ATIK DEĞERLENDİRİLMESİ VE ARITIM YÖNTEMLERİ

Doç.Dr. Şenay ŞANLIER

Çağdaş yaşamın bir sonucu olarak ortaya çıkan kirlilik, günümüzde

üzerinde en çok durulan ancak, en az çözüm getirilebilen konulardan

birisidir.

Çevre kirliliği 16. Yüzyıldan sonra başlamıştır. Bu tarihe kadar tarımsal üretim potansiyelinin düşük olması,

kıtlıklar ve salgınlar nedeni ile dünya nüfusunda kayda değer bir artış olmamıştır. Bu tarihten sonra tıpta,

endüstride ve tarımda görülen gelişmeler doğrudan dünya nüfusunun artmasına yol açmış, artan nüfusun ve

kentleşmenin gereksinmelerini karşılayabilmek için tarımda ve endüstride "daha çok üretim" zorunluğu

ortaya çıkmış, bu kez daha çok üretim daha çok artık ve atık oluşmasına neden olmuş ve bunun sonucu olarak çevre kirlenmesi görülmeye başlamıştır. Özellikle 1970' li yıllarla başlayan dönemde teknolojideki gelişmelere

bağlı olarak üretimde ve tüketimde görülen baş döndürücü artışlar ekolojik dengede ciddi bozulmalara

yol açmıştır

Çevre kirliliğini oluşturan temel unsurlar evsel ve endüstriyel artıklardır. Bu artıklar her hangi bir işlem görmeden doğrudan doğaya verildiğinde "atık" adını alırlar. Atıkların çevre kirliliği oluşturmayacak

şekilde başka yerlerde değerlendirilmesi ya da parçalanarak doğaya verilmesi ile çevre kirlenmesi en aza iner ve bu denli

küçük bir kirliliği doğal süreçler zaten temizleyebilir.

Çevre kirlenmesinin tümüyle ortadan kaldırılması bugünkü teknolojik, ekonomik olanaklar ve çevre

bilinci açısından olası değildir. Tüm modern yaşamdan vazgeçilmesi halinde elde edilecek

olan sadece daha çok kirlenmenin durdurulması olacak, ancak bugüne kadar olan kirliliğin birikintisi uzun yıllar devam edecektir. Bu

durumda yapılması gereken şey bir yandan daha çok kirlenmenin olabildiğince önlenmesi, öte

yandan mevcut kirliliğin temizlenmesidir.

ÇEVRE KİRLİLİĞİNİN NEDENLERİBir yaklaşıma göre çevre kirliliğinde asıl önemli olan nüfus artışı değil, gelişmiş ülkelerin yarattığı kirliliktir.

Nüfus artışının çevre kirlenmesi ve doğal kaynak tüketimindeki payı sadece %10 kadardır. Dünya gelirinin

%70' inin dünya nüfusunun %30 kadarı tarafından kullanıldığı dikkate alınırsa çevre kirlenmesinin temel

nedeninin nüfus artışı değil tüketim artışı olduğu söylenebilir. Bu durumda

çevre kirliliğinin temel unsurları kentleşme, sanayileşme, tüketim artışıdır.

ATIK

Her türlü üretim ve tüketim faaliyetleri sonunda,fiziksel, kimyasal ve bakteriyolojik özellikleriyle

karıştıkları alıcı ortamların doğal bileşim veözelliklerinin değişmesine yol açarak dolaylı veya

doğrudan zararlara yol açabilen ve ortamınkullanım potansiyelini etkileyen katı, sıvı ve gaz

halindeki maddelerdir

ATIK SU

Evsel, endüstriyel, tarımsal ve diğer kullanımlarsonucunda kirlenmiş veya özellikleri kısmen yada

tamamen değişmiş sular ile maden ocakları vecevher hazırlama tesislerinden kaynaklanan sular

ve yapılaşmış kaplamalı ve kaplamasız şehirbölgelerinden, cadde otopark ve benzeri alanlardanyağışların yüzey veya yüzey altı akışa dönüşmesi

sonucunda gelen sulardır

Su KirliliğiSu kirliliği su kaynağının kimyasal, fiziksel, biyolojik, radyoaktif ve ekolojik özelliklerinin olumsuz yönde değişmesi şeklinde gözlenen

ve doğrudan veya dolaylı yoldan biyolojik kaynaklarda, insan sağlığında, su ürünlerinde, su kalitesinde ve suyun diğer

amaçlarla kullanılmasında engelleyici bozulmalar yaratacak madde veya enerji atıklarının boşaltılmasını ifade etmektedir. Bu

çerçevede Birleşmiş Milletler Dünya Sağlık Örgütü (WHO) tarafından sularda kirletici etki yapabilecek unsurlar aşağıdaki

şekilde sınıflandırılmışlardır.

a) Bakteriler, viruslar ve diğer hastalık yapıcı canlılar: Suların hijyenik açıdan kirlenmesine neden olan bu organizmalar genellikle hastalıklı ya da hastalık taşıyıcı olan insan ve hayvanların dışkı ve idrarlarından kaynaklanır.

b) Organik maddelerden kaynaklanan kirlenme: Ölmüş hayvan ve bitki artıkları ile tarımsal artıkların yüzeysel sulara karışması sonucunda ortaya çıkan kirlenmedir.

c) Endüstri atıkları: Çeşitli endüstri faaliyetleri sonucu oluşan fenol, arsenik, siyanür, krom, cıva vb. toksik maddeleri içerirler.

Sularda Kirletici Etki Yapabilecek Unsurlar

d) Yağlar ve benzeri maddeler : Tanker kazaları ve petrol boru hatlarından kaynaklanır.

e) Sentetik deterjanlar : Temizlik maddeleri (fosfat yüklü).

f) Radyoaktivite: Nükleer enerji santralları, hastaneler, bazı endüstri kuruluşları, araştırma kuruluşlarından kaynaklanan atıklar ile nükleer silah denemeleri sonucunda oluşabilmektedir.

g) Pestisitler: Tarımsal savaşta kullanılan yapay organik maddelerdir.

h) Yapay organik kimyasal maddeler: Bu maddeler farmasotik, petrokimya ve zirai kimya endüstrilerince üretilmektedir.

i) Anorganik tuzlar: Bu maddeler toksik olmayıp ancak yüksek dozlarda kirletici olarak kabul edilirler.

j) Yapay ve doğal tarımsal gübreler: Azot ve fosfordan kaynaklanan ikincil kirlenme.

k) Atık ısı: Tek geçişli soğutma suyu sistemlerine sahip termik santrallar yüzeysel sulara büyük miktarda atık ısı verir. Suyun sıcaklığının artması bir yandan doğal arıtma sürecini hızlandırırken öte yandan sudaki oksijenin doygunluk derişimini azaltarak anaerobik kokuşmaya neden olurlar.

Atık Su KaynaklarıAtık Su Kaynakları

Kentsel atık sularKentsel atık sular Endüstriyel atık sularEndüstriyel atık sular

Kentsel Atık Sular

Evsel-kentsel atık sular

Kentsel-karışık atık sular

Evsel-kentsel atık sularEvsel-kentsel atık sular

Önemli kısmı insan atıklarından, mutfak suyu, sebze ve Önemli kısmı insan atıklarından, mutfak suyu, sebze ve yiyecek artıklarından meydana geliryiyecek artıklarından meydana gelir

Taze olduğu zaman bulanık gri veya sarı renklidirTaze olduğu zaman bulanık gri veya sarı renklidir

Kendisini oluşturan maddelerin oksijen tüketmelerinden Kendisini oluşturan maddelerin oksijen tüketmelerinden dolayı çok az oksijen içerirlerdolayı çok az oksijen içerirler

Az eğimli kanallarda veya uzun süren akışlarda Az eğimli kanallarda veya uzun süren akışlarda çürüme belirtisi başgöstererek rengi kararır ve çürüme belirtisi başgöstererek rengi kararır ve çürüme olayı gerçekleşir. Oluşan H2S gazı çürüme olayı gerçekleşir. Oluşan H2S gazı biyolojik arıtımı engeller. Zehirleyici etkisi vardırbiyolojik arıtımı engeller. Zehirleyici etkisi vardır

Eger atık sular kanalda veya arıtma tesisinde Eger atık sular kanalda veya arıtma tesisinde oksidasyona maruz bırakılırsa sülfirikasit oksidasyona maruz bırakılırsa sülfirikasit oluşumu nedeniyle korozyana neden olabiliroluşumu nedeniyle korozyana neden olabilir

Hijyen bakımından evsel atık sularda bulunan Hijyen bakımından evsel atık sularda bulunan bakteriler incelenmelidirbakteriler incelenmelidir

Kentsel-karışık atık sularKentsel-karışık atık sular

Çeşitli özellikteki atık suların ortak bir arıtma Çeşitli özellikteki atık suların ortak bir arıtma tesisinde arıtılması ekonomik sebepler tesisinde arıtılması ekonomik sebepler açısından olduğu kadar arıtmada elde edilecek açısından olduğu kadar arıtmada elde edilecek arıtma verimi açısından da önemlidirarıtma verimi açısından da önemlidir

Evsel atık su pH ının nötr olması asidik yada Evsel atık su pH ının nötr olması asidik yada bazik endüsrti sularının pH’ sını dengeleyecektirbazik endüsrti sularının pH’ sını dengeleyecektir

Endüstri atık suları bünyelerinde biyolojik arıtım Endüstri atık suları bünyelerinde biyolojik arıtım için gerekli nutrientleri içermezler. Evsel atık için gerekli nutrientleri içermezler. Evsel atık sular dengeleyicidirsular dengeleyicidir

Endüstriyel atık sularEndüstriyel atık sular

Soğutma sularıSoğutma suları Temizlik işlerinden gelen sularTemizlik işlerinden gelen sular Endüstriyel prosesden gelen atık sularEndüstriyel prosesden gelen atık sular

Arıtma Arıtma Suların kullanım sonucu yitirdikleri fiziksel, Suların kullanım sonucu yitirdikleri fiziksel,

kimyasal ve bakteriyolojik özelliklerin bir kısmını kimyasal ve bakteriyolojik özelliklerin bir kısmını veya tamamını tekrar kazandırabilmek ve/veya veya tamamını tekrar kazandırabilmek ve/veya

boşaltıldıkları alıcı ortamın doğal, fiziksel, boşaltıldıkları alıcı ortamın doğal, fiziksel, bakteriyolojik ve ekolojik özelliklerini bakteriyolojik ve ekolojik özelliklerini

değiştirmeyecek hale getirilebilmelerini temin için değiştirmeyecek hale getirilebilmelerini temin için uygulanacak her türlü fiziksel, kimyasal ve uygulanacak her türlü fiziksel, kimyasal ve

biyolojik işlemleri ifade eder. biyolojik işlemleri ifade eder.

Başka bir ifade de atıksuların alıcı ortama Başka bir ifade de atıksuların alıcı ortama verilmeden önce kirletici özelliklerini verilmeden önce kirletici özelliklerini

müsaade edilebilen alıcı ortam parametre müsaade edilebilen alıcı ortam parametre değerlerine indirgeme işlemidir.değerlerine indirgeme işlemidir.

Endüstriyel işletmelerde arıtma tesisine sahip işletmeler sadece %9'dur.

Arıtma tesisi bulunmayan kuruluşlardan; özel sektörün oranı %16 iken, kamu sektörünün oranı ise %84'tür.

Ülkemizde faaliyette bulunan organize sanayi bölgelerinden sadece %14'ünde arıtma tesisi bulunmaktadır.

Ülkemizdeki turistik tesislerin %81'inde arıtma tesisi bulunmamaktadır.

3215 belediyenin bulunduğu ülkemizde 141 belediyede kanalizasyon sistemi vardır, bunun da sadece 43 tanesinde arıtma tesisi bulunmaktadır. Bir başka ifade ile kanalizasyon sularının %98.67'si hiç arıtılmadan ırmaklara, göllere ve denizlere bırakılmaktadır.

Ülkemizdeki endüstri kuruluşlarının %98'inde arıtma tesisi bulunmamakta, olanların bir kısmı ise yetersiz veya çalışamaz durumdadır.

Endüstrinin ürettiği zehirli ve ağır metaller ihtiva eden atık sulara gelince; yılda 930 milyon metreküp endüstriyel atık suyun sadece %22'si arıtılmakta, %78'i ise arıtılmaksızın doğrudan göl, ırmak ve denizlere verilmektedir.

ATIKSULARIN ARITIMI

Atık Sularda Fiziksel Özellikler

Atıksuyun fiziksel özellikleri; toplam katı madde, koku, ısı ve renk olarak sıralanabilir.

Toplam Katı Madde: Ortalama olarak evsel atıksular 720 mg/l toplam katı madde içerir.Toplam katı maddenin yaklaşık 500 mg/l'si çözünmüş halde, geri kalanı ise askıda katı durumdadır. Çözünmüş ve askıdaki katılar sabit ve uçucu halde olabilirler. Arıtma işlemlerinin çoğu, askıdaki katı madde ve uçucu çözünmüş katı maddelerin uzaklaştırılması için tasarlanır.

Koku: Atıksuda bulunan organik maddelerin bozulmasıyla oluşan gazlar kokuya neden olmaktadır. Havalandırmasız ortamda kalan atıksu kısa süre içerisinde septik hale gelir.

Septik suyun en belirgin kokusu hidrojen sülfür gazının meydana getirdiği kokudur. Yağlar, petrol ve organik çözücüler de atıksuyun kokmasına neden olur.

Sıcaklık: Genellikle atıksu sıcaklığı, kış aylarında hava sıcaklığından daha yüksektir. Yaz aylarında ise hava sıcaklığından daha düşüktür.

Kimyasal Özellikler

Biyokimyasal Oksijen İhtiyacı (BOİ5): Atıksudaki organik maddelerin biyokimyasal oksidasyonu sırasında mikroorganizmalar tarafından kullanılan çözünmüş oksijenin miktarıdır. Biyokimyasal oksidasyon yavaş bir işlemdir ve teorik tamamlanma süresi sonsuzdur. 20 günlük bir süre içerisinde, oksitlenme % 95-99 tamamlanır, BOİ testi için kullanılan 5 günlük sürede ise oksitlenme % 60-70 arasında gerçekleşir.

Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ): KOİ testi atıksuların organik madde içeriğini ölçmek için yapılmaktadır. Oksitlenebilen organik madde kimyasal oksitleyici olan potasyum dikromat kullanılarak ölçülmektedir. Bir atıksuyun KOİ'si genel olarak BOİ'sinden daha yüksektir. Çünkü biyolojik olarak oksitlenemeyen birçok bileşik kimyasal olarak oksitlenebilmektedir. KOİ testi 3 saatte yapılabilirken, BOİ testi 5 gün içinde sonuçlanmaktadır. Bu nedenle KOİ ile BOİ arasında bağlantı kurulabilir. Aradaki bağlantı bir kere belirlendiğinde KOİ ölçümleri atıksu karakterizasyonunda kullanılabilir. Ülkemizde yapılan deneysel çalışmalara göre KOİ/BOİ oranının 1,6-2,5 arasında değiştiği belirlenmiş olup, bu değer ortalama 2 olarak kabul edilebilir.

pH: Atıksudaki hidrojen iyonu konsantrasyonunun parametresidir. Atıksuyun pH değeri biyolojik ve kimyasal arıtma işlemlerinin belirlenmesinde önemlidir. İçme suyunun pH değeri 6-8 arasında, deniz suyunun 8, doğal suların 7 ve evsel atıksuyun ise 7-8 arasındadır.

Klorür: Evsel atıksularda, klorürlerin belli başlı kaynağı insan idrarıdır. Su sertliğinin yüksek olduğu yörelerde, su yumuşatıcılarının kullanılması ile büyük miktarda klorür atıksuya karışmaktadır. Alıcı ortamda yüksek miktarda klorür konsantrasyonlarının bulunması, alıcı ortamın atıksu deşarjına maruz kaldığının bir göstergesidir.

Alkalinite: Atıksuda alkalinite; kalsiyum, magnezyum, sodyum, potasyum gibi elementlerin hidroksit, karbonat ve bikarbonatlarının varlığından veya amonyaktan oluşmaktadır. Atıksu genelde alkalidir.

Azot: Atıksudaki mikroorganizmalar için bir besin maddesidir. Azot yeterli olmadığı durumlarda, atıksuyun arıtılması için azot ilavesi gerekebilir. Evsel atıksuda azot biyolojik arıtım için gereklimiktarda vardır. Alıcı ortama deşarj edilen arıtılmış suda azot varsa, alıcı ortamda hem oksijen tüketimine hem de ötrifikasyona sebep olabilir. Atıksudaki azot başlıca, proteinli maddelerden veüre'den kaynaklanmaktadır. Bakteriler tarafından parçalanan bu bileşikler amonyak oluşumuna sebep olurlar. Oksijenli bir ortamda bakteriler amonyağı nitrit ve nitrat' a oksitlerler. Nitrat azotu atıksudaki azot bileşiklerinin son oksidasyon kademesidir.

Fosfor: Atıksudaki mikroorganizmalar için bir besin maddesidir. Alıcı ortama deşarj edilen arıtılmış atıksuda fosfor varsa, alıcı ortamda ötrifikasyona sebep olabilir.

Kükürt: Sülfat iyonu doğal olarak atıksuda mevcuttur. Sülfatlar, kimyasal olarak, anaerobik (oksijensiz) koşullarda, bakteriler tarafından sülfürlere ve hidrojen sülfüre (H2S) indirgenir. Dahasonra H2S biyolojik olarak sülfürik asite oksitlenir.

Ağır Metaller ve Zehirli Bileşikler. Nikel, kuşun, krom, kadmiyum, çinko, bakır ve cıva gibi ağır metaller ve oluşturdukları bileşikler mikroorganizmalar için zehirlidir. Bu nedenle atıksuyunbiyolojik arıtımı safhasında sorunlar yaratırlar. Evsel atıksularda ağır metaller ve zehirli elementler bulunmaz.

Gazlar: Evsel atıksularda bulunan gazlar; azot, oksijen, CO2, H2S, amonyak ve metandır. Çözünmüş oksijen, aerobik mikroorganizmaların ve diğer aerobik canlıların solunumu için gereklidir. Atıksulardaki oksijen miktarı, mikroorganizmaların oksijen tüketimi sebebi ile çok düşüktür, Atıksuda bulunan organik maddelerin anaerobik parçalanmasının yan ürünlerinden biri metan gazıdır. Bu gaz çabuk alev alan ve patlama tehlikesi olan bir gazdır. H2S gazının ise toksik etkisi çok fazladır.

Biyolojik Özellikler

Evsel atıksularda bulunan belirgin organizma grupları; bitkiler, hayvanlar, fungi, protozoa, virüsler, bakteriler ve algler gibi

mikroorganizmalardır. Evsel atıksudaki mikroorganizmalarınbirçoğu insanlar ve hayvanlar için hastalık yapıcı özelliktedir.

Koliform bakterileri insan atıklarından kaynaklanan kirlenmenin bir göstergesi olmaktadır. Algler de tat ve koku problemlerine yol açmaktadır. Atıksuyun arıtımı esnasında organik maddeler bakteriler aracılığıyla parçalanmaktadır.

ATIKSU ARITIMINDA TEMEL HEDEFLER

Askıdaki katı maddelerin uzaklaştırılması Zararlı ağır metal ve zehirli bileşiklerin

uzaklaştırılması Biyolojik olarak parçalanabilen organik

maddelerin uzaklaştırılması Alıcı ortam durumuna bağlı olarak azot ve

fosforun uzaklaştırılması Patojenik organizmaların yok edilmesi

Atıksu parametrelerinden hangisinin ne derecede arıtılacağı, kanunlar ve yönetmeliklerle tespit olunmaktadır.

Alıcı ortamların kirlilik Özümseme kapasitelerine bağlı olarak belirlenen deşarj standartları ülkeden ülkeye

farklılıklar gösterebilmektedir. Bir akarsuya yapılacak deşarj ile bir deniz ortamına veya bir göl ortamına yapılacak deşarj

kriterleri değişik olmaktadır. Arıtılmış sular, eğer sulama suyu olarak kullanılacaksa, sulama suyu standartlarına göre arıtım kademelerinin belirlenmesi gerekmektedir.

Endüstriyel atıksular için evsel atıksulara göre tamamen farklı

standartlar kullanılmaktadır. Türk Çevre Kanunu'nun "Su Kirliliğinin Kontrolü“ Yönetmeliğinde toplam nüfusa bağlı olarak farklı arıtma metotları için evsel atıksu deşarj standartları belirtilmiştir. Aynı

yönetmelikte endüstriler için ve deniz ortamına yapılacak atıksu deşarjları için de standartlar yer almaktadır.

ATIKSU ARITMA TESİSLERİNİN PROJELENDİRİLMESİ

Proje alanının incelenmesi: Projenin ilk aşaması olan bu aşamada yöre ili ilgili tüm bilgiler

toplanır. Yörenin içmesuyu ve kanalizasyon durumu, sosyo-ekonomik koşulları, nüfus

hareketleri ve iklimi incelenir.

Nüfus, debi ve kirlilik yüklerinin tahmini: Yörenin nüfus gelişimi dikkate alınarak hedef yılları nüfusları tespit edilir. Atıksu arıtma tesisleri

genellikle 35 yıllık periyot için iki kademeli olarak projelendirilirler. Hedef yılı nüfusları tespit

edilirken aritmetik, geometrik, logaritmik veya İller Bankası nüfus artış metodu gibi metotlardan biri

kullanılır. Daha sonra yöre nüfusu dikkate alınarak kişi başına su tüketim miktarları tahmin edilerek

projelendirmede kullanılacak saatlik debiler hesaplanır. Kişi başına kirlilik yükleri tahmin

edilerek İleride tesise ulaşacak kirlilik konsantrasyonları hesaplanır.

Endüstrilerin tetkiki: Yörede bulunan endüstriler tek tek incelenerek hangisinin atıksuyunun şehir kanalizasyonuna doğrudan kabul edilebileceği, hangisinin ön arıtma yapması gerektiği veya hangisinin kendi arıtma sistemini kurması gerektiği kararlaştırılır.

Uygun arıtma teknolojisinin seçimi: Atıksu arıtma yöntemine karar verilirken aşağıdaki hususlar dikkate alınmalıdır;

• Tesisin yapılacağı yörenin iklim koşulları• Arıtılacak suyun deşarj edileceği alıcı ortam özellikleri. Tesisin gerektireceği alan ihtiyacı• Tesisin işletme ve bakım masrafları• Tesis sahibinin (Belediye) teknik kadro durumu ve mali yapısıeğer daha önceden bir fizibilite çalışması veya proje çalışması yapılarak arıtma teknolojisi belirlendiyse, karar bu aşamada gözden geçirilir.

Arazi çalışmaları ve zemin etütleri: Tesisin yapılacağı sahanın plankotesi çıkarılır. Arazinin değişik noktalarında zemin etütleri yapılarak ünitelerde kullanılacak temel sistemlerine ve zemin ıslahlarına karar verilir.

Proses hesaplarının yapılması: Bu aşamada tesisin tüm proses hesapları yapılır. Soyutlandırma ve detay mühendislik: Tesisin tüm üniteleri boyutlandırılarak detay çizimleri hazırlanır.

Keşif ve metraj hazırlanması: Detay mühendislik hesapları ve çizimleri üzerinden tüm tesisin metraj ve keşfi çıkarılır.

ihale Dokümanlarının hazırlanması: Tesisin inşaatının ihale edilebilmesi için gerekli tüm dokümanlar hazırlanır.

ATIKSU ARITMA YÖNTEMLERİ

• Fiziksel arıtma yöntemleri • Kimyasal arıtma yöntemleri • Biyolojik arıtma yöntemleri

Değişik karakterdeki atıksular için değişik arıtma yöntemleri

kullanılabilir. Evsel atıksular için genelde fiziksel ve biyolojik arıtma

yöntemleri tercih edilirken endüstriyel atıksuların arıtımı için

kimyasal yöntemler kullanılmaktadır. Ancak, her üç yönteminde kullanıldığı

arıtma sistemleri de mevcuttur.

Fiziksel Arıtma Yöntemleri Eleme:kaba ve çökebilir katıların çarpma suretiyle karşılanarak

elenmesi Öğütme: kaba katı parçacıkların aynı ebatlara getirilmesi Kum tutma: kum, çakıl, kül gibi organiklerden farklı özgül ağırlıktaki

maddelerin ayrıştırılması Dengeleme: debi, BOI ve AKM yüklerinin dengelenmesi Karıştırma: kimyasal ve gazların atık su ile karıştırılması veya

katıların askıda tutulması Yumaklaştırma: gravite ile çökmelerini sağlamak için küçük

parçacıkların daha büyük yumaklar haline getirilmesi Çöktürme: çökelebilir maddelerin ayrıştırılması Yüzdürme: yoğunlukları suyunkine yakın olan askıdaki ince

parçacıkların yüzdürülerek ayırılması Süzme: biyolojik veya kimyasal arıtmadan sonra kalan ince

askıdaki katıların süzülerek ayırılması Mikro eleme

ElemeEleme

Atık su içinde bulunan kaba katı atıkların Atık su içinde bulunan kaba katı atıkların uzaklaştırılmasıuzaklaştırılması

Arıtma tesisindeki mekanik aksamın Arıtma tesisindeki mekanik aksamın tıkanmasını önlemektıkanmasını önlemek

Katı atık yükü hafifletmekKatı atık yükü hafifletmek Dezenfeksiyon verimini arttırmakDezenfeksiyon verimini arttırmak

Kaba IzgaralarKaba ızgaralar koruyucu ekipman olduklarından ilk

ünite olarakkullanılırlar. En yaygın olarak kullanılan kaba

ızgaralar: çubuk ızgaralar, elekler veöğütücülerdir. Endüstriyel atıksu arıtma tesislerinde

kaba ızgaralara gerek olmayabilir.

Çubuk ızgaralarIzgara aralığı 20-40 mm mertebesinde olup evsel atıksu

ile gelebilecek40 mm’den iri maddeler (çöp, naylon, ahşap malzeme

v.b) ızgarada tutulur ve zaman ayarlıtemizleme mekanizması ile taranarak atıksudan

uzaklaştırılır. Bu maddelerin arıtmatesisinde mevcut mekanik ekipmanlara zarar vermemesi

ve boru hatlarında tıkanıklıkyaratmaması için mutlaka uzaklaştırılması gereklidir.

Çubuk ızgaralarda elek bölümü dikdörtgen bir kanal içine kurulur. Kanalın zemini genellikle giriş atıksu

borusundan 7-15 cm aşağıdadır. Kanal zemini yatay olarak düz veya eğimli olabilir. Izgara kanalları, kum ve

diğer ağır parçacıkların burada birikmesini önlemek üzere tasarlanırlar. Izgara yaklaşım kanalı, ızgaraya dik

ve tüm ızgara yüzeyine üniform atıksu dağılımı sağlayacak şekildedir. Arıtma tesislerinde ızgara

bölümünün herhangi bir nedenle devre dışı kalma durumunda pik debiye göre tasarımı yapılmış en az

bir yedek ızgara daha olmalıdır.

Çubuk

ızgaralar

Pompaların ve kum

tutucuların önüne

Elle temizlemeli veya mekanik temizlemeli olabilirler. Küçük arıtma tesislerinde elle temizlemeli olanlar kullanılır.

EleklerElekler Çubuk ızgaranın

önüne veya

damlatmalı filtrenin

arkasına

Çubuk ızgaraya göre daha küçük parçacıkların uzaklaştırılmasında kullanılır. Düz, sepet, kafes ve disk tiplileri vardır. Izgaralar kanaldan çıkartılarak temizlenip yerine takılır. Yeni tipleri hareketli eleklerdir. Tasarımları ince ızgaralara benzer. Katılar sürekli ayrılarak oluğa boşaltılır. Uzaklaştırılacak maddelerin boyutuna bağlı olarak aralıklar 3-20 mm arasındadır.

Öğütücüler Kaba eleklerle

birlikte

Öğütücüler ızgaralarda tutulan katı maddeleri öğütür. Dönen veya titreşen bir merdane üzerinde kesme dişleri veya doğrama kısımları vardır. Öğütücüler neredeyse tamamen batmış konumdadır.

