Arıtma tesislerinin tasarımı, tüm mühendislik, iktisadi, enerji ve çevre faktörleri göz önünde fizibilite çalışmaları ile belirlenecektir. Tüm meşru alternatifler tespit edilecek ve yaşam döngüsü maliyet analizi tarafından değerlendirmeye alınacaktır. Ayrıca, aday süreçleri arasındaki enerji kullanımı olarak kabul edilecektir. Enerji tüketimi amacıyla, satın alınan ya da satan tek enerji kullanımı değerlendirmeye alınacaktır. Tüm arıtma süreci sistemleri basit bir system olarak düşünülerek, en düşük fiyatlı arıtma sistemi ile karşılaştırılır (Technical Manual, 1985)..
Kirletici kaldırma birçok kaynak suları, özellikle yüzey suları için arıtmanın temel amacıdır. Arıtılmış su kalitesi mevcut tüm içme suyu yönetmeliklerine uygun olmalıdır (Pontius, 1998). Ayrıca, gelecek düzenlemeler için olabilecek su şartnamelerini de düşünerek, arıtma prosesleri bu şartnameleri sağlayacak şekilde seçilecektir (Logsdon et al., 1999).
ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA) 2 tip standart sunar (URL 2):
Birincil standartlar halk sağlığına azami uygulanabilir koruma sağlamak üzere ayarlanır. Onlar toksisite ve olumsuz sağlık etkilerine dayalı kirletici seviyelerini düzenler. Standart belirleme amacı olumsuz sağlık etkilerini önlemek maksimum kirletici düzeyleri (MCLs) tespit etmektir.
İkincil standartlar sağlık için risk teşkil etmez, renk ve koku gibi estetik dayalı kirletici seviyelerini düzenler. Bu ikincil maksimum kirletici düzeyleri (MCLs) yönergeleri değil, uygulanabilir sınırlardır. Onlar suda hoş olmayan tatları, kokuları, ya da renkleri neden olan kirleticilerin kabul konsantrasyonlarını belirlerler. SMCLs’nin etkisi, olumsuz sağlık etkileri olmayan kirleticiler içindir.
Su sağlayan kurumlar ve su yönetim tesisleri, mükemmel su kalitesi üzerinde kuvvetle bastırırlarsa, MCLs’in maksimum kirlilik seviyeleri en üst seviye olarak tanımlanırsa, bazen ulaşılabilir olup bazen de hiç sağlanamayabilir, o zaman bu bitmiş su kalitesi için çok iyi bir rehber olacaktır. Bazı su sağlayan kurumların ürettikleri su, şartnamelere uyan su kalitesinden daha yüksek olmaktadır. Bu tür kurumlar, yönetmeliklere uygun kaliteyi sağlarlar ancak bu süreçleri daha etkin çalıştırırlar. Diğer araçlar aradıkları yüksek su kalitesini elde etmek ek arıtma süreçlerini kullanabilirler (Logsdon et al., 1999).
Hem yüzey suları, hem de yeraltı suları MCLs ihlal edilmediği halde, müşterilerin kabul etmediği estetik özelliklere sahip olabilir. Bazı eyaletlerde, tat, koku, renk, sertlik, yüksek mineral içeriği, demir, manganez, ya da ikincil MCL lerine uymayan sonuçlar, diğer estetik sorunlar sorun olan suyun kalitesini artırmak için, arıtma sağlamak gerekebilir. Su kalitesinin müşteri algıları genellikle estetik çoğu gözlenebilir su kalitesi faktörlere bağlı olarak oluşur, çünkü estetik kalitesinin iyileştirilmesi, çok önemlidir. Kötü bir tat veya koku ya da diğer estetik sorunları olan su, müşteriler tarafından güvensiz olarak algılanabilir. Bu müşterilerin fayda güven kaybına neden olabilir ve bazı kişilerin güvenli ama estetik sakıncalı kamusal su kaynağını kullanarak yerine su kaynağına güvensizliğe çevrilmesine neden olabilir (Logsdon et al., 1999).
