Çevre mühendisliği, doğal kaynakların kullanımı ve insan sağlığına uygun çevre koşullarının yaratılması ile ilgili mühendislik dalıdır. Diğer mühendislik dallarından farklı olarak, doğanın kaynaklarını tüketmeyi değil, doğaya sahip olduklarını geri vermeye çalışan bir mühendislik dalıdır.
Atık su arıtma, gün geçtikçe hızlı bir şekilde kirlenmekte olan temel yaşam kaynağı olan suyun evsel veya endüstriyel amaçlarla kullanıldıktan sonra arıtılması işidir.
İstanbul Su ve Kanalizasyon İdaresi (İSKİ), 1981 yılında, 2560 sayılı İSKİ Kanunu ile İstanbul Büyükşehir Belediyesi'ne bağlı olarak kurulmuş, bağımsız bütçeli bir kamu kurumudur. Kuruluşun amacı, İstanbul'a içme suyu temin etmek, atık suları toplamak, arıtmak ve uzaklaştırmak, su havzalarını korumak ve dereleri ıslah etmektir.
Su kirliliği; göl, nehir, okyanus, deniz ve yeraltı suları gibi su barındıran havzalarda görülen kirliliğe verilen genel addır. Her çeşit su kirliliği, kirliliğin bulunduğu havzanın çevresinde veya içinde yaşayan tüm canlılara zarar verdiği gibi, çeşitli türlerin ve biyolojik toplulukların yok olmasına ortam hazırlar. Su kirliliği, içinde zararlı bileşenler barındıran atık suların, yeterli arıtım işleminden geçirilmeksizin havzalara boşaltılmasıyla meydana gelir.
Ters osmoz (RO) iyonları, istenmeyen molekülleri ve içme suyundan daha büyük parçacıkları gidermek için kullanılan hücre zarı olarak görev yapan bir su arıtma işlemidir.
Su arıtma istenmeyen kimyasalları, biyolojik kirleticileri, askıda katı maddeleri(AKM) ve gazları sudan uzaklaştırma işlemidir. Amaç, belirli amaçlara uygun su üretmektir.
Toplam çözünmüş katı maddeler (ingilizce: total dissolved solids veya TDS), bir sıvıda bulunan moleküler, iyonize edilmiş veya mikro-granüler süspansiyon halinde bulunan inorganik ve organik bileşiklerin kombine içeriğinin bir ölçüsüdür. Bunu TDS metre adında bir cihaz gösterir. Genellikle, operasyonel tanımda, maddelerin iki mikrometre gözenekli bir filtreden süzülüp atılmaya yetecek kadar küçük olması gerekir. Tuzluluk, TDS tanımını oluşturan bazı iyonları içerdiğinden, toplam çözünmüş katı maddelerin normalde tatlı su sistemleri için uygunluğu tartışılmaktadır. TDS'nin başlıca uygulaması, akarsular, nehirler ve göller için su kalitesinin incelenmesidir, ancak TDS genellikle birincil kirletici olarak düşünülmemektedir. Bu, içme suyunun estetik özelliklerinin bir göstergesi olarak ve geniş bir dizi kimyasal kirleticilerin varlığının bir toplam göstergesi olarak kullanılır. Alınan sularda TDS için birincil kaynaklar, tarımsal ve konut akışı, kil zengin dağ suları, toprak kirliliğinin süzdürülmesi, endüstriyel veya kanalizasyon atık su arıtımı tesislerinden kaynaklanan su kirliliği kaynaklı noktalardır. En yaygın kimyasal bileşenler, besin maddesi akışı, genel yağmursuyu akışı ve kalsiyum, fosfatlar, nitratlar, sodyum, potasyum ve klorürdür. Çözünür bir mikro granül oluştuğu sürece, kimyasallar katyonlarca, daha az moleküllü, katyonlar, anyonlar, moleküller ya da yığışmalar olabilir.
Bir su filtresi, kirleri gideren bir filtre veya cihazdır. En yaygın su temizleme yöntemidir. İnce bir fiziksel bariyer, kimyasal işlem veya biyolojik bir işlem kullanarak suyun kirlenmesini azaltır. Filtreler, tarımsal sulama sağlama, erişilebilir içme suyu, genel ve özel akvaryumlar, havuzların ve yüzme havuzlarının güvenli kullanımı gibi farklı alanlardaki suyu temizler.
Su yumuşatma, su arıtma zamanı kalsiyum, magnezyum ve diğer bazı metal katyonların sert su içerisinde uzaklaştırılmasıdır. Elde edilen yumuşak su, sabun kalsiyum iyonlarını paspaslamakla israf edilmediğinden, aynı temizlik çabası için daha az sabun gerektirir. Yumuşak su ayrıca borularda ve bağlantı parçalarında kireç birikmesini azaltarak veya ortadan kaldırarak sıhhi tesisatın ömrünü uzatır. Su yumuşatma, genellikle kireç yumuşatma veya iyon değiştirme reçineleri kullanılarak gerçekleştirilir, ancak su filtreleri sistemlerinde nanofiltrasyon veya ters osmoz membranları kullanılarak giderek daha fazla yapılır.
