the world and drinking water treatment plants are used to purify the water therefore high quality, safe and sufficient drinking water is essential for our daily life for drinking and food preparation and the water treatment plants are used to remove particles and organisms that lead to diseases and protect the public’s welfare so the supplement of pure drinkable water to the environment, people and living organisms is very important; in addition, treatment plants purification also provide drinking water that is pleasant to the senses: taste, sight and smell and provide safe, reliable drinking water to the communities they serve. It is emphasized that to provide drinking water to the public is one of the most important tasks of communities and the design of water supply systems has to follow the rules of engineering sciences and needs technical knowledge and practical experience and water is treated differently in different communities depending on the quality of the water which enters the treatment plant. It is shown that the Drinking Water Directive concerns the quality of water intended for human consumption. Its objective is to protect human health from adverse effects of any contamination of water intended for human consumption by ensuring that it is wholesome and clean. In order to ensure that drinking water is safe for human consumption, the Drinking Water Directive sets out minimum water quality requirements and it identifies microbiological and chemical parameters that could pose a risk to human health when concentrations exceed certain thresholds where the analysis confirms that the Drinking Water Directive contributes to high quality drinking water across the EU, as demonstrated by the high compliance levels with the drinking water quality standards. The sanitation and hygiene practices are of vital importance for human and environmental health. Annually about 5 million people die from waterborne diseases which arise from contamination of drinking water systems with the urine and faeces of infected animal or people. The only way to break the continued transmission is to improve the people’s hygienic behavior and to provide them with certain basic needs: drinking water, washing and bathing facilities and sanitation. Several types of water contamination can be observed. There are few chemical constituents of water that can lead to acute health problems except through massive accidental contamination of a supply. Among compounds found in water that accumulate in the environment and the human body, the principal ones are: nitrate, fluoride, toxic metals (lead, cadmium, arsenic, aluminium, etc.), bromate and trihalomethanes, pesticides, persistant organic pollutants or POPs (PAHs, PCBs), metals (As, Pb, Cu), hormonal disrupters. The radiological health risk associated with the presence of naturally occurring radionuclides in drinking water should also be taken into consideration. However, one of the most important risks associated with unpurified water is related with the microbial contaminations and transmission of waterborne diseases. Water-related diseases can be classified into 4 major categories: water-borne, water-washed, water-based, and water-related vector-borne. Regular sanitary risk assessment helps to identify these threats to public health and several sanitary standards were introduced, which recorded observable sanitary hazards of water resources, including sources of pollution and technical conditions of the water supply and distribution systems. Apart from water-related disease microorganisms could also provoke a biocorrosion or microbial influenced/induced corrosion (MIC). This phenomenon is caused by or enhanced by bacteria or other microorganisms and is a result from their action on an underlying substratum, which is a metal or metal alloy like stainless steel. Biocorrosion is a major reason for electrochemical/mechanical damage of water supply and distribution devices. The microorganisms triggering MIC include bacteria, fungi and algae. They are presented either as individual species or can form biofilms, composed by synergistic communities (consortia). MIC problems have been found in piping systems, storage tanks, cooling towers, and aquatic structures. Water damage is typically classified into one of the three categories: Category 1 Water - "Clean Water; Category 2 Water - "Grey Water"; and Category 3 Water - "Black Water". In general, the most effective ways to prevent a material from failing is proper and accurate design, routine and appropriate maintenance, and frequent inspection of the material for defects and abnormalities. Water has two closely linked dimensions: quantity and quality. Water quality is an important concept related to all aspects of ecosystems and human well-being such as the health of a community, food to be produced, economic activities, ecosystem health and biodiversity. Water quality refers to the condition of the water, including chemical, physical, and biological characteristics. It is usually relative to the requirements of beneficiary use of water to any human need or purposes. It is important to know that different beneficial uses have different needs and thus, there is no single measure that constitutes good water quality. Depending on the beneficiary use, we use guidelines, and standards must be met accordingly. Water quality guidelines and standards provide basic scientific information about water quality parameters and ecologically relevant toxicological threshold values to protect specific water uses. The most common standards used to assess water quality are related to health of ecosystems, safety of human contact and drinking water. Drinking Water Regulations are health-related standards that establish the Maximum