Çok estetik sorunlara neden olan kirletici ve kirletici maddelerin kaldırılması için çeşitli su arıtma süreçleri olduğu genel olarak bilinmektedir. Düzenlenmiş kirleticilerin uzaklaştırılması için uygun içme suyu arıtma süreçlerinin kapsamlı bir incelemesi (National Research Council, 1997) küçük su sistemleri için güvenli içme suyu sağlama bağlamında, Ulusal Araştırma Konseyi (NRC) tarafından gerçekleştirilmiştir, ancak NRC'nin arıtma tesisleri hakkındaki bulguları, tesisin boyutu ne olursa olsun uygulanabilir niteliktedir. Parçacık halinde kir, filtrasyon ve arıtma (çökelme veya çözünmüş hava flotasyonu) çıkarılması için işlemler kullanılmaktadır. Tesiste daha önce bir arıtma çalışması yapılmamışsa, mühendisler burası için bir tesis önermeden once, su havzası ile ilgili tüm çalışmaları yapmaları gerekir. Pilot tesis çalışmaları, arıtma süreçleri hakkında bilgi ve değerlendirme altında bir veya daha fazla işlem için, elde edilebilir su kalitesini geliştirme için uygun bir vasıta olabilir. Kısa sürede bir pilot tesis çalışması için potansiyel ihtiyaç gözden geçirilip, olabilecek arıtma süreçleri ve arıtma tipleri belirlenmiş ve sorun giderilmiş olacaktır. Süreç seçimi öncesinde yerinde bir pilot çalışma yapılması ve rapor hazırlanması için ek 2 ila 6 ay gerekirken, proses seçimi 1 ila 12 ay arasında sürebilir, ama bazen böyle bir tasarım ve çalışma maliyetli olur, ve seçilen sistemle gerekli kalitenin sağlanacağından emin olunmalıdır (Logsdon et al., 1999).
Arıtılmış su kalitesi üzerinde çeşitli işlemler, etkileşimi düzenleyici bağlamında ve su kalitesinin daha geniş bir bağlamda ele alınmasını sağlar. İçme suyu düzenlemeleri genellikle kirletici odaklı veya kirleticileri düzenleyecek şekilde yazılmamıştır, dar bir şekilde ele alınmıştır. MCL şartnamelerine uyan bir durum bazen başka şartnamelerle çelşebilir. Örneğin, artan serbest klor kullanımının Yüzey Suyu Arıtma Kural BT ihtiyacını karşılamak için bir yaklaşım olabilir, ama bu dağıtım sistemindeki trihalometanlar (THM) MCL aşan ve muhtemelen tadı ve koku problemlerine neden olabilir. Dağıtım sisteminde bir yüksek pH bakımı Kurşun ve Bakır Kural gereksinimlerinin karşılanması için yararlı olabilir, ancak yüksek pH THM oluşumu olasılığını arttırır ve serbest klor ile dezenfeksiyon verimini düşürür olabilir (Logsdon et al., 1999).
Arıtma süreçleri arasında bazı etkileşimler yararlıdır. Ozon tat ve kokular, dezenfeksiyon kontrolü, demir ve mangan oksitlenmesi de dahil olmak üzere çok çeşitli amaçlar için kullanılabilir. Uzun koşular açısından geliştirilmiş filtre performansı ya da geliştirilmiş parçacık kaldırma ya da her ikisi ozon kullanılarak ek bir yararı olabilir; Ancak, yan ürün ozonlama dağıtım sisteminde geliştirme biyolojik yeniden gelişim problemleri önlemek için kontrol edilmelidir (Logsdon et al., 1999).
Kaynak suyu kalitesi ve istenen bitmiş su kalitesinin karşılaştırılması, arıtma süreci seçimi için esastır. Ulaşılması gereken su kalitesi değişiklikleri bilgi ile, mühendis suda kalite ve iyileştirme sağlayacak bir veya daha fazla arıtma süreçleri tespit edebilir. Bir su kaynağına sahip bir su, yardımcı'nın geçmiş deneyimine bağlı olarak, kaynak suyu kalitesinin mevcut veri miktarı değişebilir (Logsdon et al., 1999).
Kaynak suyu kalitesi, arıtma proses seçimi için çok önemlidir, sözkonusu suyu arıtabilmek için başarılı bir yöntem kaynak suyu kalitesine uygun seçilmelidir (Logsdon et al., 1999).