Kaba ızgaraların özellikleri

Izgaralar

Manuel ızgaralar

Mekanik ızgaralar

*Atıksu içerisinde bulunan partikül boyu 1-2cm ve üzerinde bulunan katı maddelerin ayrılması ve uzaklaştırılması için kullanılır. Daha çok, düşük

atıksu debilerinde ve by-pass kanallarında tercih edilen manuel ızgara(kaba ızgara) temizliği atıksu ile birlikte gelen katı madde

miktarına bağlı olarak genelde haftada 2–3 kez yapılır*Izgaralar standart olarak paslanmaz çelik malzemeden imal edilmelidir

*Manuel ızgaralar, sabit çubuklar, temizleme tırmığı ve katı madde

toplama konteynerdan oluşur

Tamir, arıza ve ızgaranın tıkanması gibi Tamir, arıza ve ızgaranın tıkanması gibi haller ve yağmurlu havalarda feyezan haller ve yağmurlu havalarda feyezan

suları düşünülerek ızgaranın çevresine bir suları düşünülerek ızgaranın çevresine bir by-pass ve taşma kanalı yerleştirilmelidirby-pass ve taşma kanalı yerleştirilmelidir

Mekanik ızgaralarMekanik ızgaralar

Izgaradaki tıkanma belirli düzeye gelince temizleme mekanizması Izgaradaki tıkanma belirli düzeye gelince temizleme mekanizması otomotik olarak devreye girer. Bu düzey pratik olarak 0.6-0.7 m otomotik olarak devreye girer. Bu düzey pratik olarak 0.6-0.7 m dirdir

Tutulan maddelerin ızgara eleği üzerinde birikimi zamanla koku Tutulan maddelerin ızgara eleği üzerinde birikimi zamanla koku ve sinek oluşumuna neden olabilirve sinek oluşumuna neden olabilir

Çoğukez bunların ızgarayı izleyen bir öğütücüde parçalanarak Çoğukez bunların ızgarayı izleyen bir öğütücüde parçalanarak çökeltim havuzundaki çamurla çökelmesi sağlanır çökeltim havuzundaki çamurla çökelmesi sağlanır

Izgaralar yatayla bellirli bir açı Izgaralar yatayla bellirli bir açı yapacak şekilde inşa edilirleryapacak şekilde inşa edilirlerElle temizlenen ızgaralar daha Elle temizlenen ızgaralar daha yatık, mekanik ızgaralar açı yatık, mekanik ızgaralar açı yapacak şekilde diktiryapacak şekilde diktir

Her çeşit atıksuda dane çapı Her çeşit atıksuda dane çapı 10mm’den büyük katı maddelerin 10mm’den büyük katı maddelerin uzaklaştırılmasını sağlar. uzaklaştırılmasını sağlar. Genellikle büyük tesislerde tercih Genellikle büyük tesislerde tercih edilir. edilir. 

Kendinden temizlemeli, otomatik Kendinden temizlemeli, otomatik kontrollü, derin kanallarda kontrollü, derin kanallarda kullanma imkanı ve isteğe bağlı kullanma imkanı ve isteğe bağlı üretim imkanı ile bu tip ızgaralar; üretim imkanı ile bu tip ızgaralar; motor-redüktör grubu, taşıyıcı motor-redüktör grubu, taşıyıcı ana şase, zincir gerdirme sistemi ana şase, zincir gerdirme sistemi ve tırmık temizleme ünitesinden ve tırmık temizleme ünitesinden oluşur. oluşur. 

Izgara çubuklarını düşey yönde Izgara çubuklarını düşey yönde doğrusal hareket ile dıştan doğrusal hareket ile dıştan tarayarak temizler. Tarama tarayarak temizler. Tarama sürekli olup, otomatik ızgara sürekli olup, otomatik ızgara durduğunda tırmık sıyırıcı en üst durduğunda tırmık sıyırıcı en üst konumda park ederek su akışını konumda park ederek su akışını engellemez. engellemez. 

İnce ızgaralarİnce ızgaralar İnce ızgaralarda çubuklar yatayla 30-60o açı

yapacak şekilde yerleştirilirler. İnce ızgaralar Manuel veya mekanik olarak temizlenebilir. Çubuk ızgara tipinden başka, yay tipi, döner

elek tipi, döner tambur tipi ince ızgara tipleri mevcuttur.

İnce Izgaralar ve Elekler

Çubuk aralığı genellikle 2,3-6mm mertebesindedir. Bu tip ızgaralar mekanik temizleme mekanizmalarına sahip olup ızgarada tutulan

katı maddeler zaman zaman otomatik olarak temizlenerek katı madde konteynerlerinde depolanır ve daha sonra uygun alanlara dökülür. İnce ızgaraların amacı ön arıtmadır. Son yıllarda ikinci

kademe arıtım çıkış suyunu iyileştirmek amacıyla mikro elekler de üretilmiştir.

EleklerElekler

Günümüzde kaba elekler genellikle Günümüzde kaba elekler genellikle disk veya dram tipi olup paslanmaz disk veya dram tipi olup paslanmaz çelik veya demir-dış metal tel çelik veya demir-dış metal tel örgülüdürörgülüdür

Açıklıklar 6-20 mm arasındadırAçıklıklar 6-20 mm arasındadır Eleklerle ızgaralarda tutulamayan Eleklerle ızgaralarda tutulamayan

daha ince katı maddeler tutulurdaha ince katı maddeler tutulur

Öğütücüler

Kaba ızgaraların alternatifi atıksudaki büyük boyutlu katıların sudan ayrılmadan ufalanmasıdır. Öğütücülerin fonksiyonu, kaba taneli katıları parçalayarak sonraki arıtma işlemlerinde ve proseslerinde problem oluşturmalarını önlemektir. Küçülen katı parçacıkları arıtma tesisinde arıtılırlar. Öğütücülerin kullanımı özellikle pompa istasyonlarında, pompaların korunması açısından bir avantajdır. Ayrıca bir kısım katı maddelerin ızgara ile toplanması arıtma tesisine giren katı madde yükünü de azaltır. Soğuk iklimlerde öğütücülerin kullanımı donma tehlikesini önler.

Arıtma konusunda iki farklı temel görüş vardır. Bir görüşe göre atıksudan ayrılan bir madde ne şekilde

olursa olsun tekrar atıksuya verilmemelidir. Diğer görüş ise katıların boyutları küçüldükten sonra arıtma tesisinin

ilgili kademelerinde arıtılmalarının kolay olduğunu savunmaktadır. Paçavraların çalkalanma hareketinde

(kum tutucu ve havalandırmada) ipliksi maddelerle tekrar birleşerek pompa pervanelerinde, çamur borularında, ısı değiştiricilerde ve difüzörlerde probleme neden olmaları,

öğütücüler için bir dezavantajdır.

Neden yağlar problemdir?

Yağlar atık su sistemine ilk girdiğinde genellikle ılık veya sıcaktır. Kısa süre içerisinde soğur ve boru hattında ve pompa

istasyonunda pıhtılaşır. Yağlar boruların iç kısımlarında katılaştıkça, pis su akışı kısıtlanmış hale gelir. Kanalizasyon

sisteminde yağ oluşması kapasite problemlerine ve tıkanıklıklara sebep olur. Herhangi bir katı veya yapışkan madde pis su toplama

sistemlerinin ve pompalama istasyonlarının engellenmesine neden olabilir veya sensörler yağ veya kusurlu çalışmadan dolayı

kirlenebilirler. Az eğimli veya küçük pompalı sistemler yağ oluşumuna bağlı olarak ilk tıkanan sistemlerdir. Yağ oluşumu sonucu oluşan tıkanıklıkların ve pompa istasyonu arızalarının onarımı pahalıdır ve işletme bütçesine ağır bir yük oluşturur

Yağ tutucular neden gerekli?Yağ tutucular neden gerekli? Evlerden, çeşitli tesislerden(garaj, benzin istasyonları, Evlerden, çeşitli tesislerden(garaj, benzin istasyonları,

hastaneler, lokantalar, mezbahalar), ve çeşitli gıda hastaneler, lokantalar, mezbahalar), ve çeşitli gıda sanayilerinden, petrol sanayilerinden gelen atık sular yağ sanayilerinden, petrol sanayilerinden gelen atık sular yağ içerir.içerir.

Yağın yoğunluğu sudan hafif olduğundan yüzeyi kaplar Yağın yoğunluğu sudan hafif olduğundan yüzeyi kaplar ve oksijen transferini önler, anaerobik durum meydana ve oksijen transferini önler, anaerobik durum meydana gelirgelir

Atık suda çökmesi gerekli taneciklerin çöküşüne engel Atık suda çökmesi gerekli taneciklerin çöküşüne engel olurolur

““Atık suları yağ ihtiva eden firmalar DIN Atık suları yağ ihtiva eden firmalar DIN 4040/DIN EN 1825 standartlarına 4040/DIN EN 1825 standartlarına

uygun yağ ayırıcı kullanmakla uygun yağ ayırıcı kullanmakla mükelleftirler.”mükelleftirler.”

Talimatname DIN 1986–100, paragraf Talimatname DIN 1986–100, paragraf 6.2.26.2.2

*Yağ içeriği yüksek suların arıtma tesislerinde *Yağ içeriği yüksek suların arıtma tesislerinde ızgara ve eleklerden hemen sonra yağ tutucu ızgara ve eleklerden hemen sonra yağ tutucu kurmak gerekirkurmak gerekir

*Basit bir havuz yeterlidir*Basit bir havuz yeterlidir *Genel prensip suyun hızını azaltmak ve su *Genel prensip suyun hızını azaltmak ve su

yüzeyini sakin tutmaktıryüzeyini sakin tutmaktır *Yağ tutucu havuzlar konik tabanlı, uzunca ve *Yağ tutucu havuzlar konik tabanlı, uzunca ve

mümkün olduğunca geniş üst yüzeye sahip mümkün olduğunca geniş üst yüzeye sahip olacak şekilde kurulurlarolacak şekilde kurulurlar

*Aşağıdan sisteme üflenen hava ile çamur *Aşağıdan sisteme üflenen hava ile çamur çöküşü engellenirçöküşü engellenir

*Yağ içeriği çok yüksek değilse çöktürme *Yağ içeriği çok yüksek değilse çöktürme havuzunda yüzücü çamur olarak tutulurhavuzunda yüzücü çamur olarak tutulur

Kum tutmaKum tutma Arıtma tesisine gelen atık suda bulunan kum, çakıl

vb gibi kolayca çökebilen maddeler, pompaların aşınmasına, kanallar, borular, çökeltme havuzları ve çamur çürütme tanklarında tıkanmalara sebebiyet vereceğinden kum tutucular vasıtasıyla uzaklaştırılırlar. Kum tutucular dairesel veya uzunlamasına çökelten (sabit hızlı), havalandırmalı tipte olabilirler. Temel amaç 0,2 mm’den büyük kum tanelerinin tutulmasıdır. Kum tutucuda yatay hızın 0,3-0,4 m/sn olması temin edilmeli, organik menşeli katıların çökelmesine izin verilmemelidir.

Kum biyodegrade olmadığından çamur Kum biyodegrade olmadığından çamur çürütücülerde gereksiz yer işgal eder. Bu çürütücülerde gereksiz yer işgal eder. Bu nedenle kumun organik maddelerden nedenle kumun organik maddelerden ayırılması gerekirayırılması gerekir

Atık sudaki kum miktarı yöresel, iklimsel Atık sudaki kum miktarı yöresel, iklimsel koşullar, evsel ve endüstriyel atık su koşullar, evsel ve endüstriyel atık su özelliklerine bağlı olarak değişirözelliklerine bağlı olarak değişir

Başlıca kum tutucu tipleri yatay akış ve Başlıca kum tutucu tipleri yatay akış ve havalandırmalı tiplerdirhavalandırmalı tiplerdir

Üç tip kum tutucu vardır

• Yatay akışlı, dikdörtgen veya kare planlı• Havalandırmalı,• Vorteks akımlı.

Bazı kumlar özellikle yataş akışlı kum tutuculardan çıkan kumlar fazla miktarda biyolojik bozunur organik madde içerirler. Bu organik madde kötü kokuya neden olabilir, sinek ve fare vb davet edebilir. Bu nedenle bu tür kumlar yıkanır. Yıkama tarak veya vidalı oluklarda

yapılır. Kum ve organik madde birbirinden ayırılır. Kum tesiste yığıldığı alandan kamyonlarla boşaltma

sahasına nakledilir. Kumun nihai tasfiyesi, gömme yada yakarak steril hale getirmektir.

Yatay akışlı kum tutucularda atıksu kum tutucuyu yatay doğrultuda geçer, çizgisel hız, kum tutucunun boyutu,

girişte dağıtım mekanizması ve çıkışta çeşitli savaklarla kontrol edilir. Havalandırmalı kum tutucular spiral akışlı havalandırma tankından oluşur. Spiral hız, tank boyutu ve verilen hava miktarı ile kontrol edilir. Vorteks akımlı kum tutucular ise silindir bir tanktan oluşur. Atıksu girişi

teğetsel olarak giriş yaparak girdap oluşturur.Santrifüj ve yerçekimi kuvvetleri kumun çökmesine

neden olur.

Havalandırmalı kum tutucu

Havalandırmalı kum tutucu

Vorteks akımlı kum tutucular iki tiptir. Birinci tipte atıksu girişi ve çıkışı teğetsel olarak gerçekleşir. Dönen bir türbin sabit akış hızı sağlar. Ayarlanabilir bıçaklar ise organiklerin kumdan ayrılmasını sağlar. Dönen türbin kum parçacıkları için silindirik akış sağlar. Kum yerçekimi ile oluğun içine çöker. Olukta biriken kum, kum

pompası veya havalı kaldırmalı (mamut) pompa ile uzaklaştırılır

İkinci tip Vorteks akımlı kum tutucular ise giriş akımının ünitenin üst kısmından teğetsel girişi ile serbest girdap sağlanır. Atıksu

tepeden dönen silindirin merkezinden çıkış yapar

DengelemeDengeleme

Dengeleme havuzu, günlük olarak salınım Dengeleme havuzu, günlük olarak salınım gösteren atıksuyun kalite dalgalanmalarını gösteren atıksuyun kalite dalgalanmalarını azaltmakta, atıksuyun arıtma tesisine sabit azaltmakta, atıksuyun arıtma tesisine sabit debi ile verilerek arıtma tesisinin homojen debi ile verilerek arıtma tesisinin homojen olarak beslenebilmesini mümkün olarak beslenebilmesini mümkün kılmaktadır. Havuzda çökelmeleri önlemek kılmaktadır. Havuzda çökelmeleri önlemek ve karışımı sağlamak için karıştırıcılar ve karışımı sağlamak için karıştırıcılar kullanıkullanılırlır. .