Contaminant Levels. Drinking water should not present a risk of infection, or contain unacceptable concentrations of chemicals hazardous to health and should be aesthetically acceptable to consumer. The control of the feacal pollution depends on being able to access the risk from any water source and to apply suitable treatment to eliminate the identified risks. In order to describe and access water quality we need to have parameters that can be measured. Measurements of these parameters can be used to determine and monitor changes in water quality, and determine whether it is suitable for the health of the natural environment and the required uses. Physical measurements are all useful in analysing how pollutants are transported and mixed in the water environment, and can be related to habitat requirements for fish and other aquatic wildlife. With chemical measurements we measure concentrations of wide range of chemicals and chemical properties. With bacteriological analysis we measure the hygienic quality of water. The bacteriological quality of a water body is very important especially when we use the water body for drinking purposes. Any source of water to meet basic requirements for a public water supply needs some form of treatment. In general, water to be used for public water supply; All water sources contain different inorganic and organic substances that must be removed during water treatment to produce water that is fit for domestic use and any other usage. Many treatment processes (sometimes called unit processes and unit operations) are linked together to form a treatment plant in order to produce water of the desired quality. To achieve this goal, a variety of treatment processes are utilized employing various physical and chemical phenomena to remove or reduce the undesirable constituents from the water. Unit operations, which are physical, chemical and mechanical, should be taken into consideration for producing clean drinking water. Physical and chemical processes are aeration, adsorption, membrane processes, ion exchange, coagulation and flocculation, chemical oxidation and water softening while sedimentation and filtration are mechanical processes. Aeration is a unit process of the water treatment using scrubbing action and oxidation to remove or modify constituents of the water. Adsorption is a phase transfer process that is described as enrichment of chemical species from a fluid phase on the surface of a liquid or a solid for removal of a wide range of further organic micropollutants. Membrane processes are used for desalination, softening and particle, color, microbial and natural organic materials removal fouling water’s taste and taint its clarity and other purposes. Ion exchange processes are widely used in water and wastewater treatment to remove unwanted ions from a raw water by transferring them to a solid material. Coagulation and flocculation processes are employed to separate suspended solids portion from water whenever their natural subsidence rates are too slow to provide effective clarification. Chemical oxidation processes involve the transfer of electrons from an oxidizing reagent to the chemical species being oxidized. Water softening is the process for removal of calcium, magnesium, and certain other metal cations in hard water. The sedimentation process removes many particles that include clay and silt based turbidity, natural organic matter, and other associated impurities. Filtration that is a unit operation of separating solids from fluids to remove the particulates suspended in water by passing the water through a layer of porous material. The larger part of pathogenic microorganisms in drinking water is removed by means of water treatment techniques, such as coagulation, flocculation, settling and filtration. As a final treatment step for increasing the drinking water safety, disinfection is applied. Most European countries applied drinking water disinfection since the end of the nineteenth century or the beginning of the twentieth century. The most widely applied disinfectant is the chlorine. During the process of disinfection both harmful and harmless microorganisms were killed. Disinfection commonly causes disruption of microbial cell wall, or changes in cell permeability, protoplasm or enzyme activity (because of a structural change in enzymes). All these disturbances in cell activity lead to reduction or termination of propagation of microorganisms and their elimination from the system. The effectiveness of disinfection is measured by the CT parameter. The last represent a function of the contact time between disinfectant and microorganism and the concentration of disinfectant. Several factors influence the process of water disinfection and determination of CT: the type and the age of the microorganisms; water nature; temperature. In this respect the European Union has issued in 1998 a directive (98/83/EC) that established minimum standards for water intended for human consumption. This document includes disinfectants and disinfecting by-products limits similar to those recommended by WHO. In the Directive a total of 48 microbiological, chemical and indicator parameters are encompassed and are subjected to regular monitoring and testing. In 1998 the Biocidal Products Directive was also implemented (BPR, Regulation (EU) 528/2012), which repealed the Biocidal Products Directive (Directive 98/8/EC). The last one concerns the placing on the market and use of biocidal products, which are used to protect humans, animals, materials or articles against harmful organisms like pests or bacteria, by the action of the active substances contained in the biocidal product. In this chapter, basic facts about water supply are discussed and it is shown