Su kullanımının neredeyse her tipi için, kentsel, endüstriyel veya tarımsal, suyun içerisindeki eriyen bileşenler artmakta veya suyun sıcaklığı artmaktadır. Bu nedenle, deşarj veya dönüş akışını almak, su kütlelerinin su kaliteside etkilifir. Su aşağı hareket ettikçe, ek su kullanımı yapılırsa, bu su kalitesini düşürebilir. Belediye veya endüstriyel bitki sulamasında, dönüş akımı, ya da akıntı, akıntı yönünde hareket nedeniyle yüzey suyunun yeraltı suyunda akifere geçmesi durumunda, yeraltı suyu kalitesi yüzey suyundan dolayı etkilenecektir (Winter et al., 1998) .
Ham su kaynağı bir muhalif için çekici bir hedef olabilir. Bir göl, nehir veya kuyu alanı olsun, birçok kaynak, bir saldırganın bir kirlenme veya fiziksel saldırı girişimi için sayısız fırsat sunabilir. Büyük miktarlarda kirleticilerle, böyle bir göl veya nehirdeki su kaynağının zehirlenebileceğine inanılmaktadır (Winslow, 2005). Ham su kaynağının orijinini öğrenmek, kalite sorunlarını tahmin ederek, su kalitesini tanımlamada bir izleme programı geliştirmek için yararlı olabilir. Yüzey suları için havza hakkındaki bilgiden, kirliliğin suni mi yoksa doğal yollarla mı bulaştığı anlaşılır. Ayrıca, bir yukarı veya aşağı kullanıcı kaynak suyu kalitesine ilişkin verilere sahip olabilir. Yeraltı suları için, suyun hangi akiferden çekildiğinin bilinmesi çok faydalı olur, özellikle de eğer çevreden bu kaynağı kullanan varsa daha da yararlı olur (Logsdon et al., 1999).
Bir su arıtma tesisinin kapasitesi sürekli kaynak suyu kalitesinin, direktiflere uygun şekilde su arıtarak, ve aynı kalitede su vermesi beklenmektedir. Genellikle, su kaynağının veritabanı sınırlıdır. Örneğin, su kalite özellikleri bulanıklık gibi geniş bir aralıkta değişebilir, buna ait olasılık eğrileri kullanılarak incelenebilir. Bu eğrilerden, bulanıklık konusunda yüzde 90 ya da 99 zaman civarında tahmin yapılabilinir. Yavaş kum, silisli toprak, ya da doğrudan filtrasyon olarak arıtma süreçleri göz önüne alındığında, kaynak su kalitesinin dikkatli bir çalışma ile, bu süreçlerin başarılı bir şekilde çalışarak, gerekli yüksek kaliteli kaynak suyu tutarlı olarak kullanılabilir olarak sağlanacaktır. Kaynak su kalitesi sorunları bazen yosun yüklü suların işlenmesi için, çözünmüş hava flotasyonu kullanılması gibi, belirli bir işlem için ihtiyaç sinyali verebilir. Yüzey suları arıtıldığında, kamu sağlığının korunması için birden fazla bariyer kavramı göz önünde tutulmalıdır. İnsan veya hayvan dışkısı kirliliğine maruz kalan kaynaklarda, (Cryptosporidium iletebilen sığır, domuz, koyun, at, ya da diğer hayvanlar), muhtemelen çifte fiziksel bariyer gerekecektir [sedimentasyon veya filtreli çözünmüş hava flotasyonu (DAF)] (Logsdon et al., 1999).
Süreç güvenilirliği önemli bir husustur ve bazı durumlarda seçmek için hangi işleme karar vermenin önemli bir yönü olabilir. Yüzey suyu dezenfeksiyonu zorunludur, bu nedenle, esas olarak arıtma sürecinde bu konuda tedbirli olunmalıdır (Logsdon et al., 1999).