Dengeleme havuzu hat üzerine veya hat dışına Dengeleme havuzu hat üzerine veya hat dışına yerleştirilebiliryerleştirilebilir

Dengeleme havuzunun konumu atık su tesisine göre Dengeleme havuzunun konumu atık su tesisine göre değişebilmekle birlikte genel olarak eleme ve kum tutma değişebilmekle birlikte genel olarak eleme ve kum tutma işleminden sonra yapılmalıdırişleminden sonra yapılmalıdır

Dengeleme havuzları toprak, beton veya çelikten inşaa Dengeleme havuzları toprak, beton veya çelikten inşaa edilir. Dengeleme havuzlarında, havuz cidarında edilir. Dengeleme havuzlarında, havuz cidarında birikebilecek katılar veya yağları atacak temizleme birikebilecek katılar veya yağları atacak temizleme donamınına, pompaların bozulma olasılığına karşı bir donamınına, pompaların bozulma olasılığına karşı bir taşkan düşünülebilmesine, yüzer madde ve köpüğün taşkan düşünülebilmesine, yüzer madde ve köpüğün alınması için yüksek seviye düzeneğine ve köpük sorun alınması için yüksek seviye düzeneğine ve köpük sorun olduğu taktirde havuzun kenarlarında köpük kırma olduğu taktirde havuzun kenarlarında köpük kırma düzeneklerine ihtiyaç vardırdüzeneklerine ihtiyaç vardır

Gerek hat üstü gerek hat dışı dengeleme havuzlarında Gerek hat üstü gerek hat dışı dengeleme havuzlarında havalandırma gereklidirhavalandırma gereklidir

Atık suyun septik haline gelmesi engellenirAtık suyun septik haline gelmesi engellenir

Havuz Şekli

Havuz şekli hat üstü veya hat dışı dengeleme kullanılması durumuna göre değişir. Hat üstü dengeleme

uygulandığında dengeleme havuzu mümkün olduğu kadar tam karışımlı bir reaktör gibi çalışacak şekilde

tasarlanmalı, giriş ve çıkış mekanizmaları kısa devreyi en aza indirecek şekilde olmalıdır. Giriş akımının

karıştırıcıya yakın bir yerde olması, birçok noktadan giriş ve çıkış olması, çoklu kompartıman gibi uygulamalar

gerekebilir.

KarıştırmaKarıştırma

Arıtma tesislerinde en yaygın Arıtma tesislerinde en yaygın kullanılan karıştırıcı tipleri: kullanılan karıştırıcı tipleri:

paddlepaddle

türbin türbin

gemici pervanesidirgemici pervanesidir

Paddle karıştırıcıların sıvıyla temas eden geniş bir Paddle karıştırıcıların sıvıyla temas eden geniş bir yüzey alanı olduğundan bunlar yavaş olarak yüzey alanı olduğundan bunlar yavaş olarak döndürülür ve floklaştırma, yumaklaştırma döndürülür ve floklaştırma, yumaklaştırma işlemlerinde, kireç, polielektrolit gibi maddelerin atık işlemlerinde, kireç, polielektrolit gibi maddelerin atık suya veya çamurla karıştırılması için kullanılırsuya veya çamurla karıştırılması için kullanılır

Hızlı karıştırma tanklarında, kimyasalların atık su ile Hızlı karıştırma tanklarında, kimyasalların atık su ile karıştırılması amacıyla türbin veya gemici karıştırılması amacıyla türbin veya gemici pervanesi kullanılırpervanesi kullanılır

Türbin tipi karıştırıcılar genel amaçlı olup özellikle Türbin tipi karıştırıcılar genel amaçlı olup özellikle sıvıların birbirleriyle karıştırılması ve çamur sıvıların birbirleriyle karıştırılması ve çamur karıştırma işlemlerinde başarılıdırkarıştırma işlemlerinde başarılıdır

Gemici pervane tip karıştırıcı kuvvetli eksenel Gemici pervane tip karıştırıcı kuvvetli eksenel akımlar yaratırlar, katıların askıda tutulması, akımlar yaratırlar, katıların askıda tutulması, gazların sıvılarla karıştırılmasında kullanılırlargazların sıvılarla karıştırılmasında kullanılırlar

Türbin tip karıştırıcı

Türbin karıştırıcı:

Açık düz kanatlı

Bıçaklı disk

Eğik kanatlı

Gemici pervanesi

Standart üç kanatlı

Weedless tipi

Korumalı

Paddle tipi karıştırıcıPaddle tipi karıştırıcı

ÇöktürmeÇöktürmeKaba organik ve inorganik maddelerden çoğu ızgara ve kum

tutucularda alıkonulduktan sonra, organik esaslı ve büyük ölçüde kirletici karakterde olan geriye kalmış askıdaki katı maddelerin

atıksudan uzaklaştırılması gerekmektedir. Ön çökeltme havuzunun başlıca amacı atıksuyu iki temel bileşene; çamur ve

çökelmiş atıksuya ayırmaktır. Böylece bu iki bileşen ayrı ayrı arıtılabilir. Ön çökeltme havuzlarında askıdaki katı maddelerin

%50-70'i ve BOİ'nin % 25-40'ı uzaklaştırılabilir. Çökeltme havuzları dikdörtgen ve dairesel biçimde olabilirler. Çökelen çamurun biriktirilmesi için çamur konisi ve bu koniye çamuru sıyıracak sıyırma ekipmanları gerekmektedir. Ön çökeltme

havuzlarında atıksuyun bekletilme süresi 1,5-2,5 saat arasında değişebilmektedir.

Çökeltim havuzlarında yüzeyde oluşacak köpük ve tabandaki çamur birikintilerinin uzaklaştırılması için uygun teçhizat

gereklidir. Havalandırma havuzundan çökeltme havuzuna geçiş, çok düşük hızda gerçekleşecektir. Çökeltim havuzunda ağır olan aktif çamur dibe çökecek, üstte kalan duru su savaklanarak çok yavaş bir hızda ve kendiliğinden temiz su havuzuna geçecektir.Çökeltme havuzları yeterli alıkonma süresine ve yeterli çamur

depolama özelliğine sahip olmalıdırlar ve çamurun çökerek sıkışması amacıyla konik şekilde yapılırlar.

Dairesel ön çöktürme tankları Dairesel ön çöktürme tanklarında besleme

merkezden yapılır. Atıksu merkezden dış duvarlara doğru hareket eder ve dış çevre

boyunca uzanan savaktan çıkış yapar. Çöken çamur sıyırıcılarla merkeze doğru itilir. Üstte toplanan yüzer maddeler döner

bir sıyırıcı ile toplanarak bir haznede birikir.

Dikdörtgen ön çöktürme tankları

Dikdörtgen ön çöktürme tanklarında atıksu beslemesibir uçtan yapılır, atıksu uzun kenar boyunca hareket ederek öbür uçtan tankı terk eder. Çöken çamur dip kısımda atık suyun ters yönünde hareket eden sıyırıcılar vasıtasıyla toplama bölümüne itilir. Tüm su yüzeyinde dolaşan köpük toplayıcılar yüzeydeki köpüğü toplayarak atıksu çıkışı tarafındaki köpük toplayıcı

hazneye iter

HavalandırmaHavalandırma

** Atık suya oksijen sağlamak için:Fe, Mn gibi metallerin Atık suya oksijen sağlamak için:Fe, Mn gibi metallerin oksitlenip çökmesi sağlanır. Biyolojik sistemler için oksitlenip çökmesi sağlanır. Biyolojik sistemler için gereklidirgereklidir

**Karbondioksit giderimi için: kanallarda korezyona neden Karbondioksit giderimi için: kanallarda korezyona neden olurolur

**MnS giderimi için: H2S gazı zehirlidir ve suların tad, MnS giderimi için: H2S gazı zehirlidir ve suların tad, kokusunu bozar. Kanal ve boruların aşınmasını sağlarkokusunu bozar. Kanal ve boruların aşınmasını sağlar

**HCN giderimi içinHCN giderimi için**Metan giderimi içinMetan giderimi için**Mantarlar ve mikroorganizmalar tarafından suya verilen Mantarlar ve mikroorganizmalar tarafından suya verilen

renk, tad ve koku veren uçucu yağların ve maddelerin renk, tad ve koku veren uçucu yağların ve maddelerin giderimi için havalandırma gereklidirgiderimi için havalandırma gereklidir

Atık suyun havalandırılmasında iki temel yöntem vardır

• Hava veya saf oksijenin atıksuya batmış difüzörlerle veya diğer havalandırma cihazları ile verilmesi veya

• Atık suyun mekanik olarak karıştırılarak havanın suda çözünmesinin hızlandırılması

Yüzdürme sıvı fazda sıvı veya katı partiküllerin ayrıldığı bir işlemdir. Ayırma ince gaz kabarcıklarının (genellikle hava) sıvı

faza verilmesi ile sağlanır. Hava kabarcıkları partiküllere tutunur ve birlikte yüzeye yükselirler. Atıksu arıtımında yüzdürme, askıda

maddeleri uzaklaştırarak, biyolojik çamurun yoğunlaşmasını sağlar. Yüzdürmenin çökeltmeye göre temel üstünlüğü, yavaş

çöken çok küçük boyutlu ve hafif partiküllerin çok daha çabuk ve tamamen uzaklaştırılabilmesidir. Yüzeye çıkan partiküller

yüzeyden sıyrılarak toplanırlar

Yüzdürme(Flotasyon)

Yüzdürme işleminde hava kabarcıkları değişik yöntemlerle oluşturulur

• Sıvı basınç altındayken hava enjekte edilir, sonra basınç kaldırılır (çözünmüş-hava ile yüzdürme DAF),• Atmosfer basıncında havalandırma (hava ile yüzdürme)• Atmosfer basıncında hava ile doyurma, daha sonra sıvıya vakum uygulama(vakum ile yüzdürme).

Flotasyon sistemleriFlotasyon sistemleri

Açık hava flotasyonuAçık hava flotasyonu Çözünmüş hava flotasyonuÇözünmüş hava flotasyonu Vakum flotasyonuVakum flotasyonu

Açık hava flotasyonuAçık hava flotasyonu Flotasyon, hücrelerinde karıştırıcı ve hava Flotasyon, hücrelerinde karıştırıcı ve hava

üfleyici sistemler bulunan özel hücrelerde yapılırüfleyici sistemler bulunan özel hücrelerde yapılır Atık suya reçine, tutkal vb yüzdürücü reaktifler Atık suya reçine, tutkal vb yüzdürücü reaktifler

eklenerek atık sudaki tanecikler hidrofob duruma eklenerek atık sudaki tanecikler hidrofob duruma getirilirgetirilir

Flotasyon hücresinin tabanından üflenen hava Flotasyon hücresinin tabanından üflenen hava kabarcıkları taneler üzerine yapışır ve onu suyun kabarcıkları taneler üzerine yapışır ve onu suyun yüzeyine çıkarır ve köpük oluştururyüzeyine çıkarır ve köpük oluşturur

Köpük özel sıyırıcı paletlerle hücrenin üzerinden Köpük özel sıyırıcı paletlerle hücrenin üzerinden alınıralınır

Çözünmüş hava flotasyonuÇözünmüş hava flotasyonu

Atık su birkaç atmosfer basıncında hava ile temas ettirilirAtık su birkaç atmosfer basıncında hava ile temas ettirilir Sıvı üzerindeki basınç düşürülerek akışkan flotasyon Sıvı üzerindeki basınç düşürülerek akışkan flotasyon

hücresine verilirhücresine verilir Basınç düşmesinden dolayı flotasyon hücresinin Basınç düşmesinden dolayı flotasyon hücresinin

tabanında sıvı içinde çözünmüş hava kabarcıkları tabanında sıvı içinde çözünmüş hava kabarcıkları yüzeye doğru yol alırken beraberinde katı tanecikleride yüzeye doğru yol alırken beraberinde katı tanecikleride sürüklersürükler

Atık su tanka verilmeden önce gerekli olan kimyasallar Atık su tanka verilmeden önce gerekli olan kimyasallar eklenerek bir pompa ile yüksek basınç altında dinlendirici eklenerek bir pompa ile yüksek basınç altında dinlendirici tanka basılır. Buradan da bir vana vasıtasıyla flotasyon tanka basılır. Buradan da bir vana vasıtasıyla flotasyon hücresine gönderilirhücresine gönderilir

Vakum flotasyonuVakum flotasyonu

Atık su doğrudan bir tankta Atık su doğrudan bir tankta havalandırılırhavalandırılır

Atık su üzerinde vakum oluşturulurAtık su üzerinde vakum oluşturulur Hava kabarcıkları sıvı yüzeyine çıkar Hava kabarcıkları sıvı yüzeyine çıkar

ve köpük sıyırılıp alınırve köpük sıyırılıp alınır Katı maddeler dibe çöker ve çamur Katı maddeler dibe çöker ve çamur

olarak uzaklaştırılırolarak uzaklaştırılır Sistem silindirik tanktan oluşurSistem silindirik tanktan oluşur

AdsorpsiyonAdsorpsiyon

İstenmeyen tad ve kokuların giderimindeİstenmeyen tad ve kokuların gideriminde Pestisitlerin alıcı sulara gitmesinin önlenmesiPestisitlerin alıcı sulara gitmesinin önlenmesi Toksik bileşiklerin uzaklaştırılmasıToksik bileşiklerin uzaklaştırılması Deterjan kalıntılarının uzaklaştırılmasıDeterjan kalıntılarının uzaklaştırılması Endüstriyel atıklarda bulunan kslıcı organik Endüstriyel atıklarda bulunan kslıcı organik

maddelerin ve rengin giderilmesimaddelerin ve rengin giderilmesi Nitro ve klorlu bileşiklerin uzaklaştırılmasında Nitro ve klorlu bileşiklerin uzaklaştırılmasında Klor ihtiyacının azaltılmasındaKlor ihtiyacının azaltılmasında Klor giderimi amacıyla kullanılırKlor giderimi amacıyla kullanılır