that distribution system is a network of pipelines that distribute water to the consumers and they are designed to adequately satisfy the water requirement for a combination of, Domestic, Commercial, Industrial and Firefighting purposes. Distribution systems branch pattern is shown and the most commonly used hydraulic analysis are discussed. The types of pipes are shown, large diameter main pipes which supply water to entire towns, smaller branch lines that supply a street or group of buildings, or small diameter pipes located within individual buildings are explained. It is expressed that in well planned and designed water distribution networks, water is generally treated before distribution and sometimes chlorinated, in order to prevent recontamination on the way to the end user. It is explained how to obtain water and by protecting drinking water at the source, the risk is minimized from contamination and reduce the level of treatment required before it is supplied to the community. Reservoirs, dams are discussed, the usages of these establishments are explained, it is declared that the demand for water is steadily increasing throughout the world so precautions must be taken in order to prevent the loss of water and besides in order to accommodate the variations in the hydrologic cycle, dams and reservoirs are needed to store water and then this provides more consistent supplies during shortages. Selecting the appropriate treatment process is a critical step in providing safe, reliable, good quality drinking water at a cost-effective price. Water treatment process selection is a complex task. Circumstances are likely to be different for each water utility and perhaps may be different for each source used by one utility. The fundamental concept of acquiring the best quality of source water, which is economically feasible, is an important factor in making decisions about source selection and treatment. Water utilities and their engineers need to consider use of alternative sources when a new treatment plant or a major capacity expansion to an existing plant is being evaluated, or when a different and more costly approach to treatment is under study. The design of treatment facilities will be determined by feasibility studies, considering all engineering, economic, energy and environmental factors. All legitimate alternatives should be identified and evaluated by life cycle cost analyses. The interaction of various processes on treated water quality must be considered in the regulatory context and in the broader context of water quality. The source of raw water can be an attactive target for an adversary. Whether it is a lake, river, or well field, many sources are remote can offer an attacker numerous opportunities to attempt a contamination or physical attack. Process reliability is an important consideration and in some cases could be a key aspect in deciding which process to select. Site constraints may be crucial in process selection, especially in pre treatment when alternative clarification processes are available, some of which require only a small fraction of the space needed for a conventional settling basin. Source water quality should be well established when a treatment plant is planned, so that good decisions on treatment processes can be made. After treatment processes are selected, designed, and on-line, the water utility must be able to operate them successfully to attain the desired water quality. Cost considerations usually one of the key factors in process selection. Environmental compatibility issues cover a broad spectrum of concerns that include residual waste management, the fraction of source water wasted in treatment processes, and energy requirements for treatment. Treatment processes should be selected to enhance water stability. The basis for selecting treatment process alternatives is established by the characteristics of the raw water and finished water quality goals. Surface and ground water treatment can be accomplished by a variety of process trains, depending on source water quality. For analysis purposes, the issues to be addressed into the “SHTEFIE (S- Social, H- Health, T- Technological, E- Economic, F- Financial, I- Institutional and E- Environmental)” criteria can be grouped as a tool to help with analysis of development programmes. New approaches to siting and designing critical system components, including water treatment plants, are evolving to reduce its vulnerability. While water treatment plants produce safe drinking water, they inevitably produce waste products, as well. In the treatment process of drinking water resources, the contaminants that are unhealthy or undesirable for consumption are removed in water treatment plants. The generated waste products are named as ‘residuals’ and may be organic and inorganic compounds in liquid, solid, and gaseous forms depending on quality of the water resources, drinking water production rate, efficiency of the drinking water treatment system, the amount of treatment chemicals used, and type of water resource treated. Residuals commonly generated from coagulation/filtration, precipitative softening plant, membrane separation, ion exchange and granular activated carbon units. The residuals volume at water treatment plants mostly alter seasonally or monthly. Common pollutants found in water treatment plant residuals have potential environmental impacts on the receiving environment therefore; they should be handled within the water treatment plant. The hazardous level of materials in waste generated from water treatment process generally depends on the volume of the material extracted from raw water, and the attention needs to be paid to the lowest acceptable presence of a substance per volume of