Arıtma tesisi bakım ve onarım çalışmaları esnasında, bu tür pompalar gibi tüm temel öğeler, iki veya daha fazla, çökelme havzaları, topaklayıcı, filtreler ve kimyasal besleyiciler bir süre için hizmet dışına alınabilir. Her bir ögenin önem derecesi güvenli suyun her zaman temin edilecek olması dikkate alarak, bir vaka olarak ayrı ayrı değerlendirilmelidir (Teknik El Kitabı, 1985). Eğer arıtılmış su verilemiyorsa, sorun giderilene kadar suyun verilmesi durdurulur ve uygun dezenfeksiyon sağlanır ya da bir "su kaynatma" önerisi duyurulur tüm kullanıcılara. Dezenfeksiyon arızalarını önlemek ve bir ekipman arızası durumunda kesintileri en aza indirmek için, yedek dezenfeksiyon sistemleri veya yedek parça acil durumlarla başa çıkmak için elde tutulmalıdır. Proses güvenilirliği için alternatif dezenfeksiyon sistemleri de araştırılmalıdır, değilse bu konudaki başarısızlık, halk sağlığı açısından kötü sonuçlar doğurabilir (Logsdon et al., 1999).
Proses güvenilirliğini etkileyen faktörlerin her biri teker teker incelenmelidir, çünkü bir durumda güvenirliği etkileyen bir durum başka bir durumda etkilemeyebilir. Güvenilirliğini etkileyecek faktörler şöyle sıralanabilir (Logsdon et al., 1999):
Sağlamlık kavramı güvenilirlik açısından önemlidir. Su filtrasyon tesisleri için sağlamlık "... Normal çalışma koşullarında mükemmel parçacık / patojen kaldırılmasını sağlamak ve az veya şiddetli sapmalarda da bu performanstan çok az sapma yapma yeteneğidir" olarak tanımlanır. İçme suyu literatürü yıllar boyunca sağlamlık üzerine odaklanmış değildir, ama edinilen bilgiler de, prosesler engellerle karşılaştığı zaman çok kuvvetli davranmadıkları gözlemlenmiştir. Bu bölümde, filtre edilmiş suyun türbülansı, 0.08 NTU’dan 0.20 nefelometrik türbülans unitine (NTU) çıkmıştır, krisotil asbest fiber de 0.1 milyondan 0.36 milyon fiber/L’ye yükselmiştir. Koagülant verildikten sonra, filtre edilmiş suyun türbiditesi 0.08 NTU’ya düşmüş, asbest fiber lifleri 0.01 milyon fiber/L’ye gerilemiştir. Daha fazla sağlamlık üzerine yayın çıkana kadar, mühendislik tecrübesi ve yargı güvenilirliği, bu yöndeki güvenirliliği ve sağlamlığı korumak için en iyi rehber olacaktır (Logsdon et al., 1999).
Bir arıtma tesisinin yükseltilmesi veya genişletilmesi gerekirse, sistemin seçiminde mevcut bulunduğu proseslerin çok büyük önemi vardır. Alternatif açıklama süreçleri mevcut olduğunda, sitedeki kısıtlamalar da önem arz etmektedir, bazıları mesela konvensiyonel çöktürme için çok az bir yer gerektirebilir. Geleneksel bir çökeltme havzası için gerekli alanın yalnızca küçük bir kısmını gerektirmesi, özellikle arıtma öncesi, süreç seçiminde önemli olabilir. Ozon veya granül aktif karbon (GAC) adsorpsiyon ile bitkiler güçlendirme yaparken hidrolik kısıtlamalar önemli olabilir. Bazı arıtma süreçleri için gerekli olan yükselti miktarı, hidrolik gereksinimleri karşılamak için yerinde pompalama ile de çözülebilinir. Bu prosesin toplam maliyeti arttırmakta ve bazı durumlarda, farklı bir işlem seçilmesine neden olabilir. Hidrolik yükselti gerekliliği bazı durumlarda işlem seçimini etkileyebilir. Basınçlı filtrasyon, demir ya da manganezin çıkartılması için, yeraltı suyunun oksidasyonunun arıtması için seçilebilir. Bu durumda, kendi ağırlığı ile filtrasyon kullanımı, filtrelerden sonra suyun pompalanması ve hidrolik yükseltinin sağlanması, basınç filtreleri ile bazen direk kuyudan depo filtrelerine basmak mümkün olabilecektir (Logsdon et al., 1999).