Aktif karbon kullanılır. Toz ve granül Aktif karbon kullanılır. Toz ve granül halinde kullanılırhalinde kullanılır

Kesikli veya sürekli sistemlerde aktif Kesikli veya sürekli sistemlerde aktif karbon yüzeye tutunma açısından en karbon yüzeye tutunma açısından en yüksek arıtma performansını sağlaryüksek arıtma performansını sağlar

Haraketli yatak tekniğiHaraketli yatak tekniği

Tipik olarak ters akım prensibine göre çalışan ve Tipik olarak ters akım prensibine göre çalışan ve atık su arıtımı için uygun olan bir tekniktiratık su arıtımı için uygun olan bir tekniktir

Prosesin en önemli yararları çamur topraklarının Prosesin en önemli yararları çamur topraklarının ve gaz çıkışlarının elimine edilmiş olmasıdırve gaz çıkışlarının elimine edilmiş olmasıdır

Biyolojik aktivite ile oluşan gazlar çalışma Biyolojik aktivite ile oluşan gazlar çalışma esnasında karbonun sürekli verilmesi ile atılıresnasında karbonun sürekli verilmesi ile atılır

Bu sistem karbonun devri suretiyle sistemin Bu sistem karbonun devri suretiyle sistemin sürekli çalışması bakımından uygundur.Tükenen sürekli çalışması bakımından uygundur.Tükenen karbon rejenere edilir ve sisteme geri verilirkarbon rejenere edilir ve sisteme geri verilir

Basınçlı karbon filtreleriBasınçlı karbon filtreleri

Aşağı doğru akışlı basınçlı karbon filtreleri Aşağı doğru akışlı basınçlı karbon filtreleri en klasik adsorpsiyon filtreleridiren klasik adsorpsiyon filtreleridir

Bu filtreler tek tabakalı ve iki tabakalı Bu filtreler tek tabakalı ve iki tabakalı filtreler olmak üzere iki şekilde bulunurfiltreler olmak üzere iki şekilde bulunur

Aşağı doğru akışlı filtreler hem Aşağı doğru akışlı filtreler hem adsorpsiyon hemde askıda katı madde adsorpsiyon hemde askıda katı madde uzaklaştırma amacıyla kullanılırlaruzaklaştırma amacıyla kullanılırlar

En yaygın kullanılanlar basınçlı dikey En yaygın kullanılanlar basınçlı dikey filtrelerdirfiltrelerdir

Sabit yatay tekniğiSabit yatay tekniği

Atık su sırayla veya paralel olarak birden Atık su sırayla veya paralel olarak birden fazla dizilmiş aktif karbon kolonlarının fazla dizilmiş aktif karbon kolonlarının içinde tabaka halinde sıralanmış kum-ince içinde tabaka halinde sıralanmış kum-ince çakıl-aktif karbon üzerinden geçip aşağı çakıl-aktif karbon üzerinden geçip aşağı doğru akmaktadırdoğru akmaktadır

İyon değiştirmeİyon değiştirme

İyon değiştiriciler ile yumuşatmaİyon değiştiriciler ile yumuşatma İyon değiştiricilerle karbonat giderme: İyon değiştiricilerle karbonat giderme:

sülfonik katyon değiştiriciler kullanılırsülfonik katyon değiştiriciler kullanılır Toplam deiyonizasyon: basit sistemde su Toplam deiyonizasyon: basit sistemde su

akışı katyon değiştiriciden anyon akışı katyon değiştiriciden anyon değiştiriciye olurdeğiştiriciye olur

İyon değiştiricilerin tasarımında reçinenin İyon değiştiricilerin tasarımında reçinenin tipi, kapasitesi, hacmi, yatak tipi, suyun tipi, kapasitesi, hacmi, yatak tipi, suyun akış hızı ve yatağın derinliğinin tayini akış hızı ve yatağın derinliğinin tayini gerekmektedirgerekmektedir

İYON DEĞİŞTİRME SİSTEMLERİ

DEMİNERALİZASYON

DEALKALİZASYON

YUMUŞATMA TESİSLERİ

DemineralizasyonDemineralizasyon SSu içinde bulunan tüm iyonların giderilmesi işlemidir. Su u içinde bulunan tüm iyonların giderilmesi işlemidir. Su

içindeki (+) değerlikli iyonlar katyon değiştirici tankı ile (-) içindeki (+) değerlikli iyonlar katyon değiştirici tankı ile (-) değerlikli iyonlar ise Anyon Değiştirici Tankı ile tutulur. değerlikli iyonlar ise Anyon Değiştirici Tankı ile tutulur. Katyon ve Anyon Değiştiricilerde iyon değiştirme reçineleri Katyon ve Anyon Değiştiricilerde iyon değiştirme reçineleri kullanılır. Bu iki ünitenin kullanılması ile suyun iletkenliği 2 kullanılır. Bu iki ünitenin kullanılması ile suyun iletkenliği 2 µS/cm değerine kadar düşürülebilir. µS/cm değerine kadar düşürülebilir.

İletkenliğin ve silisin daha düşük değerlere düşürülmesi İletkenliğin ve silisin daha düşük değerlere düşürülmesi gerektiğinde Karma Yatak (Mixed Bed) tankları gerektiğinde Karma Yatak (Mixed Bed) tankları kullanılmaktadır. Bu tankların içinde hem katyonik hem de kullanılmaktadır. Bu tankların içinde hem katyonik hem de anyonik reçine bulunur. Bu üniteler suyun içinde kalan son anyonik reçine bulunur. Bu üniteler suyun içinde kalan son iyonları da tutarak bir nevi cila işlemi görmektedirler. iyonları da tutarak bir nevi cila işlemi görmektedirler.

DealkalizasyonDealkalizasyon

Dealkalize su tesisleri, alkaliniteye bağlı Dealkalize su tesisleri, alkaliniteye bağlı olan sertliğin yüksek olduğu sularda hem olan sertliğin yüksek olduğu sularda hem alkaliniteyi hem de sertliği gidermek amacı alkaliniteyi hem de sertliği gidermek amacı ile uygulanmaktadır. Suyun içindeki sertlik ile uygulanmaktadır. Suyun içindeki sertlik iyonları öncelikle bikarbonata bağlı olarak iyonları öncelikle bikarbonata bağlı olarak bulunurlar. Sertlik, alkaliniteden yüksek ise bulunurlar. Sertlik, alkaliniteden yüksek ise geri kalan sertlik iyonları sülfat veya klorür geri kalan sertlik iyonları sülfat veya klorür iyonlarına bağlanarak bileşik oluştururlar. iyonlarına bağlanarak bileşik oluştururlar.

Dealkalize Su Tesislerinde Yer Alan Üniteler ve Dealkalize Su Tesislerinde Yer Alan Üniteler ve FonksiyonlarıFonksiyonları

Zayıf Asidik Katyon değiştirici : Bikarbonatları CO Zayıf Asidik Katyon değiştirici : Bikarbonatları CO 22 ‘de ‘de dönüştürür ve bikarbonata bağlı olan sertlik iyonlarını dönüştürür ve bikarbonata bağlı olan sertlik iyonlarını tutar. tutar.

CO CO 2 2 Degazörü : CO Degazörü : CO 2 2 ' i uzaklaştırarak TDS'i düşürür. ' i uzaklaştırarak TDS'i düşürür. Nötralizasyon : Dealkalizasyon tesislerinde degazörden Nötralizasyon : Dealkalizasyon tesislerinde degazörden

sonra nötralizasyon sistemi kullanılması gerekmektedir. sonra nötralizasyon sistemi kullanılması gerekmektedir. Bunun sebebi zayıf asidik katyon değiştirici çıkışında Bunun sebebi zayıf asidik katyon değiştirici çıkışında suyun pH değerinin 4-5 civarında olmasıdır. suyun pH değerinin 4-5 civarında olmasıdır.

Yumuşatıcı : Bikarbonata bağlı olmayan sertlik iyonlarını Yumuşatıcı : Bikarbonata bağlı olmayan sertlik iyonlarını tutar. tutar.

YumuşatmaYumuşatma Hamsu içinde bulunan iyonlar arasında en çok Hamsu içinde bulunan iyonlar arasında en çok

bilinenleri ve su kullanılan endüstrilerde en çok bilinenleri ve su kullanılan endüstrilerde en çok probleme sebep olanları sertliğe neden olan probleme sebep olanları sertliğe neden olan Kalsiyum (Ca Kalsiyum (Ca +2+2 ) ve Magnezyum (Mg ) ve Magnezyum (Mg +2+2 ) ) iyonlarıdır. Bu iyonlar tekstil ve kimya sanayinde, iyonlarıdır. Bu iyonlar tekstil ve kimya sanayinde, makine sanayinde, yüzey işlem banyolarında, makine sanayinde, yüzey işlem banyolarında, ürünlerin kalitesini kötü yönde etkilemektedir. ürünlerin kalitesini kötü yönde etkilemektedir. Ayrıca soğutma sistemlerinde, buhar Ayrıca soğutma sistemlerinde, buhar kazanlarında, sirkülasyon sistemlerinde ve kazanlarında, sirkülasyon sistemlerinde ve borularda problemlere sebep olduğundan su borularda problemlere sebep olduğundan su yumuşatma sistemleri endüstriyel ve evsel yumuşatma sistemleri endüstriyel ve evsel amaçlarla yaygın olarak kullanılmaktadırlar. amaçlarla yaygın olarak kullanılmaktadırlar.

Kimyasal ArıtmaKimyasal Arıtma

Kimyasal oksidasyonun amacıKimyasal oksidasyonun amacı

Anorganik maddelerin giderimi(MnAnorganik maddelerin giderimi(Mn+2+2, Fe, Fe+2+2, , SS-2-2, CN, CN--))

Organik maddelerin giderimi(fenoller, Organik maddelerin giderimi(fenoller, aminler, humikasitler, renk tad ve koku aminler, humikasitler, renk tad ve koku oluşturan bileşikler, bakteriler, algler ve oluşturan bileşikler, bakteriler, algler ve toksik bileşikler)toksik bileşikler)

Oksidasyon amacıyla neler Oksidasyon amacıyla neler kullanılır?kullanılır?

OksijenOksijen HavaHava OzonOzon Hidrojen peroksitHidrojen peroksit Potasyum permanganatPotasyum permanganat Klor veya hipokloritKlor veya hipoklorit KlordioksitKlordioksit

Oksijen ile kimyasal oksidasyonOksijen ile kimyasal oksidasyon

Oksijen etkili ve ucuz bir oksidant olup Oksijen etkili ve ucuz bir oksidant olup hava ile birlikte arıtma tesislerinde hava ile birlikte arıtma tesislerinde

kolaylıkla verilir. Su arıtımında kolaylıkla verilir. Su arıtımında havalandırmanın en önemli uygulaması havalandırmanın en önemli uygulaması

FeFe+2+2 ve Mn ve Mn+2 +2 oksidasyonudur.oksidasyonudur.

Ozon ile kimyasal Ozon ile kimyasal oksidasyonoksidasyon

İçme sularının arıtımında uzun süredir, İçme sularının arıtımında uzun süredir, atık suların arıtımında ise yirmi yıldır ozon atık suların arıtımında ise yirmi yıldır ozon

kullanılmaktadırkullanılmaktadır

Su arıtımında ozonSu arıtımında ozon

Güçlü bir oksitleyicidir: organik maddeler ve Güçlü bir oksitleyicidir: organik maddeler ve mikroorganizmalarla kolayca reaksiyona girermikroorganizmalarla kolayca reaksiyona girer

Suda tad ve koku bırakmazSuda tad ve koku bırakmaz Havanın oksijeninden elektrik enerjisi yardımıyla üretilirHavanın oksijeninden elektrik enerjisi yardımıyla üretilir En büyük sakınca fiyatıdırEn büyük sakınca fiyatıdır Klasik su arıtımına uygun değildir. Açık kanaldaki suya Klasik su arıtımına uygun değildir. Açık kanaldaki suya

doğrudan verilmezdoğrudan verilmez Gazın sudaki çözünürlüğünü arttırnak, kayıpları Gazın sudaki çözünürlüğünü arttırnak, kayıpları

önlemek, toksik ve korrozif oksijen/ozon karışımlarını önlemek, toksik ve korrozif oksijen/ozon karışımlarını önlemek üzere bir basınç altında verilirönlemek üzere bir basınç altında verilir

Genel olarak atık suların arıtımında renk giderme, tad ve Genel olarak atık suların arıtımında renk giderme, tad ve koku giderme, dezenfeksiyon, Fe ve Mn giderimi, fenol koku giderme, dezenfeksiyon, Fe ve Mn giderimi, fenol oksidasyonu, siyanür oksidasyonu amacıyla uygulanıroksidasyonu, siyanür oksidasyonu amacıyla uygulanır

                                             

HAVALANDIRMA VE ÖN OZONLAMA ÜNİTELERİ

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                

                                                                     

                     

                                     

Ozone Cooling Tower Water Treatment

Permanganat ile oksidasyonPermanganat ile oksidasyon Güçlü bir oksidandır: Fe, Mn, S, CN, fenoller ve diğer Güçlü bir oksidandır: Fe, Mn, S, CN, fenoller ve diğer

tad ve koku oluşturan maddelerle reaksiyona girertad ve koku oluşturan maddelerle reaksiyona girer Uygulanan derişime bağlı olarak alglerin ve Uygulanan derişime bağlı olarak alglerin ve

mikroorganizmaların çoğalmasını durdurur veya mikroorganizmaların çoğalmasını durdurur veya onları öldürüronları öldürür

Suya ilave edilmesi ve ölçümü kolaydırSuya ilave edilmesi ve ölçümü kolaydır Klasik su arıtma tesislerine kolayca uygulanırKlasik su arıtma tesislerine kolayca uygulanır İndirgendiğinde mangandioksit oluşur ve bu madde İndirgendiğinde mangandioksit oluşur ve bu madde

az bulanıklık içeren sularda pıhtılaşma ve az bulanıklık içeren sularda pıhtılaşma ve çökelmelere neden olurçökelmelere neden olur