treatment. This lowest level is mostly defined by local/international laws-regulations and standards. To comply with the legal requirements and to avoid health and environmental impacts, knowledge of the lowest acceptable levels of substances in treatment waste has the utmost importance. Pollution prevention (e.g., process modifications) and waste reduction (e.g., resource recovery) opportunities in water treatment plants are the preliminary steps in residual management, which aims the reduction of the generation of residuals. Residuals generated in a plant are treated in the same plant. After treatment, dewatered residual regarding the conditions are disposed according to the legislations in force. This chapter revolves around the relationships that the people of the Netherlands have formed with, and around water. Water and physical safety are narrowly related, but over and above that immediate connection, the historical and cultural experiences with water are very important for how the Dutch people handle it, treat it, and even innovate around it. The aim of this chapter is not only to recount the history of one particular countries’ relationship with water, but to frame water management historically and culturally and thus give a more extended meaning to how the Netherlands interacts with, and around water. The relation to drinking water treatment might not be immediately apparent, but the following exploration of the Dutch dependence on water, and of the interdependent factors providing the country with access to safe drinking water today, will hopefully reveal it. This chapter will start with some information about the physical context of the Netherlands and its geography. Next, its environmental history will be described, which will clearly demonstrate the country’s ambivalent relationship with its watery environment and how it deals with it, both institutionally and through a model of negotiation. The high degree of interdependence of the Netherlands with surrounding countries for the accessibility of safe drinking water will be discussed, and how the Dutch people do their water management according to the ‘polder model’. Finally, a recent innovative water treatment process developed in the Netherlands is highlighted. A large variety of professional groups are involved in the drinking water supply system (e.g. Civil Engineers, Ms. Environmental Engineers, Chemical Engineer, Town and traffic Planner etc.). These professionals will all have to learn about the structure and maintenance of drinking water supply systems and learn to deal with important aspects of centralised, urban, decentralised and rural supply systems (e.g. aspects related to distribution and treatment). The types of treatment are dependent on the source, size and changing supply of such an extended system, and thus a system approach is required. Innovative Educational arrangements, like multidisciplinary case studies, supported by technology enhanced learning (TEL) environments, can contribute to teaching this subject matter in a more integrated fashion. TEL environments, in addition, afford learning across distances and over time. Since each water system comprises several interconnected components, which are co-dependent for water quality and quantity, and thus cannot be seen in isolation from each other, collaborative study around cases which demonstrate this interconnection is a necessity. The understanding of this interconnectedness is the basis for any management of the water system. All parties in this locally and often transnationally interconnected system ideally are to be aware of the complexities and dependencies in the drinking water supply system, so that all water-related interests can be optimally served. Technology enhanced learning (TEL) can enable new ways of learning and collaboration for professionals involved in the Drinking Water Supply system. Innovative solutions like Open Educational Resources and Massive Open Online Courses (MOOCs) offer opportunities to meet the needs and challenges in increasing globalised and interconnected systems like the international water management. In this chapter an integrated approach, based on learning within interdisciplinary teams is developed. Interdisciplinary teams can learn how to develop their own innovative solutions for drinking water supply challenges, which could be applied to local situations. They can co-develop scenarios to simulate and predict the performance and operation of water supply system components. In addition, this chapter will describe an example of how to apply synchronous and asynchronous social media, and Open Educational Resources (OER), in solution engineering around case studies. Furthermore it will provide some references to online available MOOCs, among others the PURE-H2O MOOC that was developed based on the chapters of this book. This chapter provides a foundation to the understanding of key concepts and theories used in water economics. In accordance with this approach, firstly explained from an economic perspective conception of water and different characteristics from other goods. Then it considered demand and supply of water used for domestic purposes. Unique characteristics of water affect the water supply and demand and hence conditions in the domestic water market equilibrium. Therefore, focused on how supply and demand effect the prices in the water economy and generally, why prices do not reflect market prices. It then goes on to describe the key issues related to the economic efficiency of water market. The chapter starts by looking at the evolution of economic and financial aspects of drinking water and water treatment plants. Then examines the economic and financial procedures of drinking water. Accordingly, this chapter defining includes strategic content and assessment of environmental impacts for the water treatment plants. The demand analysis of the drinking water treatment plants discussed in detail under the economic and financial procedures. Includes, main parameters of demand projections and how to asses and different approaches to the evaluation of the demand. Then addressed estimation cost of water for drinking water treatment plant provides a selection of the various classification systems. Finally, the chapter presents an overview of treatment and sanitation costs for the infrastructure services. In this chapter we describe in details the drinking water treatments in partners' countries.