Kaynak suyu kalitesinde, gelecek düzenlemelere veya değişiklikleri karşılamak için bir su arıtma tesisinin yeteneği oldukça önemlidir. Mevcut düzenleyici ortamda, su araçları için yapılacak düzenlemelerin gelecekte muhtemel olduğu düşünülmelidir. Bazı kurumlar için, yönetmelikler ek arıtma isteyebilir, şöyle ki, daha once sudan çıkarılması istenmeyen bir madde daha sonra şartnamelerin değişmesiyle sudan çıkarılması gerekebilir, böyle durumlarda, ek arıtma veya daha etkili bir arıtma istenebilir. Bazı su arıtma prosesleri kirleticilerin giderilmesinde dar bir aralığı hedef alırlar ve diğer kirletici maddelerin kontrol edilmesine kolaylıkla adapte olamazlar. Öte yandan, bir yüzey suyu arıtma tesisi, koagülasyon ve filtrasyon yaparken yeterince arsenic çıkartamayabilir ve gelecekteki düşük MCL oranını sağlayamaz, bu arsenik’in suyun içesrisindeki konsantrasyon derecesine, koagülant kimyasallarına ve dozajlarına ve arıtmanın pH’ına bağlıdır. Bu örnekte, koagülasyon ve filtrasyon arıtma serisinde değişebilecek düzenleme şartını sağlayabilecek daha fazla bir esnekliğe sahiptir (Logsdon et al., 1999).
Bir arıtma tesisi planlanırken, arıtma süreçlerinde iyi kararların alınması ve böylece kaynak suyu kalitesi iyi kurulması gereklidir. Çoğu arıtma tesisleri uzun yıllar kullanılsın diye inşa edilir fakat zamanla kullanılan suyun kalitesinde değişiklikler olabilir. Göllerin uzun vadeli ötrofikasyonlarından dolayı artan yosunlarının neden olduğu tat ve koku problemleri oluşur. Bazı arıtma tesisi operatörleri şu anda suların arıtılmasının geçmişte arıtmaktan daha zor olduğunu savunurlar. Bu tür sorunlara karşı savunma, arıtma tesisini yaparken belirli bir fleksibilite sağlanmalı ve şu andaki ve gelecekteki problemler düşünülerek, su kalitesi şu andaki durum ve ileride olabilecek durumları da kapsamalıdır (Logsdon et al., 1999).
Arıtma prosesleri seçildikten sonra, dizayn ve inşa edildikten sonra, yararlı istenen su kalitesini elde etmek için bunları başarıyla işletmek gerekir. Arıtma karmaşıklığı, küçük sistemlerde daha çok önem kazanmaktadır. Eğer bir arıtma tesisinin işletmesi çok işgücü gerektirerek başarılı olabiliyorsa, küçük bir sistemin yapacağından çok iş gerektiriyorsa, teknik beceri düzeyi kolayca bulunamazsa, o zaman arıtma başarısızlığa uğrar. Hizmet ve ekipman onarım erişimi bazı küçük kuruluşlar için zaman ve uzaklık açısından problem olabilir. Seçilen arıtma prosesleri de kullanılabilir olacak olan çerçevede işletilebilir de olması gerekir. Sistem boyutu başarılı operasyonda tek belirleyici faktör değildir. Bazen, yönetim yeterince ilerici değil ya da başarılı arıtma tesisi işlemini kolaylaştırmak için modern araç ve teknikleri ile iyi eğitilmiş personel sağlama gerekliliğini fark etmez. Bu durumda, kamu hizmeti yönetimi arıtma için planları kabul edilmeden önce karmaşıklığı ve arıtma süreçleri için gereksinimlerden haberdar olmak gerekir. Yönetimin başarılı çalışması için gerekli olacak eylemleri içermeyen bir su programı, nispeten karmaşık arıtma süreçlerinin tanıtılmasını sorun olmaktan çıkaran bir reçete olmayacaktır (Logsdon et al., 1999).