Hızlı kum filtresi veya hızlı yerçekimi filtresi, su filtreleme sisteminde kullanılan bir su filtresi ve kum filtresi türüdür ve belediye içme suyu tesislerinde çok aşamalı bir su arıtma sisteminin bir parçası olarak yaygın şekilde kullanılır. İlk modern hızlı kum filtreleme tesisi, New Jersey'deki Little Falls'da George W. Fuller tarafından tasarlandı ve inşa edildi. Fuller'ın filtrasyon tesisi 1920'de faaliyete geçti ve ABD'de bu teknoloji başarılı oldu. Hızlı kum filtreleri, 1920'lerde büyük belediye su sistemlerinde yaygın olarak kullanılıyordu, çünkü yavaş kum filtresine kıyasla daha küçük alanlara ihtiyaç duyuyorlardı.
Yavaş kum filtreleri su filtreleme sisteminde kullanılan bir su filtresi ve kum filtresi türüdür. İçilebilir bir üründe yavaş kum filtreleri kullanılmaktadır. Tipik olarak 1 ila 2 metre derinliktedirler, dikdörtgen veya silindirik olabilirler. Sayaçlar saatte metrekare başına 200 ila 400 litredir. ABD'deki pek çok belediye sistemi başlangıçta yavaş kum filtreleri kullandı, ancak şehirler büyüdükçe daha sonra içme suyu talebindeki artış nedeniyle hızlı kum filtreleri kurdular.
Karbon filtreleme, kimyasal adsorpsiyon kullanarak kirleticileri ve safsızlıkları gidermek için bir aktif karbon yatağı kullanan bir filtreleme yöntemidir. Her bir karbon parçacığı veya granülü, kirletici maddelere filtre ortamı içindeki aktif alanlara maksimum maruz kalmayı sağlayan geniş bir yüzey alanı veya gözenek yapısı sağlar. Bir gram aktif karbon, 3.000 m²'den fazla bir yüzey alanına sahiptir.
Kum filtreleri, en yaygın su filtreleri türünden biridir ve su arıtma işleminde bir basamak olarak kullanılır.
Bir medya filtresi, bir filtre türüdür. Kum, turba, rendelenmiş lastik, köpük, kırılmış cam, jeo-tekstil kumaş, antrasit, kırılmış granit yatak veya içme, yüzme havuzları, kültür balıkçılığı, sulama, yağmursuyu sulama yönetimi, petrol ve gaz operasyonları ve diğer uygulamalar için suyu filtreleyen diğer malzemeler kullanır. Belediye içme suyu sistemleri, arıtma için genellikle hızlı kum filtresi veya yavaş kum filtresi kullanır.
Mikrofiltrasyon, kontamine bir sıvının, mikroorganizmaları ve süspanse edilmiş partikülleri proses sıvısından ayırmak için özel bir gözenek büyüklüğündeki membrandan geçirildiği bir tür fiziksel filtrasyon prosesidir. İstenmeyen kirletici maddeler içermeyen bir ürün akışı sağlamak için, membran teknolojisi kullanılarak ultrafiltrasyon, nanofiltrasyon ve ters osmoz gibi çeşitli ayırma işlemleriyle birlikte kullanılır.
Ultrafiltrasyon (UF), basınç veya moleküler difüzyon gibi kuvvetlerin yarı geçirgen bir membrandan ayrılmaya neden olduğu çeşitli membran teknolojisi kullanan filtrasyondur. Askıda kalan katı maddeler ve yüksek moleküler ağırlıklı solvatlar, retentatta tutulurken, su ve düşük moleküler ağırlıklı solvatlar, permattaki (süzüntü) zardan geçer. Bu ayırma işlemi endüstride ve araştırmada, makro proteinlerin çözeltilerinin, özellikle protein çözeltilerinin saflaştırılması ve konsantre hale getirilmesi için kullanılır.
Taşınabilir su arıtma cihazları, içme amaçlı arıtılmamış kaynaklardan suyu arıtmak için kullanılan, kendi kendine yeten, kolayca taşınan su filtreleme sistemidir. Başlıca işlevleri patojenleri ve çoğu zaman askıda kalan katı maddeleri ve bazı hoş olmayan veya toksik bileşikleri ortadan kaldırmaktır.
Membran biyoreaktör (MBR) sistemi, biyolojik arıtım metotlarından biri olan aktif çamur prosesini membran ayırma prosesiyle birleştiren arıtım teknolojisidir.
Su analizi, su kalitesini analiz etmek için kullanılan çeşitli prosedürlerin geniş bir tanımıdır. Mevzuat gerekliliklerini yerine getirmek ve su güvenliğini korumak için her gün milyonlarca su kalitesi testi yapılmaktadır.
İleri osmoz (FO), Ters osmoz (RO) gibi bir membran proses olup doğal osmozu kullanarak suyun az yoğun bir ortamdan daha yoğun bir ortama doğru oldukça seçici bir membrandan geçirerek taşınmasıdır.