1.1 2.1 3.1 4.1 5.1 6.1 7.1 8.1 9.1 10.1 11.1 12.1 13.1 14.1 15.1 16.1 17.1 18.1 19.1 20.1 21.1 22.1 23.1 24.1 25.1 26.1 27.1 28.1 29.1 30.1 31.1
Bu bölümde, içme suyu arıtma tesislerinin tanıtımı yapılmakta ve insanlar ve canlı organizmaların yaşaması için suyun gerekliliği üzerinde durulmaktadır. Bundan dolayı da, çevremizin korunmasının yanı sıra, kaynakları çok dikkatli kullanarak su tasarrufunun da çok önemli olduğu vurgulanmaktadır. Suyun güvenli ve temiz olması, tüm dünya için büyük bir sorundur ve içme suyu arıtma tesisleri suyu, yüksek kaliteli, güvenli ve içilebilir su haline getirir. İçmede, yemek hazırlamada ve günlük yaşam için gerekli olan suyu arındırmak için arıtma tesisileri kullanılır ve çevreye saf içilebilir su sağlamak, insanlar ve canlı organizmalar için çok önemlidir, bu yüzden arıtma tesisleri hastalıklara neden olan parçacıkları ve organizmaları uzaklaştırmak ve halkın refahını korumak için kullanılırlar; ek olarak, arıtma tesisleri arıtma yaparken duyulara hoş içme suyu sağlamak: tat, görme ve koku ve hizmet verdikleri topluluklara güvenli, güvenilir içme suyu sağlamakta kullanılırlar. Halka içme suyu sağlamak toplulukların en önemli görevlerinden biridir ve bu suyu sağlayan sistemlerin tasarımı mühendislik bilimleri kurallarına uymalıdır ve bu sistemler farklı toplumlarda farklı şekilde dizayn teknikleri kullanılarak, farklı arıtma teknikleri uygulanarak temiz içmesuyu elde edilir. Ayrıca arıtma tesisine giren suyun kalitesi de, suyun iyi arıtılmasında, teknik bilgi ve pratik deneyimin yanısıra çok önemlidir. İçme Suyu Direktifleri, insani tüketim amaçlı suyun kalitesine ilişkindir. Bu direktiflerin amacı, sağlıklı ve temiz su sağlayarak, insani tüketim amaçlı suyun herhangi bir kirlenmeye maruz kalmadan, sudan oluşabilecek olumsuz etkilerinden insan sağlığını korumaktır. İçme suyunun insan tüketimi için güvenli olduğundan emin olmak için, İçme Suyu Direktifleri minimum su kalite gereksinimlerini belirler ve belirli eşikleri aşması halinde insan sağlığı için risk oluşturabilecek mikrobiyolojik ve kimyasal parametreleri tanımlarlar. Böylece, içme suyunun kalite standartlarına ve yüksek uyum düzeylerine uygunluğunu sağlayarak, AB genelinde yüksek kalitede içme suyu elde edilmesine katkıda bulunurlar. Sanitasyon ve hijyen uygulamaları, insan ve çevre sağlığı açısından hayati önem taşımaktadır. Yılda yaklaşık 5 milyon kişi, suyun, kanalizasyon sistemlerinden ve enfekte hayvan ya da insanların dışkılarından oluşan kirlenmeden kaynaklı, su hastalıklarından ölmektedir. Temiz bir içme suyu, yıkanma, banyo tesisleri ve sanitasyon için: sürdürülebilir bir iletişim sağlamak için tek yol insanların hijyenik davranışlarını geliştirmek ve bazı temel ihtiyaçlarını onlara sunmaktır. Su kirliliği birkaç çeşitle görülebilir ; yanlışlıkla bulaşma yoluyla akut sağlık sorunlarına yol açabilir ; suyun birkaç kimyasal bileşenleri vardır ; çevre ve insan vücudunda biriken suda bulunan bileşikler arasında, başlıca olanları şunlardır: nitrat, florür, toksik metaller (kurşun, kadmiyum, arsenik, alüminyum, vs.), bromat ve trihalometanlar, pestisitler, kalıcı organik kirleticiler veya POP (PAH, PCB), metal (As, Pb, Cu), hormonal bozucular. Bundan dolayı, içme suyunda doğal olarak oluşan radyonüklidlerin varlığı ile ilişkili radyolojik sağlık riski de aynı zamanda dikkate alınmalıdır. Ancak, arıtılmamış su ile ilişkili en önemli risklerden biri mikrobiyal kontaminasyon ve su kaynaklı hastalıkların bulaşma riski ile ilişkilidir.**Su ile ilgili hastalıklar 4 ana kategoride sınıflandırılabilir: Su ile geçen, su yıkanmış, su bazlı ve su ile ilgili vektör kaynaklı. Düzenli sağlık risk değerlendirmesi yaptırılması, halk sağlığı ve çeşitli sıhhi standartlara kirlilik kaynaklarının ve su temini teknik koşulları ve dağıtım sistemleri de dahil olmak üzere su kaynaklarının gözlemlenebilir sıhhi tehlikeleri kayıt edilip tanıtılarak, bu tehditleri önlemeye yardımcı olur. Sudan olabilecek hastalıkların dışında, mikroorganizmalar, biyobozulma veya mikrobik olarak etkilenmiş / uyarılan korozyonları (MIC) provoke edebilirler. Bu olgu, bakteri ya da diğer mikroorganizmalar tarafından geliştirilmiş ve paslanmaz çelik gibi bir metal veya metal alaşımı olan, altta yatan bir alt tabaka üzerindeki etkilerin bir sonucudur. Biyobozulma su temini ve dağıtım cihazlarının elektrokimyasal / mekanik hasarında önemli bir nedendir. MIC’i tetikleyen mikroorganizmalar, bakterileri, mantarları ve yosunları içerir. Bunlar bireysel türler olarak görünürler veya sinerjik topluluklardan (konsorsiyumlar) oluşan biyofilm oluşturabilirler. MIC sorunları boru sistemlerinde, depolama tanklarında, soğutma kulelerinde ve su yapılarında bulunmuştur. Su hasarı genellikle bu 3 kategoriden birinde sınıflandırılır: Kategori 1 Su – “Temiz Su”; Kategori 2 Su – “Gri Su”; ve Kategori 3 Su – “Siyah Su”. Bir malzemenin kötü olmasını engellemek için, düzgün ve doğru tasarım, rutin ve uygun bakım ve malzemenin kusurlarını ve anormalliklerini sık sık muayene etmekle olur. Suyun birbirine bağlı iki boyutu vardır: miktar ve kalite. Su kalitesi; insan