Otomasyon veya gelişmiş denetim kontrol ve veri toplama (SCADA) ile arıtma arasındaki uyum her ölçekteki sistemler için önemli olabilir. Büyük sistemlerde, otomasyon veya gelişmiş SCADA için daha küçük ama son derece eğitimli ve yetenekli bir işletim personeli alarak bu doğrultuda işletme maliyetlerini düşürmek iyi bir yol olabilir. Küçük işletmeler için, SCADA ile güçlendirilmiş otomatik cihazlar kullanılarak, uzaktan kumanda ile yöneterek, iyi eğitimli uzmanın her zaman arıtma sahası içerisinde otrumasını gerektirmeyecek bir sistemle, aırmalar yönetilebilinir (Logsdon et al., 1999).
Maliyet, genellikle süreç seçiminde önemli bir faktördür. Mühendislik ekonomisi ilkelerini kullanarak alternatif işlemler için maliyetlerin değerlendirilmesi ilk once basit gibi görünebilir, ancak bu böyle olmayabilir. Farklı arıtma şekilleri değerlendirildiğinde, onların her birinin yeteneklerinin aynı olması olası değildir, çok farklı şekillerden kaynaklanan arıtma-su kalitesi aynı şekillerde aynı olmayabilir (Logsdon et al., 1999). Tüm maliyet tahminleri, çeşitli maliyet unsurlarını da içererek, deneyimli yargılara ya da tahminlere dayanacaktır (Cilensek, 2005).
Su arıtma maliyeti üç faktöre bağlıdır: (1) Ham suyun kalitesi, maliyetler ham suyun kirliliğine göre değişir, (2) arıtma derecesi, ne kadar iyi su elde edilmek isteniyorsa, o kadar maliyet gerekecektir, ve en son olarak (3) arıtılacak gerekli su hacmi, arıtma tesisinin kapasitesini belirleyecek ve buna göre birim maliyet olacaktır (Gray, 2008).
Bu tip durumlarda, arıtma proseslerinin karşılaştırılması gerekir. Su kalitesinin iyileştirilmesi, belirli bir yönü ile gerçekten gerekli ve yararlı değilse, belki de maliyetin içine girmemek gerekir. Örneğin, diyatomlu toprak filtreleri ile ön koagülasyon yaparak partikül maddeleri kaldırabilirsiniz, ama koagülasyon, flokulasyon ve sedimentasyonla sadece renk ve organic karbonu (TOC) kaynak sudan kaldırabilirsiniz. Düşük renk ve düşük TOC konsantrasyonlarıyla suyun arıtılması, sadece parçacık halinde kirletici maddelerin temizlenmesi için bir arıtma yeterli olabilir, ve bu iki atomlu toprak filtre gibi bir düşük-maliyetli filtreleme işleminin kullanımı tercih edilebilir. Eğer ek su kalitesi geliştirilmesi gerekirse, söz konusu bu işlem dizisi için metotlar geliştirilebilinir (Logsdon et al., 1999).
Kullanılan maliyet tahminleri, çeşitli çalışma kapsamları bilinen Proje tasarım seviyelerine dayanmaktadır. İşin kapsamı, bir günlü arıtım miktarından, inşaatı için gerekli tüm proje ve dökümanları kapsar (Cilensek, 2005). Maliyet tahminleri, tüm süreci dikkate alarak yapılmalıdır. Hem sermaye ve işletme ve bakım (O & M) maliyetleri de tahmine dahil edilmelidir. Tahmin O & M maliyeti için zor olabilir, ve ekonomide bazen beklenmedik büyük değişiklikler meydana gelir ve daha önceki tahminleri geçersiz kılabilir. Operatör personel için yedek parça ya da ekstra ekipman envanterini tutmak ve rutin bakım faaliyetleri için onarım ihtiyacı, maliyet tayinlerine dahil edilmelidir. Bazı küçük su kuruluşları, su araçlarında sermaye yatırımı olarak başlangıçta tasarruf etmek isterken, ekipman bakım ve sık yedek parça değiştirilmesi masrafları ile karşı karşıya kalırlar. Özellikle küçük kuruluşlar, arıtma proseslerinin işletilmesini düşünüyorken, aynı zamanda bunları kompetan kişilerin de işletmesini düşünmeleri gerekir. Ağırlıklı olarak kırsal yerlerde olan arıtma tesisleri, büyük yerlerden uzak olanlar, tecrübeli yöneticileri buralarda çalıştıramayacakları için, kriz zamanında ne yapabileceklerini hesap etmelidirler. Bazı kuruluşlar için, O & M düzenlemeleri üzerine sözleşmeler veya uzun vadede başarılı bir çalışma için dışarıdan ek destek alabilirler (Logsdon et al., 1999).
