BATIK MEMBRAN-AKTİF ÇAMUR SİSTEMLERİNİN ARITMA KAPASİTESİNİN GELİŞTİRİLMESİ VE MODELLENMESİ

Abstract

DOKTORA TEZİ BATIK MEMBRAN-AKTİF ÇAMUR SİSTEMLERİNİN ARITMA KAPASİTESİNİN GELİŞTİRİLMESİ VE MODELLENMESİ Halil HASAR Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı 2001, Sayfa : 129 Bu çalışmada, batık membran aktif çamur sisteminde evsel atıksularin arıtımı incelenmiş, sistem hidrolik açıdan modellenmiş ve çamurun reolojik özellikleri belirlenmiştir. Çalışma sonucunda, çıkış suyunun toplam KOİ (T-KOİ) konsantrasyonu genellikle 5-25 mg/1 arasında değişmiş ve 0.03-0.04 kg T-KOİ/Gün arasındaki yüksek organik yüklerde T-KOİ giderimi % 98'in üzerinde gerçekleşmiştir. Sistemi besleyen evsel atıksuyun inert KOİ konsantrasyonu 3-10 mg/1 arasında değişirken, sistemdeki mikroorganizmalar tarafından inert bileşiklerin üretilmesi ve zamanla birikmesinden dolayı bu değer çıkış suyunda 5-20 mg/l'ye yükselmiştir. Toplam fosfor, sürekli havalandırmanın yapıldığı periyotlarda 1 mg/l'nin altında, havalandırmanın aralıklarla yapıldığı ve anoksik şartların oluştuğu periyotlarda ise daha yüksek olmuştur. Çıkış suyunda askıda katı madde (AKM) ve toplam koliform bakteriye rastlanmaması, bu parametrelerin gideriminin %100 düzeyinde gerçekleştiğini göstermiştir. Bulanıklık %97- 99.8 düzeylerinde giderilmiştir. Sistemde, genellikle toplam Kjeldahl Azotu (TKN) giderimi %87.8-99.1 ve amonyum azotu giderimi ise %89.4-99.8 arasında gerçekleşmiştir. Çıkış suyunun nitrat konsantrasyonu, sürekli havalandırmanın yapıldığı periyotlarda 8.2-26.8 mg/l'ye yükselirken, aralıklı havalandırmanın yapıldığı ve anoksik şartların oluştuğu periyotlarda ise 2.4 mg/l'ye kadar düştüğü tespit edilmiştir.III Sistemdeki MLVSS/MLSS oranı ortalama olarak 0.76 bulunmuştur. Uzun çamur yaşı ve inert madde birikiminin sistemdeki canlılık aktivitelerini % 50 oranında azalttığı belirlenmiştir. Sistemdeki çamurun akış özellikleri Newtonian, Bingham ve Ostwald de Vaele modellerine göre değerlendirilmiş ve en uygun modelin Ostwald de Vaele modeli olduğu belirlenmiştir. Sıcaklığın artışına bağlı olarak çamurun kayma gerilmelerinin ve gözlenen viskozitenin düştüğü görülmüştür. Ayrıca, gözlenen viskozitenin katı madde içeriğinin artışına bağlı olarak da arttığı tespit edilmiştir. Membranın toplam direncine ait matematiksel modellemede; filtrasyon süresi, transmembran basıncı ve süzüntü hacmine bağlı olarak lineer olmayan regresyon modeli esas alınmış ve lineer hale dönüştürüldükten sonra lineer çoklu regresyon modeline göre çözüm yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: Aktif Çamur, Batık Membran, Evsel Atıksu, Matematiksel Model, Çamur Reolojisi