Arıtılmış suda tad ve koku oluşturmazArıtılmış suda tad ve koku oluşturmaz

Klor ile kimyasal Klor ile kimyasal oksidasyonoksidasyon

Klor çok uzun zamandır atık su ve içme Klor çok uzun zamandır atık su ve içme suyu arıtımında kullanılmaktadırsuyu arıtımında kullanılmaktadır

Klorun bakteri öldürme verimliliği pH Klorun bakteri öldürme verimliliği pH azalmasıyla artarazalmasıyla artar

Oksidasyon verimliliği ise pH artmasıyla Oksidasyon verimliliği ise pH artmasıyla artarartar

Klor ile oksidasyon siyanür gideriminde Klor ile oksidasyon siyanür gideriminde yaygın olarak kullanılıryaygın olarak kullanılır

Siyanürlerin siyanata oksidasyonu klor Siyanürlerin siyanata oksidasyonu klor yada ticari hipoklorit kullanılarak sağlanıryada ticari hipoklorit kullanılarak sağlanır

DezenfeksiyonDezenfeksiyon

Hastalık yapıcı(patojen) organizmaların Hastalık yapıcı(patojen) organizmaların yokedilmesi veya etkisiz hale getirilmesidiryokedilmesi veya etkisiz hale getirilmesidir

Dezenfeksiyon bu yönüyle tüm Dezenfeksiyon bu yönüyle tüm organizmaların yok edildiği sterilizasyon organizmaların yok edildiği sterilizasyon işleminden ayrılırişleminden ayrılır

Dezenfeksiyon Dezenfeksiyon yöntemleriyöntemleri

*Fiziksel yöntemler*Fiziksel yöntemler- Isı ileIsı ile- UV ileUV ile

*Kimyasal yöntemler*Kimyasal yöntemler- Kimyasal maddeler ileKimyasal maddeler ile- Yüzeyaktif maddeler ileYüzeyaktif maddeler ile- Metal iyonları ileMetal iyonları ile- Halojenler ileHalojenler ile- Ozon ileOzon ile- Potasyum permanganat ilePotasyum permanganat ile

Fiziksel yöntemlerFiziksel yöntemler

Su 15-20 dak kaynatılırsa içerdiği bakteriler ölür. Su 15-20 dak kaynatılırsa içerdiği bakteriler ölür. Isı ile dezenfeksiyon büyük ölçekli uygulamalar için Isı ile dezenfeksiyon büyük ölçekli uygulamalar için oldukça pahalı bir yöntem olmakla birlikte gıda oldukça pahalı bir yöntem olmakla birlikte gıda sanayide yaygın olarak kullanılır. sanayide yaygın olarak kullanılır.

UV ile dezenfeksiyon içme suyu temin edilen UV ile dezenfeksiyon içme suyu temin edilen

yerlerde yeni uygulanmaya başlamış bir yerlerde yeni uygulanmaya başlamış bir yöntemdir. Suyun fiziksel ve kimyasal karakterine yöntemdir. Suyun fiziksel ve kimyasal karakterine etki etmez, suda tad ve koku oluşturmaz, temas etki etmez, suda tad ve koku oluşturmaz, temas süresi kısadır. Fakat pahalı ekipman gerekir.süresi kısadır. Fakat pahalı ekipman gerekir.

Dezenfektanların etkisi, Dezenfektanların etkisi, mikroorganizmaların hücre duvarının mikroorganizmaların hücre duvarının tahribi, hücre zarının geçirgenliğinin tahribi, hücre zarının geçirgenliğinin

bozulması, protoplazmanın yapısının bozulması, protoplazmanın yapısının değiştirilmesi ve enzim immobilizasyonu değiştirilmesi ve enzim immobilizasyonu

şeklinde olmaktadır. Kimyasal şeklinde olmaktadır. Kimyasal dezenfektanlar ise daha çok hücre zarı, dezenfektanlar ise daha çok hücre zarı, protoplazma yapısını bozma ve enzim protoplazma yapısını bozma ve enzim

inhibisyonu ile etkili olurinhibisyonu ile etkili olur

Pıhtılaştırma ve yumaklaştırmaPıhtılaştırma ve yumaklaştırma

Kimyasal çöktürme, susuzlaştırma gibi temel Kimyasal çöktürme, susuzlaştırma gibi temel işlemlerde yaygın olarak kullanılır. İşlemin işlemlerde yaygın olarak kullanılır. İşlemin

esası sudaki kolloid haldeki maddelerin esası sudaki kolloid haldeki maddelerin giderilmesini amaçlargiderilmesini amaçlar

Pıhtılaştırma

Kolloidal ve askıdaki maddelerin bazı kimyasal

maddelerin ilavesiyle biraraya getirilmesi

işlemidir

Yumaklaştırma

Pıhtılaşmış taneciklerin yumaklar haline gelerek büyümesi, gözle görünür ve çökebilir hale gelmesi işlemidir. Yumaklaştırma

işleminde polielektrolitlerin ilavesiyle büyük organik polimerlerin adsorpsiyonu ve tanecik-polimer-tanecik köprüleri oluşumuda

gerçekleşmektedir

Pıhtılaştırma tipleriPıhtılaştırma tipleri Elektrostatik pıhtılaştırma: elektrolitlerin ilavesiyle Elektrostatik pıhtılaştırma: elektrolitlerin ilavesiyle

kolloidlerin arasındaki elektrostatik itmelerin azaltılarak kolloidlerin arasındaki elektrostatik itmelerin azaltılarak kolloidlerin destabilize edilmeleri işlemidirkolloidlerin destabilize edilmeleri işlemidir

Adsorptif pıhtılaştırma: taneciklerin elektriksel yükünün Adsorptif pıhtılaştırma: taneciklerin elektriksel yükünün yüzeyde adsorplanabilen bazı özel bileşikler ilavesiyle yüzeyde adsorplanabilen bazı özel bileşikler ilavesiyle destabilize edilmesidirdestabilize edilmesidir

Köprülü pıhtılaştırma: uygun bazı makromolekül veya Köprülü pıhtılaştırma: uygun bazı makromolekül veya polielektrolit ilavesi sonucu kolloidler ile polielektrolitler polielektrolit ilavesi sonucu kolloidler ile polielektrolitler arasında köprü oluşumu yoluyla bağlanma olması ve arasında köprü oluşumu yoluyla bağlanma olması ve kolloidlerin bu şekilde stabilize edilmesidirkolloidlerin bu şekilde stabilize edilmesidir

Ortak pıhtılaştırma: zıt yüklü taneciklerin birleştirilmesi ile Ortak pıhtılaştırma: zıt yüklü taneciklerin birleştirilmesi ile kolloidlerin pıhtılaştırılmasıdırkolloidlerin pıhtılaştırılmasıdır

Sürekli pıhtılaştırma: kolloid veya iyon halindeki Sürekli pıhtılaştırma: kolloid veya iyon halindeki kirliliklerin, metal hidroksiller(Al veya Fe hidroksitler) kirliliklerin, metal hidroksiller(Al veya Fe hidroksitler) oluşumu sonucu yumak içine alınması ve kirliliğin sudan oluşumu sonucu yumak içine alınması ve kirliliğin sudan uzaklaştırılmasıdıruzaklaştırılmasıdır

Pıhtılaştırma yumaklaştırmada Pıhtılaştırma yumaklaştırmada kullanılan kimyasal maddelerkullanılan kimyasal maddeler

Alum: katı halde bulunur, çok etkili ve yaygın Alum: katı halde bulunur, çok etkili ve yaygın kullanılan bir yumaklaştırıcıdırkullanılan bir yumaklaştırıcıdır

Demir III klorür: etkili ve yaygın kullanımı vardırDemir III klorür: etkili ve yaygın kullanımı vardır Demir II sülfat: bu madde asidik ve korroziftirDemir II sülfat: bu madde asidik ve korroziftir Kireç: sönmüş yada sönmemiş olarak kullanılır. Kireç: sönmüş yada sönmemiş olarak kullanılır.

Hem yumaklaştırıcı olarak etkilidir hemde diğer Hem yumaklaştırıcı olarak etkilidir hemde diğer yumuşatıcılarla birlikte suya alkalinite vermek yumuşatıcılarla birlikte suya alkalinite vermek üzere yaygın olarak kullanılırüzere yaygın olarak kullanılır

Atık su arıtımında bulanıklık giderimi, Atık su arıtımında bulanıklık giderimi, sertlik giderimi, evsel atık sularda fosfor sertlik giderimi, evsel atık sularda fosfor

gideriminde askıda katı maddelerin gideriminde askıda katı maddelerin gideriminde, organik madde gideriminde, gideriminde, organik madde gideriminde,

metal gideriminde uygulanır metal gideriminde uygulanır

Pıhtılaştırma işleminde hızlı karıştırma işlemi gereklidir. Hızlı karıştırmada süre ve karışım derecesi uygulanan

işleme ve prosese bağlıdır. Yumaklaştırma için en yaygın kullanılan mekanik karıştırıcılardır. Perdeli veya

türbin karıştırıcılar yaygın olarak kullanılır. Yumaklaştırmada en uygun bekletme süresi 10-60

dakikadır.

Pıhtılaştırma maddesinin suya verilmesinden ve bunlarınsuda dağılmasından sonra pıhtılaşan çok ufak daneler yumaklaşma esnasında birbirleri ile ve suda bulunan diğer taneciklerle birleşirler. Yumaklaştırma

işleminde çok yüksek hız gradyanı uygulandığında oluşan yumaklar parçalanır ve bunlar aşağı doğru çökelme için

gerekli boyutlara ulaşmazlar. Çok düşük hız yumaklaşma teşekkülünü tam sağlayamaz. Suyun borulardan veya

kanallardan akışı sırasında oluşan yumaklar parçalanıp dağılabilirler. Bunu önlemek için yumakların dayanıklılığını arttırmak veya tesiste suyun akış hızını azaltmak gerekir

Yumaklaştırılmış suyun çöktürülmesinde en Yumaklaştırılmış suyun çöktürülmesinde en kolay yol, yumaklaştırma havuzu ile çöktürme kolay yol, yumaklaştırma havuzu ile çöktürme havuzunun entegre edilerek aynı yapı içinde havuzunun entegre edilerek aynı yapı içinde

bulunmalarıdır. Pıhtılaştırma ve yumaklaştırma bulunmalarıdır. Pıhtılaştırma ve yumaklaştırma işlemini takiben bir çöktürme işlemi yapılır. Bu işlemini takiben bir çöktürme işlemi yapılır. Bu

çöktürme, renk ve bulanıklığı gidermek için çöktürme, renk ve bulanıklığı gidermek için pıhtılaştırıcıların ilavesi ve yumaklaştırma pıhtılaştırıcıların ilavesi ve yumaklaştırma

işlemlerinde oluşan yumakları sudan işlemlerinde oluşan yumakları sudan uzaklaştırmaya yarar. Çökeltim havuzunda uzaklaştırmaya yarar. Çökeltim havuzunda çöktürme süresi 30-60 dak arasında seçilir.çöktürme süresi 30-60 dak arasında seçilir.

NötralizasyonNötralizasyon Birçok endüstrinin atıksuyu asidik veya bazik olduğundan alıcı ortama veya kimyasal ve/veya biyolojik arıtma sistemine deşarj edilmeden önce

nötralize edilmeleri gerekmektedir. Biyolojik arıtma sisteminde, optimum biyolojik aktivite 6.5-8.5 pH

aralığında elde edilir. Biyolojik proseste reaksiyon sonucu oluşan CO2 tampon etkisi gösterir ve

nötralizasyon meydana gelir. Bu nedenle, atıksu için gerekli nötralizasyon derecesi biyolojik arıtma sisteminde giderilen BOI miktarına veya atıksudaki

asitliğe bağlıdır.

Proses Tipleri

Asidik ve Alkali Atıksu Akımlarının Karışımı: Bu tip bir proseste istenilen nötralizasyona ulaşmak için dengelemede yeterli kalma zamanı gerekir.

Kireçtaşı Yatağında Asidik Atıksu Nötralizasyonu: Bu, aşağı veya yukarı akışlı sistem olabilir. Aşağı akışlı sistemde yeterli kalma zamanını sağlamak için gerekli maksimum hidrolik yüzey yükü 4.07x10-7 m3/dak.m2’dir. Asit konsantrasyonu, H2SO4’ün kabuklanmayı önlemek için kullanılması durumunda en fazla %0.6 olmalıdır. Çok sulandırma veya dolomit kireç taşının kullanılması durumunda etkin nötralizasyon için uzun kalma zamanı gerekir. Yukarı akışlı yataklarda, reaksiyon sonucu oluşan ürünün ortamda çökmeden uzaklaştırılması için hidrolik besleme hızı arttırılır. Kireçtaşı

Asidik Atıksuyun Kireç ile Karıştırılması:

Bu nötralizasyon kullanılan kirecin cinsine göre değişir. Kirecin yapısındaki magnezyum kuvvetli asit çözeltisinde

çok reaktif olup pH 4.2’nin altında etkindir. Kireç söndürmede reaksiyon ısı ve karıştırma ile hızlandırılır.

Reaksiyon 10 dak da tamamlanır. Bu çözelti, nötralizasyon amacıyla kullanılmadan önce birkaç saat bekletilmelidir. NaOH, Na2CO3 veya NH4OH da atıksu

nötralizasyonu için kullanılabilir.

Bazik (Alkali) Atıklar:

Herhangi bir kuvvetli asit, bazik atıksuyu nötr yapmada kullanılabilir.Ancak sülfürik asit veya hidroklorik asit

olması durumunda fiyatın yüksekliği kullanımıkısıtlayabilir. Reaksiyon çok hızlıdır. %14 CO2 içeren gaz nötralizasyonda kullanılabilir. CO2, atıksudan kabarcık halinde geçerken, karbonik aside dönüşür ve reaksiyona girer. Reaksiyon hızı yavaştır ancak, pH 7-

8’in altına düşürülmeyecekse CO2 kullanımı uygun olabilir. Gazın diğer bir kullanım şekli de dolgulu

kulelerde atıksu akışının tersi yönünde geçirmektir.

Biyolojik ArıtmaBiyolojik Arıtma Biyolojik arıtma atıksuyun içinde bulunan askıda

veya çözünmüş organik maddelerin bakterilerce parçalanması ve çökebilen biyolojik floklarla

sıvının içinde kalan veya gaz olarak atmosfere kaçan sabit inorganik bileşiklere dönüşmesidir.