Çevre uyumluluk sorunları büyük bir miktarda, kalıntı atığın yönetimi, arıtma işlemlerinden çıkan atıktan ve arıtma için gerekli olan enerjiden oluşur. Su temizleme etkisi arıtma tesisi ötesine uzanır. Güvenli içme suyu sağlamanın faydaları çok büyüktür, ama dikkatli seçilmeyen arıtma proseslerinin ciddi çevre sorunları yaratmak demek olduğunu bilmeli ve buna göre güvenli su sağlamak için dikkat edilmelidir. Alternatif arıtma süreçleri atfedilen halk sağlığı yararları ve çevre zararları konusunda nicel hesaplamaları yapma, bunları düşünmekten çok varsayımları ve katı verilerin sadece sınırlı bir miktarını bilmek, ancak bu tahminleri yapılmasındaki zorluk, mühendisleri bu işleri yapmaktan da vaz geçirmemelidir (Logsdon et al., 1999).
Artıklar ya da çamur veya su arıtmanın diğer yan ürünleri, yaygın olarak, çevresel uyumluluk dikkate alındığında düşünülmektedir. Büyük hacimlerde su çamurunun yüzey sularına atılması artık çoğu yerde izin verilmemektedir. Bu nedenle, koagülasyon, gelişmiş koagülasyon ve kireç yumuşatması tarafından üretilen artıklar çevreye kabul edilebilir bir şekilde ele alınması gerekir. Tuzlu veya az tuzlu suların uzağında olan kaynaklar, salamuraların atılması konusunda zorluklarla karşılaşabilirler. Su arıtma toplam maliyetinin önemli bir kısmını oluşturan artıkların arıtılması; bazı durumlarda, proses seçimini etkileyebilecek derecede olabilirler (Logsdon et al., 1999).
Su israfı su kaynaklarının sınırlı olduğu alanlarda önemli olabilecek bir konudur. Membran prosesleri kullanan arıtma filtrasyon diğer yaklaşımlar üzerinde bazı avantajları vardır, ama bir zar işlemi tarafından reddedilen su fraksiyonu aşırı ise, o zaman daha az su arıtılmış su talebini karşılamak için kullanılabilir. Ya da ek arıtma olmadan bir çok alanda yüksek hacimli işlem atıklarına geri dönüşüm yapılır (Logsdon et al., 1999).
Su kuruluşlarının enerji kullanımı gelecekte bir çevre endişesi haline gelebilir. Gelecekteki maliyetlerin tahmini oldukça zordur. Enerji krizi ve yakıt fiyatlarındaki keskin artışlar Birleşik Devletleri'nde meydana geldiğinde, gelecekteki enerji maliyet artışlarının olası etkisini dikkate alanlar, 1970'lerin ortasına bakabilirler. Pıhtılaşmış kimyasallar, çamur bertaraf maliyetleri ve elektrik teslim fiyatlarının bir öncesi ve sonrası karşılaştırılması, gelecekteki enerji fiyat artışlarına bir mikrofiltrasyon bitkinin açığı, karşı pıhtılaşmanın kullanıldığı bir arıtma tesisinin açığına karşı bir değerlendirme yapılması yararlı olabilir (Logsdon et al., 1999).
Dağıtım sisteminde istenen su kalitesinde, arıtma süreçlerinin etkisinin sürecin değerlendirmesinde dikkate alınması gereken bir faktör olduğu bilinmelidir, ve şunları içermektedir (Logsdon et al., 1999) :
Su dağıtım sistemi izleme ile ilgili düzenleyici gereklilikler, arıtma tesisindeki içme suyu MCLs değerlerine uysa da, dağıtım sistemindeki su kalitesinin bozulması yasal uyumluluk sorunlarına yol açabilir.