sağlığı, gıda üretimi, ekonomik faaliyetler, ekosistem sağlığı ve biyolojik çeşitlilik gibi ekosistemlerin ve insan refahının tüm yönleriyle ilgili olan önemli bir kavramdır. Su kalitesi; genellikle insanlar için ihtiyaç veya amaca yönelik kullanılan suyun kimyasal, fiziksel ve biyolojik özellikleridir. Farklı kullanımların farklı su kalitesi gerektirdiğini bilmek önemlidir. Bu durumda, su kalitesinin iyi olup olmadığını tayin etmek için tek bir ölçü yoktur. Kullanım türüne göre kılavuzlara bakar ve gerekli standartları uygularız. Su kalitesi kılavuzları ve standartları, belirli amaçlarla suyun kullanımlarını korumak için su kalitesi parametreleri ile ilgili temel bilimsel bilgileri ve ekolojik açıdan toksikolojik eşik değerlerini verir. Su kalitesini değerlendirmek üzere kullanılan ortak standartların çoğu ekosistemin sağlığına, temas güvenliğine ve içmesuyuna yöneliktir. İçmesuyu yönetmelikleri maksimum kirletici seviyelerinin belirlendiği sağlığa yönelik standartlardır. İçmesuları enfeksiyon riski taşımamalıdır ya da sağlığa zararlı, kabul edilemeyecek düzeyde kimyasal konsantrasyonları içermemelidir ve estetik açıdan tüketici tarafından kabul edilebilir olmalıdır. Fekal kirlilik kontrolü herhangi bir su kaynağındaki riski değerlendirebilmeye ve belirlenen riskleri gidermek için uygun arıtım uygulamaya bağlıdır. Su kalitesini belirlemek ve değerlendirmek için ölçülebilir parametreler gerekmektedir. Bu parametrelerin ölçümleri su kalitesindeki değişiklikleri belirleme ve izlemede, doğal çevrenin sağlığını ve kullanım amacına uygunluğunu belirlemede kullanılabilir. Fiziksel ölçümler ölçümlerin tümü su kütlesi içinde kirleticilerin nasıl taşındığını ve karıştığını analiz etmek için faydalıdır ve balıkların ve diğer sucul doğal yaşamın habitat ihtiyacı ile bağlantılı olabilir. Kimyasal ölçümlerle çok sayıda kimyasalın konsantrasyonunu ve kimyasal özelliklerini ölçeriz. Bakteriolojik analizler ile suyun hijyenik kalitesini ölçeriz. Su kütlesinin bakteriolojik kalitesi özellikle su kütlesini içme suyu temini amacıyla kullandığımız zaman çok önem kazanır. Yerleşim yerine su temininde kullanılan her su kaynağının bir çeşit arıtmaya tabi tutulması gerekir. Yerleşim yerine su temininde kullanılan su; Tüm su kaynaklarında, ev kullanımında veya diğer kullanımlarda uygun olan suyu üretmek için suyun arıtılması sırasında farklı inorganik ve organik maddeler arıtılır. Birçok arıtma prosesi (bazen birim süreçleri ve birim operasyonları olarak adlandırılır) istenen kalitede su üretmek için bir arıtma tesisi içerisinde birbirine bağlanırlar. Bu amaca ulaşmak için, arıtma süreçlerinde, suda istenmeyen bileşenleri kaldırmak veya azaltmak için çeşitli kimyasal ve fiziksel olayları kullanarak yaparlar. Kimyasal, mekanik ve fiziksel olan temel işlemler, temiz içme suyu üretmek için dikkate alınır.Fiziksel ve kimyasal prosesler, havalandırma, adsorpsiyon, membran prosesleri, iyon değişimi, koagülasyon ve flokülasyon, kimyasal oksidasyon ve su yumuşatılması sırasında kullanılan sedimentasyon ve filtreleme ise mekanik proseslerdir. Havalandırma, su bileşenlerinin kaldırmak veya değiştirmek için fırçalama işlemi ve oksidasyon kullanarak su arıtmada kullanılan bir prosestir. Adsorpsiyon bir sıvı ya da daha fazla mikro organik maddenin çıkarılması için bir katı yüzey üzerinde bir sıvı fazdan kimyasal türlerin zenginleştirmesine olanak tanıyan bir faz transfer işlemidir. Membran prosesleri suyun tadı, kirlenme, tuzdan arındırma, yumuşama ve parçacıklar, renk, mikrobiyal ve doğal organik maddelerin kaldırılması için kullanılan prosestir. İyon değişim işlemleri, ham suda istenmeyen iyonları katı bir maddeye uzaklaştırarak, su ve atıksu arıtımında kullanılırlar. Koagülasyon ve flokülasyon prosesleri kendi doğal çökme oranları etkili olmayıp, çok yavaş olduğunda, suda askıda kalan katı madde kısmı ayırmak için kullanılır. Kimyasal oksidasyon işlemleri, kimyasal türlere oksitleyici bir reaktif elektron transferini içerir. Su yumuşatılması işlemi, sert suda, kalsiyum, magnezyum ve bazı başka metal katyonların çıkarılması için yapılan bir işlemdir. Sedimantasyon süreci kil ve silt bazlı bulanıklık, doğal organik madde ve diğer ilgili kirlilikleri içeren birçok partikülü temizler. Filtrasyon, gözenekli bir malzeme tabakası üzerinden su geçirilerek, su içinde süspanse olan partikülleri ortadan kaldırmak için, sıvılardan katıların ayrılmasında kullanılan bir işlemdir. İçme suyu içinde patojenik mikroorganizmaların büyük bölümü, koagülasyon, çökeltme ve süzme gibi su arıtma teknikleri vasıtasıyla çıkarılır. içme suyu güvenliğinin artırılması için son arıtma adımı olarak, dezenfeksiyon uygulanır. Çoğu Avrupa ülkesi on dokuzuncu yüzyılın sonundan ya da yirminci yüzyılın başından beri içme suyu dezenfeksiyonu uyguladı. En yaygın olarak uygulanan dezenfektan klordur. Dezenfeksiyon sırasında hem zararlı, hem de zararsız mikroorganizmalar da öldürüldü. Dezenfeksiyon yaygın mikrobiyal hücre duvarının bozulmasına, ya da hücre geçirgenliğine, protoplazmanın veya enzim aktivitesindeki değişikliklere neden olurlar. Hücre aktivitesinde, tüm bu rahatsızlıkların azaltılması veya mikroorganizmaların yayılmasının önlenmesi ve sistemden kaldırılması sağlanır. Dezenfeksiyon etkinliği CT parametresi ile ölçülmektedir. En sonuncusu, dezenfektan ve mikroorganizma ve dezenfektan konsantrasyonu arasındaki temas süresindeki fonksiyonu temsil etmektedir. Çeşitli faktörler su dezenfeksiyon ve CT belirlenmesi sürecini etkiler: tip ve mikroorganizmaların yaşı ; su doğa ; sıcaklık. Bu çerçevede, Avrupa Birliği 1998 yılında, insani tüketim amaçlı su için asgari standartların olduğu bir direktif oluşturmuş ve (98/83 / EC) yayınlamıştır. Bu belge, dezenfektanları ve yan ürün olan dezenfektanlar için, WHO tarafından yayınlanmış sınırları belirler. Direktif, 48 mikrobiyolojik, kimyasal ve gösterge parametrelerinin toplamını kapsayacak şekilde düzenli izleme ve testlere tabi tutar. 