Biyoloji arıtmanın esası organik kirleticilerin doğada yok edilmeleri için yer alan biyoflokülasyon

ve mineralizasyon proseslerinin kontrolü ile çevrede ve optimum şartlarda tekrarlanmasıdır. Böylece doğadaki reaksiyonların hızlandırılarak

daha kısa bir sürede, emniyetli ortamda gerçekleştirilmeleri sağlanmaktadır.

Biyolojik arıtma sistemleri değişik şekillerde sınıflandırılabilirler. Ortamda oksijen varlığına göre havalı (aerobik) ve havasız (anaerobik) olarak sınıflandırılan bu sistemler kullanılan mikroorganizmaların sistemdeki durumuna göre askıda ve sabit film (biyofilm) prosesleri olarak da sınıflandırılabilirler.

Biyolojik Arıtmanın Amacı

Biyolojik arıtmanın amacı, atıksudaki çökelmeyen kolloidal katıları pıhtılaştırarak gidermek ve organik maddeleri kararlı hale getirmektir. Evsel atıksu arıtımında organik madde içeriğinin yanı sıra azot ve fosfor gibi besi maddeleri de biyolojik arıtımda giderilir. Çoğu kez durumda toksik olabilecek eser (iz) miktardaki organik maddeleri gidermek de önemlidir. Tarım alanlarından geri dönen sularda önemli olan azot ve fosforun arıtılması kritik önem taşır. Endüstriyel atıksular için, organik ve inorganik bileşiklerin arıtımı önemlidir. Bu bileşiklerden çoğu mikroorganizmalar üzerinde toksik etki yaptıkları için genellikle özel zaman ön arıtma gerekebilir.

Biyolojik Arıtmada Mikroorganizmaların Rolü

Atıksudaki BOI’nin giderimi, çökmeyen kolloidal katıların pıhtılaştırılması ve organik maddelerin kararlı hale gelmesi, başta bakteriler olmak üzere çeşitli mikroorganizmalar tarafından gerçekleştirilir. Mikroorganizmalar, kolloidal ve çözünmüş karbonlu organik maddeleri çeşitli gazlara ve yeni hücrelere dönüştürerek kullanırlar. Hücre dokusunun özgül ağırlığı sudan daha fazla olduğundan arıtılmış sudan çökerek ayrılır. Bu mikrooganizmaları ortamdan ayırmadıkça arıtım tamamlanmış olmaz. Mikroorganizmalar organik yapıda olduklarından atıksuda BOI veya KOI cinsinden ölçülürler ve suya bir miktar kirlilik verirler.

Biyolojik Arıtmada Önemli Mikroorganizmalar

Hücre yapıları ve fonksiyonları dikkate alınırsa mikroorganizmalar aşağıdaki şekilde sınıflandırılırlar:

• Eucaryotes• Eubacteria• Archaebacteria Prokaryotik grup (eubacteria ve archaebacteria)

arıtımda birincil derecede önemli olup kısaca bakteri olarak bahsedilir. Ökaryotik grup bitki, hayvan ve protistleri içerir.

Havalı (aerobik) Prosesler: Oksijenin bulunduğu ortamda faaliyet gösteren biyolojik arıtma sistemidir.Havasız (anaerobik) Prosesler: Oksijenin olmadığı ortamda faaliyet gösteren biyolojik arıtma sistemidir.Anoksik Denitrifikasyon: Oksijenin olmadığı ortamda nitrat azotunu biyolojik olarak azot gazına çeviren prosestir. Bu proses havasız denitrifikasyon olarak ta bilinmektedir.Biyolojik Besi Maddesi Giderimi: Biyolojik arıtma prosesinde azot ve fosforun giderilmesidir.Fakültatif prosesler: Organizmaların moleküler oksijenin bulunduğu veya bulunmadığı ortamlarda fonksiyon gösterebildiği biyolojik arıtma prosesleridir.Karbonlu BOI giderimi: Atıksudaki karbonlu organik maddelerin yeni hücrelere ve çeşitli gaz formundaki son ürünlere biyolojik olarak dönüşümüdür. Bu dönüşümde, çeşitli bileşiklerde bulunan azot amonyuma dönüştürülür.

Askıda Büyüyen Prosesler:

Biyolojik arıtma sisteminde organik ve diğer maddeleridönüştürmekten sorumlu mikroorganizmaların sıvı ortamda askıda bulunması halidir.

Tutunarak Büyüyen Prosesler:

Biyolojik arıtma sisteminde organik ve diğer maddeleridönüştürmekten sorumlu mikroorganizmaların taş, cüruf veya özel tasarlanmış seramik veya plastik dolgu malzemelerinin üzerine tutunarak sıvı ortamda bulunmasıdır. Bu arıtma sistemleri sabit-film prosesleri olarak da bilinirler.

Havalı Prosesler:

Askıda-Büyüyen

Aktif çamur prosesleri

Konvansiyonel(piston akımlı)

Tam karışımlı

Kademeli havalandırmalı

Saf oksijenli

Ardışık kesikli reaktör

Kontakt stabilizasyonlu

Uzun havalandırmalı A.Ç

Oksidasyon hendeği

Derin şaft A.Ç. sistemi

Karbonlu BOI giderimi ve

nitrifikasyon

Yüzeyde büyüyen

(Biyofilmli)

Askıda-büyüyen Nitrifikasyon

Havalandırmalı lagün

Havalı çürütme

Konvansiyonel havalı

Saf oksijenli

Damlatmalı Filtre

Düşük hızlı

Yüksek hızlı

Kaba Filtre (roughing)

Döner biyolojik disk

Dolgulu kuleler

Nitrifikasyon

Karbonlu BOI giderimi

(nitrifikasyon)

Stabilzasyon, karbonlu BOI5

giderimi nitrifikasyon

Karbonlu BOI giderimi

nitrifikasyon

Karbonlu BOI giderimi

karbonlu BOI giderimi ve

nitrifikasyon

“ “ “ “ “ “

Birleşik askıda ve tutunarak

büyüyen sistemler

Aktif çamur biyofiltre prosesleri

biyofiltre prosesleri aktif çamur,

“ “ “ “ “

Atıksu arıtımında kullanılan önemli biyolojik arıtma prosesleri

Anoksik Prosesler:

Askıda büyüyen

Tutunarak büyüyen

Askıda büyüyen denitrifikasyon

Sabit-film denitrifikasyon

Denitrifikasyon

“ “ “ “

Havasız Prosesler:

Askıda büyüyen

Havasız çürütme

Standart hızlı, tek kademeli

Yüksek hızlı, tek kademeli

iki kademeli

Havasız kontakt prosesler

Havasız çamur yataklı reaktör

karbonlu BOI giderimi

“ “ “ “ “

karbonlu BOI giderimi

karbonlu BOI giderimi

Tutunarak büyüyen Havasız filtre

Genleşmiş yataklı reaktör

karbonlu BOI giderimi, atık

stabilizasyonu,

denitrifiaksyon.

karbonlu BOI giderimi, atık

stabilizasyonu

Birleşik havalı, havasız ve

anoksik prosesler

Askıda büyüyen

Tek veya çok basamaklı, çeşitli

özel prosesler

Karbonlu BOI giderimi,

nitrifikasyon, denitrifikasyon

P giderimi

Birleşik askıda ve

tutunarak büyüyen

Tek veya çok kademeli prosesler

Karbonlu BOI giderimi,

nitrifikasyon,

denitrifikasyon,Pgiderimi

Lagünler Havalı havuzlar,

Olgunlaştırma havuzları

Fakültatif havuzlar

Havasız havuzlar

Karbonlu BOI giderimi

Karbonlu BOI gid.(nitr.)

Karbonlu BOI giderimi

Karbonlu BOI giderimi (atık

stabilizasyonu)

Biyolojik Arıtma Proseslerinin Uygulamaları

Bu proseslerin temel uygulamaları;• Atıksuda özellikle BOI, TOK (toplam

organik karbon) veya KOI olarak ölçülen karbonlu organiklerin gideriminde,

• Nitrifikasyon,• Denitrifikasyon,• Fosfor giderimi ve• Atık stabilizasyonudur.

Biyolojik Arıtma Sistemlerinin Tasarımı

Biyolojik prosesler, atıksudaki biyolojik olarak parçalanmış ve çözünmüş organik maddeleri çöktürme

havuzunda çöktürerek gidermek üzere, çökebilen biyolojik ve inorganik floklara dönüştürmek amacıyla kullanılırlar. Bir çok durumda ikinci kademe prosesler

olarak tanımlanan biyolojik prosesler, fiziksel ve kimyasal proseslerle birlikte çalıştırılır. Birinci kademe arıtma (ön çöktürme), çökebilen katıları ayırmada etkin olmasına

karşılık, biyolojik prosesler koloidal veya çözünmüş haldeki organik bileşikleri gidermede etkindirler. Bu proseslerden, havalandırmalı lagünler, stabilizasyon

havuzları ve uzun havalandırmalı sistemler ön çöktürmeye tasarlanırlar.

Çok sık kullanılan biyolojik prosesler;

• Aktif çamur prosesleri,• Havalandırmalı lagünler,• Damlatmalı filtreler,• Döner biyodiskler ve• Stabilizasyon havuzlarıdır.

Aktif çamur prosesleri veya onun modifikasyonları daha çok büyük tesislerde, stabilizasyon havuzları ise küçük tesislerde kullanılmaktadır.

Çok sık kullanılan biyolojik prosesler;

• Aktif çamur prosesleri,• Havalandırmalı lagünler,• Damlatmalı filtreler,• Döner biyodiskler ve• Stabilizasyon havuzlarıdır.

Aktif Çamur ProsesiAktif çamur prosesi İngiltere’de 1914’de Arden ve

Lockett tarafından geliştirilmiştir. Bu orijinal prosesin birçok çeşitleri geliştirilerek kullanılmaktadır. Bütün havalı (aerobik) atıksu arıtma proseslerinde atıklar sentez ve oksidasyon yolu ile yok olurlar. Diğer bir deyimle organik maddelerin bir kısmı yeni hücrelere dönüşürken (sentez) geri kalan kısmı gerekli enerjiyi

üretmek için oksidasyona tabi tutulurlar. Organik maddeler yok olmaya başlayınca biyolojik hücrelerin bir kısmı gerekli enerjiyi sağlamak amacıyla kendi kendini

oksitler (içsel solunum).

Biyolojik aktif çamur yönteminde amaç atıksuyun içinde bulunan organik maddeleri Karbondioksit, su yeni bakterilere dönüştürmek olduğundan ve bunun içinde oksijen gerektiğinden biyolojik aktif çamur havuzuna giren su havalandırılır. Havalandırma sonucu

organik maddeler aerobik bakterilertarafından parçalanır. Bu işlem sonucu meydana gelen yeni ve ölü bakterilerin teşkil ettiği çamur çöktürme tankında çöklürülür ve bir

kısmı ilk anlarda % 100, norma! şartlarda % 50 - 80 oranında sirkülasyona tabi tutulur. Sirkülasyondan amaç biyolojik aktif

çamur havuzunda belli bir oranda mikroorganizma konstrayonunu elde etmektir, Böylece bakteri miktarı artmakta organik madde

mikroorganizma oranı azalmaktadır. Böylece tesisin verimi daha yüksek olmaktadır.

Bir aktif çamur sisteminin iki bileşeni: Havalandrma tankı ve son çöktürme tankı. Mikroorganizmalar havalandrma tanknda organik atıkları parçalayıp yumak oluştururlar, daha sonra son çökeltme tankında arıtılmış sudan ayrılırlar.

Aktif çamur prosesi tasarımında göz önünde bulundurulması gereken kriterler

• Reaktör tipinin seçimi,• Yükleme kriterleri,• Çamur üretimi,• Oksijen ihtiyacı ve transferi,• Besi maddesi ihtiyacı,• Filament (ipliksi) organizmaların kontrolü,• Çıkış suyu özellikleri (deşarj standartları).

Reaktör Tipinin seçimi

Herhangi bir biyolojik prosesin tasarımında en önemli adımlardan biri kullanılacak reaktör veya reaktörlerin seçimidir. İşletme faktörleri;

• Arıtım prosesine hakim olan reaksiyon kinetiği,

• Oksijen transfer ihtiyacı,

• Arıtılacak atıksuyun özellikleri,

• Yerel çevresel koşullar,

• İnşaat, işletme ve bakım maliyetlerini içerir.

Yükleme Kriteri

Aktif çamur prosesinin kontrolü ve tasarımında uzun zamandır deneysel ve rasyonel parametreler kullanılmıştır. En çok kullanılan iki parametre,

mikroorganizma oranı (F/M) çamur yaşıdır (θc).

Çamur Üretimi

Atılacak çamuru belirlemek ve çamur yoğunlaştırıcı tasarımını yapabilmek için günde üreyen çamur miktarını bilmek önemlidir. Üreyen çamur miktarı aşağıdaki eşitlikte verilmektedir.

Px = Ygöz. Q (So – S) (103g/kg)-1 (5.34)Px = atılan fazla aktif çamur, kg/günYgöz = gözlenen verim, g/g

Oksijen İhtiyacı ve Transferi

Teorik oksijen ihtiyacı, atığın BOI’si ve sistemden günde atılan çamur miktarından belirlenir.

Atığın bir kısmının sistemden atılacak yeni organizmalara dönüştüğü bilinmektedir. Bu

126 nedenle, atılan çamurun BOIL’i toplamdan

çıkarılır ise kalan miktar sisteme verilmesi gereken oksijen miktarını gösterir.

Besi maddesi ihtiyacı

Azot ve fosfor bileşikleri besi maddeleri olup atıksuda yüksek konsantrasyonda bulunmaları biyolojik reaksiyon için inhibisyon, düşük konsantrasyonda bulunmaları ise sınırlama yapar. Organizma hücresinin bileşimi C5H7NO2 olarak alınırsa, ağırlığının %12,4’ü kadar azot

gerekecektir. Bu değer tipik olup sabit değildir Çevre şartları ve organizma (çamur) yaşına bağlı olarak hücredeki azot ve fosfor dağılımı değişebilmektedir.