Arıtma işlemleri su stabilitesini artırmak için seçilmelidir. Örneğin, ozon kabiliyeti büyük organik moleküller, molekül bağlarını kırmak ve daha küçük organik moleküller oluşturmak ya da ozon kullanılması suda bakterilerin büyümesini teşvik etmek, moleküler fragmanları, su içinde bulunan bir bakteri için daha uygun bir besin kaynağı oluşmasına neden olabilir . Bu büyüme arıtma tesisinde bir filtre yatak içinde yer alırsa, daha fazla biyolojik kararlılıkta su üretebilir. Diğer yandan, az ya da hiçbir organik madde filtre yatağında bakteriler tarafından metabolize edilmezse, organik maddeler dağıtım sistemi içine geçecek ve orada biyofilm büyümesini teşvik edeceklerdir. Dağıtım sistemi biyofilm mikrobiyolojik uyum ihlalleri, tatları ve kokuları, aşırı klor talep ve serbest klor tükenmesi ve su şebeke korozyon da dahil olmak üzere çeşitli sorunlara neden olabilir. pH ve bitmiş suyun alkalinite su zamanla stabil olmayacak gibi ise, dağıtım sistemindeki su kalitesi, su arıtma tesisinde sorunlu gözükmese de, korozyon nedeniyle problem olmaya başlayabilir ve kalitesi değişebilir (Logsdon et al., 1999).
Birden fazla su kaynakları tek bir su programı tarafından kullanıldığında, su uyumsuzluk sorunları ortaya çıkabilir. Bunlar, düşük mineral bir su dağıtım sistemi içinde karıştırılarak yüksek mineral içeriğine sahip bir su kaynak suyunun, doğası nedeniyle de olabilir. Ters-osmoz yoluyla arıtılmış su, geleneksel arıtılmış yüzey suyu ile beraber konulursa problem çıkabilir. Alternatif olarak, farklı kaynaklardan gelen sular farklı dezenfeksiyon teknikleri ile arıtılabilinir. Genel olarak, bir dağıtım sisteminde serbest klor ile dezenfekte kloramin su ve su karışımı yanlış olarak kabul edilir. İki farklı su etkileşim bölgesinde, serbest klor, kimyasal kalıntı mevcut ise serbest klor azaltılması ve dikloramin veya azot triklorür oluşturan monokloramin ile reaksiyona girebilir. Tat ve koku şikayetleri bu uygulamadan kaynaklanabilir (Logsdon et al., 1999).
Fizibilite çok büyük boyutlarda süreçlerini büyütmek için ya da bazı durumlarda önemli ölçüde çok küçük boyutlarda küçültmek için kullanılır. Böyle koagülasyon ve yüzey su veya çöktürücü kireç yumuşama filtrasyon gibi karmaşık arıtma prosesleri, fiziksel olarak küçültülmüş olur, ancak yüksek eğitimli operatör için ekipman maliyetleri ve ihtiyaçları küçültme işlemi ile uygulanamaz hale getirebilir. 10 MGD (38.000 m3 / gün) ya da 1 MGD (3.800 m3 / gün) pratik ve yönetilebilir süreçler 0.01 MGD (38 m3 / gün) çok karmaşık olabilir. Öte yandan, küçük su sistemleri için çok iyi çalışan süreçler, büyük sistemler için pratik olmayabilir. Membran filtreler küçük sistemler için çok iyi çalışırlar, fakat mikrofiltrasyon sistemleri 100 den 500 mgd’ye (3.8 x 105 den 1.9 x 106 m3/gün) olduğunda çok büyük bir pompalama ve birçok küçük parçayı birleştirmek gerekecektir. Arıtma modülleri (örneğin, mikrofiltrasyon) daha fazla modülü katarak daha büyük boyuta genişleyebilir. Bu genişleme 100 kat boyutta olursa, genişleme için sorunlu hale gelebilir. Diğer taraftan granüler ortam filtreleri büyük ya da küçük bir yüzey alanına sahip bir filtre tasarlanması ile genişletilebilir (Logsdon et al., 1999).