1998 yılında Biyosidal Ürünler Direktifi de (BPR, Yönetmelik (AB) 528/2012) hayata geçirildikten sonra, Biyosidal Ürünler Direktifi yürürlükten kaldırılmıştır (Direktif 98/8 / EC). Son direktifte, biyosidal ürünlerde bulunan aktif maddelerin, piyasa ve insanlar, hayvanlar, malzeme ya da haşerelere ya da bakteri gibi zararlı organizmalara karşı etkileri ve bunların korunması için kullanılan biyosidal ürünlerin kullanımına ilişkin işlemler ile ilgilidir. Bu bölümde, su temini ile ilgili temel konulardan bahsedilmiş olup, dağıtım sistemi, tüketicilere su dağıtmak, boru hatları, network ağları açıklanarak, system yeterince Günlük Kullanım, Ticari, Endüstriyel, İtfaiye kombinasyonu içerisinde su ihtiyacını karşılamak için tasarlanmıştır. Su dağıtım sistemleri gösterilmiş ve en yaygın olarak kullanılan hidrolik analiz incelenmiştir. Boru çeşitleri açıklanmış, kasabalara kullanılan büyük çaplı ana borular ve sokak veya bina ya da her bina içinde yer alan küçük çaplı boru grupları da gösterilmiştir. İyi planlanmış ve tasarlanmış su dağıtım şebekeleri gösterilmiş, suyun genel olarak dağıtımdan önce arıtıldığı ve klorlandığı ifade edilmiştir. Suyun nasıl elde edildiği anlatılmış ve kaynağında içme suyunu koruyarak, kirlilik riskinin minimize edilmesi gerektiği ve suyun topluma verilmeden önce gerekli olabilecek arıtma düzeyini düşürdüğü anlatılmaktadır. Rezervuarlar, barajlar anlatılmış, bu yapıların öneminden bahsedilmiş, su talebinin dünyada gittikçe arttığı ve su kaybının önlenmesi amacıyla önlemler alınması gerektiği, barajlar ve rezervuarlar vasıtasıyla su depolanmasının gerekliliği ve su sıkıntısı esnasında çok önemli olduğu vurgulanmıştır. Uygun bir arıtma prosesinin seçilmesi, güvenilir, kaliteli bir içme suyu sağlanmasında ve uygun bir fiyata yapılmada önemli bir adımdır. Su arıtma işlemi seçimi karmaşık bir iştir. Durumlar, kullanılan her bir kaynak için farklı olabilir, belki de aynı kaynak için bile farklı olabilir. Ekonomik olmasının yanısıra, en iyi suyu elde etmenin en önemli tarafı, kaynak seçimi ve arıtması ile ilgili verilecek karardır. Su hizmeti veren Kuruluşlar ve Mühendisleri, farklı ve pahalı arıtma sistemlerine karşılık, uygun ve daha ucuz sistemleri seçip, farklı kaynak arayışına girebilmelidirler. Arıtma tesislerinin tasarımı, tüm mühendislik, iktisadi, enerji ve çevre faktörleri göz önüne alınarak fizibilite çalışmaları ile belirlenmelidir. Tüm alternatiflerin tesbiti, yaşam döngüsü maliyet analiziyle değerlendirilmesi gerekir. Arıtılmış su kalitesi üzerindeki tüm işlemler, etkileşimi düzenleyici bağlamında ve su kalitesinin daha geniş bir bağlamda ele alınmasında düşünülmelidir. Ham su kaynağı bir düşman için bir hedef olabilir. Bir göl, nehir veya kuyu olsun, birçok kaynak, bir saldırganın bir kirlenme veya fiziksel saldırı girişimi için sayısız fırsat sunabilir. Proses seçimi güvenilirliği önemli bir husustur ve bazı durumlarda seçmek için hangi işleme karar vermenin önemli bir yönü olabilir. Arıtma tesisinin seçileceği alan, ön arıtma seçiminde ve çökeltme tanklarında kısıtlayıcı olabilir. Bir arıtma tesisinin planlanmasında, seçilen kaynağın su kalitesi de, arıtma prosesinin seçimi kadar önemlidir. Arıtma prosesleri seçildikten ve dizayn edildikten sonra, kaliteli su elde etmek için, bunları başarıyla işletmek gerekir. Maliyet hususu, proses seçimi sürecinde genellikle en önemli faktördür. Çevre uyumluluk sorunları, atık yönetimini, arıtma işlemlerinde boşa çıkan kaynak suyunu ve arıtma için gerekli enerji gereksinimlerini kapsar. Arıtma işlemleri su stabilitesini artırmak için seçilmelidir. Arıtma sürecinde prosesler için yapılacak olan alternatif seçimler, ham suyun temel özelliklerine ve bitmiş su kalitesine dayanmalıdır. Yüzey ve yeraltı suları arıtma prosesleri, kaynak suyu kalitesine bağlı olarak çeşitli şekillerde yapılabilinir. Analiz amaçlı olarak, sorunları "SHTEFIE (S- Sosyal, H- Sağlık, T-Teknolojik, E- Ekonomik, F- Finans, I- Kurumsal ve E- Çevre)" kriterleri etrafında toplayarak, kalkınma programlarının kapsamında ele alabiliriz. Konum ve design açılarından su arıtma tesislerine yeni yaklaşımlar getirmek, suyun zarar görmesini önlemeyle mümkün olur. Su arıtma tesisleri bir yandan güvenilir su üretirken, aynı zamanda kaçınılmaz bir şekilde atık ürünler de üretir. İçmesuyu kaynaklarını arıtma sürecinde, tüketim için sağlıklı olmayan ve istenmeyen kirleticiler su arıtma tesislerinde uzaklaştırılırlar. Oluşan bu yan ürünler “kalıntı” olarak adlandırılır ve su kaynaklarına, içmesuyu üretim hızına, içmesuyu arıtma tesisi sistem verimine, kullanılan arıtma kimyasallarının miktarına ve arıtılan su kaynağının türüne göre değişiklik gösteren sıvı, katı veya gaz formundaki organik veya inorganik bileşiklerdir. Kalıntılar genellikle koagülasyon/filtrasyon, çöktürücülü yumuşatma, membran ayrıştırıcı, iyon değişimi ve granül aktif karbon ünitelerinde oluşur. Su arıtma tesislerindeki kalıntı hacimleri çoğunlukla mevsimsel veya aylık değişimler gösterir. Su arıtma tesisi kalıntılarında bulunan kirleticiler alıcı ortamda çevresel etkiler yaratabilir. Bu nedenle, bu kalıntılar su arıtma tesisleri bütününde ele alınmalıdır. Su arıtma proseslerinde meydana gelen atık maddelerin tehlike seviyesi genellikle ham sudan uzaklaştırılmış olan materyalin hacmine bağlıdır ve tehlike seviyesi için bir maddenin asgari kabul edilebilir miktarının arıtma hacmine oranına bakmak gerekir. Bu asgari miktarlar yerel/uluslararası kanun – yönetmelik ve standartlarla tanımlanırlar. Yerel şartlara uygun olması ve hem sağlık hem de çevre üzerindeki olumsuz etkilerinden kaçınmak için arıtma tesisi atıklarındaki maddeler için belirlenmiş asgari kabul seviyelerin bilinmesi çok önemlidir. Su arıtma tesislerinde kirlilik önleme (ör: proses değişikliği) ve atık azatlımı (ör: kaynak geri kazanımı) seçenekleri kalıntı yönetimindeki ilk adımlardır ve kalıntı oluşumunun azaltılması hedeflenir. Tesiste oluşan kalıntılar yine tesis içinde arıtıma tabi tutulur. Arıtım sonunda elde kalan, şartlara uygun olarak susuzlaştırılmış olan katı atıklar yürürlükteki mevzuat çerçevesinde bertaraf edilir. Bu bölüm, Hollanda halkının su çevresi ile oluşmuş ilişkileri etrafında döner. Su ve fiziksel güvenliği, su ile tarihi ve kültürel deneyimleri olan Hollandalılar tarafından nasıl arıtıldığı ve ne yenilikler yaptığını anlatmaktadır. Bu bölümün amacı, su ile belirli bir ülke ilişkilerinin tarihini anlatmak ve tarihsel ve kültürel ve böylece su yönetimini Hollanda çerçevesinde inceleyerek, su ile etkileşimini göstermektir. İçme suyunun arıtmayla olan ilişkileri ne zaman olduğu belli olmayabilir ama Hollandalı’nın keşif ve güvenli içme suyuna erişimi bugün ülkedeki güveni sağlayan faktörleri ortaya çıkaracaktır. Bu bölüm, Hollanda ve coğrafyanın fiziki içeriği hakkında bazı bilgiler ile başlayacaktır. Sonra, çevre tarihi açıkça hem kurumsal ve müzakere modeli ile, sulu ortamda ve nasıl ilgilenildiği, ülkeyle olan ilişkisi ortaya konacak olup, böylece tarif edilecektir. Güvenli içme suyuna erişilebilirlik incelenecek olup, Hollandalı’ların “polder modeli” ne göre su yönetimini nasıl uyguladıkları anlatılacaktır. Son olarak, Hollanda'da geliştirilen yeni bir yenilikçi su arıtma işlemi açıklanacaktır. Meslek gruplarının büyük bir çeşitliliği (örneğin İnşaat Mühendisleri, Yüksek Çevre Mühendisleri, Kimya Mühendisi, Şehir ve trafik planlayıcısı vs.) içme suyu temini sistemi içinde yer almaktadır. Bu profesyonellerin tümü, içme suyu temini sistemlerinin yapısı ve bakımı hakkında bilgi ve merkezi kentsel, merkezi olmayan ve kırsal besleme sistemlerinin önemli unsurları (örn.: dağıtım ve arıtma ile ilgili yönleri) ile uğraşmak için öğrenmek zorunda kalacaklardır. Arıtma tipleri kaynağı, boyut ve bu kadar geniş bir sistemin değiştirilmesi tedariğe bağlıdır ve bu nedenle, bir sistem yaklaşımı gereklidir. (TEL) öğrenme ortamları gelişmiş teknoloji ile desteklenen multidisipliner vaka çalışmaları gibi yenilikçi Eğitim düzenlemeleri, bir daha entegre bir şekilde bu konuyu öğretmeye katkıda bulunabilir. TEL ortamları, ek olarak, mesafeler arasında ve zamanla öğrenmeyi de göz önüne alır. Her su sistemi birçok bağlantıyı birbirine bağladığından, işbirlikçi çalışma gerektirir, tek başına ele alınamaz, böylece su kalitesi ve miktarı için eş bağımlıdır ve birkaç birbirine bağlı bileşenleri içerir. Bu interkonektivite anlayışı su sisteminin herhangi bir yönetiminin temelini oluşturur. Bu tüm kısımlar için geçerlidir, yerel ve sık sık ulusötesi ülkeler, su ile ilgili çıkarları en iyi şekilde paylaşmalıdırlar, böylece içme suyu temini sisteminin karmaşıklığı ve bağımlılıkları beraberce daha rahat çözülebilecektir. Teknoloji gelişmiş öğrenme (TEL) İçmesuyu İsale sisteminde yer alan profesyoneller için öğrenme ve işbirliği için yeni yollar etkinleştirebilir. Açık Eğitim Kaynakları ve Massive Açık Online Kurslar (MOOCs) gibi yenilikçi çözümler uluslararası su yönetimi gibi küreselleşmiş ve birbirine bağlı sistemlerin artan ihtiyaçları ve zorlukları karşılamak için fırsatlar sunmaktadır. Bu bölümde disiplinler arası takımlarda, içinde öğrenmeye dayalı entegre bir yaklaşım geliştirilmiştir. Disiplinler arası ekipler yerel durumlara göre uygulanabilir içme suyu teminindeki zorluklar, kendi yenilikçi çözümlerini geliştirmek için öğrenebilirler. Onları taklit ve su sistemi bileşenlerinin performansını ve çalışmasını tahmin senaryoları birlikte gelişebilir. Buna ek olarak, bu bölümde Açık Eğitim Kaynakları (OER), vaka çalışmaları etrafında çözüm mühendisliğinde senkron ve asenkron sosyal medya uygulamaları için nasıl bir örnek tarif edilmesi gerektiği gösterilecektir. Ayrıca bu kitabın bölümleri temel alınarak geliştirilen PURE-H2O MOOC, MOOCs’ a da bazı referanslar sağlayacaktır. Bu bölümde, su ekonomisinde kullanılan kilit kavramları ve teorileri kavrayabilmeniz için bir temel sunulmuştur. Bu yaklaşım doğrultusunda, öncelikle suyun ekonomik yaklaşım uyarınca nasıl kavrandığı ve diğer ürünlere göre hangi farklı özelliklere sahip olduğu açıklanmıştır. Sonrasında ise, evde kullanılan suyun arz ve talebinin nasıl gerçekleştiği değerlendirilmiştir. Suyun kendine özgü özellikleri suyun arzını ve talebini etkilediğinden, musluk suyu piyasası denge koşullarını da etkiler. Bu nedenle de; suya olan arzın ve talebin su ekonomisindeki fiyatları nasıl etkilediğine ve su fiyatlarının neden piyasa fiyatlarını yansıtmadığına odaklanacağız. Sonrasında ise su piyasasındaki ekonomik verimlilik ile ilgili kilit konulara açıklık getireceğiz. Bu bölüm; içme suyunun ve su arıtma tesislerinin ekonomik ve finansal yönlerinin ne şekilde evrim geçirdiğini irdeleyerek başlamaktadır. Sonrasında ise, içme suyunun ekonomik ve finansal prosedürlerini incelemektedir. Buna uygun olarak bu bölümde; stratejik içerikler tanımlanmakta ve su artıma tesisleri için çevresel etkiler değerlendirilmektedir. İçme suyu arıtma tesisleri talep analizleri, ekonomik ve finansal prosedürler başlıklı kısım içerisinde detaylı olarak yapılmıştır. Bu kapsamda; talep tahminleri ile ilgili temel parametreler, bunların nasıl değerlendirileceği ve talep değerlendirmesi ile ilgili farklı yaklaşımlar bulunmaktadır. Ardında içme suyu arıtma tesislerinden elde edilen suyun maliyeti irdelenmiş ve çeşitli sınıflandırma sistemleri ile ilgili seçim olanakları sunulmuştur. Bölümün sonunda ise; altyapı hizmetleri için arıtma ve sanitasyon maliyetleri genel olarak değerlendirilmiştir. Bu bölümde ortakların ülkelerinde ayrıntılar içme suyu tedavileri açıklar.