İpliksi (filament) Organizmaların Kontrolü

Aktif çamur proseslerinde ipliksi organizmaların büyümesi çok sık rastlanan bir işletme problemidir. Sistemde ipliksi

organizmaların bulunması çamurun çökelme özelliğini zayıflatır ve bulking (kabarma) olayı meydana gelir. Tek

basamaklı tam karışımlı reaktörler düşük substrat seviyelerinden dolayı ipliks organizmaların büyümelerine çok uygundurlar. Bazı piston akışlı reaktörlerde de benzer olayla karşılaşılmaktadır. Son araştırmalar, ipliksi organizmaların büyümesini engelleyen faktörleri bulmak ve pratik kontrol

metotları geliştirilmek üzerine yoğunlaşmıştır. İpliksi organizmaların kontrol ve önlenmesi için bir yaklaşım, ham su ile aktif çamur geri dönüşünün karıştığı ilk temas bölgesi için ayrı bölüm veya selektör kullanmaktır. Selektör, tam karışım veya piston akışlı reaktörlerde, ayrı bir tank veya portatif bir

bölme olabilir.

Çıkış Atıksuyu Karakteri

Çıkış atıksuyu kalitesinin en önemli parametresi organik madde içeriğidir. Biyolojik arıtma proses çıkışının organik madde içeriği aşağıdaki üç bileşenden oluşmaktadır:

• Çözünmüş organikler o Biyolojik arıtımdan kaçan organikler. o Atığın biyolojik parçalanmasında oluşan ara ürünler. o Hücresel bileşimler (mikroorganizma ölümü sonucu).• Askıda organik maddeler o Arıtım sırasında oluşan ve son çöktürme tankından kaçan

biyolojik katılar. o Arıtımdan ve çöktürmeden kaçan giriş atıksuyundaki

koloidal organik katılar.• Biyolojik olarak parçalanamayan organikler o Bunlar orijinal olarak ham atıksuda bulunurlar. o Biyolojik parçalanmanın ürünleridirler.

Proses Kontrolü

Aktif çamur proseslerinin kontrolü yaygın işletme şartları altında yüksek arıtım verimine ulaşmak için önemlidir. Proses kontrolünde kullanılan temel faktörler;

• Havalandırma tankında istenen çözünmüş oksijen seviyesini sağlamak,• Aktif çamur geri dönüşünü (AÇG) düzenlemek,• Atık aktif çamuru kontrol etmektir.

Damlatmalı FiltrelerDamlatmalı Filtreler

Damlatmalı filtreler üzerinde mikroorganizmaların biyofilm halinde büyüdüğü katı tanecikler içeren bir dolgulu sistemdir. Bu birim içinde 0,1-10 cm büyüklüğünde dolgu malzemesi (kırma taş, plastik, sert kömür, özel dolgu maddeleri vs.) bulunan bir tanktan oluşur.

Bu tankın üzerine ilk arıtmaya (birinci kademe) Bu tankın üzerine ilk arıtmaya (birinci kademe) tabi tutulmuş atıksu belirli bir debi ile verilir. Bu tabi tutulmuş atıksu belirli bir debi ile verilir. Bu işlem genellikle tankın merkezi etrafında yavaşça işlem genellikle tankın merkezi etrafında yavaşça hareket eden delikli bir borudan oluşan bir hareket eden delikli bir borudan oluşan bir düzenekle (atıksu dağıtım sistemi) sağlanır. Bu düzenekle (atıksu dağıtım sistemi) sağlanır. Bu şekilde filtreye verilen atıksu filtre dolgu şekilde filtreye verilen atıksu filtre dolgu malzemesinin üstünden süzülerek akmakta, bu malzemesinin üstünden süzülerek akmakta, bu arada, filtre yatağındaki boşlukların tamamı arada, filtre yatağındaki boşlukların tamamı atıksu ile dolmadığından havalı şartlar devam atıksu ile dolmadığından havalı şartlar devam etmektedir.etmektedir.

Taşların üzerinde ince bir tabaka meydana getiren bakteriler atıksudaki organik kirleticileri önce adsorplamakta ve daha sonra biyolojik arıtım reaksiyonu meydana gelmektedir. Biyofilm tabakası zamanla kalınlaşmakta, oksijen ve organik maddeler tabakanın iç kısımlarına ulaşamamaktadır. Filtre dolgu maddesi yüzeyine yakın bu kesimde havasız şartlar oluşmakta, burada oluşan gazların yardımı ve sıvı hareketinden oluşan kesme kuvveti ile biyofilm dolgu malzemesinden ayrılıp çıkış suyu ile birlikte dışarı akmaktadır.

BiyodiskBiyodiskDöner biyodisk üniteleri daha çok küçük yerleşim merkezlerinin evsel atıksularının arıtımında kullanılmakla beraber, bazı durumlarda düşük devirli endüstriyel atıksulardan BOI gideriminde de kullanılabilir. Bu sistemler plastikten yapılan 2-3 m çapında, 2-3 cm kalınlığında disklerden oluşur. Diskler bir şaft üzerine birbirine paralel olarak yerleştirilir ve şaft bir motor yardımı ile döndürülür. Atıksu, uzun ve sığ tankların içine konur ve diskler atıksu içinde %40-50 oranında batık şekilde döndürülür (2-10 devir/dakika).Mikroorganizmalar disk üzerinde biyofilm oluşturacak şekilde büyürler ve atıksudaki organik bileşikler biyofilm içine damlatmalı filtrelerde olduğu gibi adsorplanır ve biyolojik reaksiyon meydana gelir. Mikroorganizmalar oksijen gereksinimini diskin dönüşü sırasında hava ile temas ederek sağlarlar.

Havalandırmalı Lagünler

Havalandırmalı lagünler, 2,5-5 metre derinliğinde toprak yapılar olup, havalandırma dubalar veya sabit kolonlar üzerine yerleştirilen mekanik havalandırıcılarla yapılır. Stabilizasyon havuzları ile kıyaslandığında %10-20 daha küçük hacimlere sahiptirler. Bu tip lagünler bir taraftan basit fakültatif tipte, diğer taraftan da çamur geri devrinin yapıldığı daha verimli ve yoğun üniteler olarak projelendirilebilirler. Her durumda da bunların inşaatları ve işletilmeleri çok kolaydır. Bu nedenle hem gelişmiş hem de gelişmekte olan ülkelerde yaygın kullanım alanına sahiptirler.

Fakültatif havalandırmalı lagünlerde birim hacme düşen enerji yoğunluğu, gerekli oksijen miktarının sıvıya verilmesi için yeterlidir. Fakat bu enerji girdisi, bütün katıları askıda tutmak için yeterli değildir. Bunun sonucunda, lagüne giren askıda katı maddelerin bir kısmı ve substrat giderimi sonucunda oluşan katı maddeler, tabana çökmeye çalışırlar ve tabanda havasız bozunma meydana getirirler

Stabilizasyon Havuzları

Basit olmaları ve işletme kolaylığından dolayı atıksu arıtımında en basit arıtma sistemi stabilizasyon havuzlarıdır. Sistem ekipmansız çalışacağından dolayı, biyolojik aktivite yavaş işler. Bu nedenle uzun kalma zamanına ve dolayısı ile geniş arazilere ihtiyaç duyulmaktadır. İklim ve havuzun doğal şartları biyolojik aktiviteyi etkiler. Bu nedenle, arazinin bol ve ucuz, iklim şartlarının uygun olması stabilizasyon havuzlarının kullanımını arttırır. Stabilizasyon havuzları, reaksiyon kinetikleri ve akım şekilleri yönündenreaktörlere benzemektedir. Arıtım verimi, BOI giderimi ile birlikte mikroorganizma ve besi maddeleri (N ve P) arıtımında da istenilen şartları sağlayacak şekilde tasarlanabilir.

Evsel ve endüstriyel arıtma tesislerinden çıkan atık çamurların nihai bertarafa verilmeden önce mutlaka

arıtılması gerekmektedir. Arıtma tesisleri dizayn edilirken çamur sorunu önceden dikkate alınıp en uygun arıtma metodu seçilmeli ve çıkan çamur da

tehlikeli atık özelliği taşıyıp taşımadığı dikkate alınarak bertaraf edilmelidir.

Arıtma Çamurunun Nihai Bertarafı

Stabilizasyon:

Çamurun stabilizasyonu özellikle hacim azaltılması ve yan ürün olarak gaz üretiminde etkilidir. Özellikle istenmeyen koşulların önlenmesi için çamurun kokuşmasının engellenmesi gerekmektedir. Bu da parçalanabilenorganik maddelerin biyolojik, fiziksel ve kimyasal gibi yöntemlerle giderilmesi ile sağlanır. Stabilizasyon metodunun seçimi çamur susuzlaştırma ve arıtma ve nihai bertaraf metotlarının üzerindeki metotların kombinasyonuna bağlıdır. Aerobik ve anaerobik çürütme gibi stabilizasyon metotları ayrıca çamur kütlesini azaltmakta ve susuzlaştırma proseslerini önemli ölçüde değiştirebilir dolayısıyla bu değişiklikler stabilizasyon prosesinin seçimi ve dizaynında dikkate alınmalıdır.

Şartlandırma:

Şartlandırma, çamurun suyunun alınmasını kolaylaştırmak için geliştirilmiş bir prosestir. Kimyasal şartlandırma ve ısı arıtımı en yaygın yöntemlerdir. Elütrasyon da kimyasal şartlandırıcı ihtiyacının azaltılması için kullanılan bir yıkama prosesidir. Kimyasal şartlandırmada kullanılan kimyasal maddelerin uygun dozajı laboratuvar testleriyle belirlenmelidir.

Yoğunlaştırma:

Sisteminizde oluşan çamuru daha konsantre hale getirmek, dolayısıyla daha küçük hacimdeki çamurla uğraşmak ve daha ekonomik çürütücü tankı elde etmek için çamur yoğunlaştırma sistemleri kullanılır. Yoğunlaştırma sonucunda katı madde konsantrasyonu 25 kat artabilir. Yoğunlaştırma işlemi çöktürme ve yüzdürme gibi metotlarla yapılabilmektedir. Yoğunlaşan çamurun hacmi bu sayede azalır ve susuzlaştırma maliyeti azaltılabilir.

SusuzlaştırmaSusuzlaştırmaArıtma tesisinizden çıkan çamurun kolayca uzaklaştırılabilmesi

için sıvı halinden çıkıp katı hale dönmesi gerekmektedir. Bu nedenle çamuru, içerdiği su miktarının azaltılması için değişik

işlemlere tabi tutmanız gerekir. Arıtma çamurları genellikle yoğunlaştırma işlemi sonrasında susuzlaştırma işlemine tabi tutulurlar. Susuzlaştırıcı olarak seçilecek olan ünitenin verimli olmasına dikkat edilmelidir. Filtre presler kesikli çalışmasına

rağmen arıtma çamurlarının suyunun giderilmesinde en yaygın kullanılan yöntemdir. Bu sistemle diğer yöntemlere göre daha

fazla katı madde oranına sahip olmanız mümkündür. Filtre pres otomatik mikroprosesör sistemli olduğu için eleman ihtiyacına

gerek yoktur. Arıtma çamurlarının polielektrolitlerle şartlandırılması sonucu büyük yumakların elde edilebilmesi sürekli tarzda basınçlı filtrasyon için belt filtre preslerin geliştirilmesine yol

açmıştır.

Santrifüjler ile çamur susuzlaştırmanın avantajlarından bazıları şunlardır;

• Sürekli çalışma• Kokuyu minimize edecek şekilde kapalı çalışma• Çamurun homojen olması koşuluyla işletme

işgücü ihtiyacının azlığı

Buna karşılık bu sistemin bazı dezavantajları da mevcuttur;

• Gürültü• Enerji sarfiyatının yüksek oluşu• Personel ihtiyacı• Hızlı aşınma

Mekanik su giderme tekniklerinin en eskisi olan vakum filtrasyonu bugün çok sınırlı bir uygulamaya sahiptir. Vakum filtrasyonunun çok sınırlı bir uygulamaya sahip olmasının nedenlerinin başında vakum yaratmak için enerji kullanımının azlığı ve şartlandırma için kimyasal madde ihtiyacının yüksek oluşudur. Kurutma yatakları, yüksek işçilik giderleri, geniş arazi kullanımı ve performansın hava şartlarına bağlı olması nedeniyle pek fazla kullanılmamaktadır.

Belt filtrelerin avantajlarıBelt filtrelerin avantajları

Kullanım kolaylığı ve filtrasyonun gözle takibi imkanı

Yatırım giderlerinin filtre preslerden düşük olması

Prosesin ve filtrasyon kayışlarının yıkanmasının sürekli oluşu

Mekanik tasarımın basitliği Kuru madde içeriği filtre pres keki kadar yüksek

olmamakla birlikte katı olarak taşınabilir çamur keki elde edilmesi.

Belt filtreler

Yakma:

Bu uygulamada arıtma çamurları tek başlarına ya da diğer atıklarla birlikte yakılmalıdır. Arıtma çamurlarının doğrudan zirai amaçlı olarak kullanılması ya da düzenli depolama sahasına gönderilerek bertaraf edilmesi giderek artan yasal kontrollere tabi olmaktadır. Bu nedenle yakma sistemlerindeki yatırım maliyetlerinin yüksek olmasına, yakma kriterlerinin sıkılığına, emisyon gazlarının işlenmesi ile ilgili maliyetlerin artmasına ve uçucu küllerle yanma ürünü olarak ortaya çıkan küllerin bertarafı işlemlerinin zorlaşmasına rağmen, arıtma çamurlarının yakılarak bertaraf yönteminin giderek daha fazla kullanılacağı beklenmektedir.

Düzenli depolama:

Düzenli depolama alanları ile ilgili tercihler yapılırken en iyi yerleşim koşullarında ve en iyi işletme koşullarında bile toprak kirliliği olması muhtemeldir. Eğer çamur tehlikeli madde özelliği gösteriyorsa muhtemel yeraltı suyu ve toprak kirliliği nedeniyle bu yöntem seçilmemelidir. Evsel ve evsel nitelikli endüstriyel çamurlar da su muhtevası %65 ve altındatutulmalıdır.

Örnek TesisÖrnek Tesis

PAŞAKÖY İLERİ BİYOLOJİK ATIKSU ARITMA TESİSLERİ

Arıtma tesisi; Ömerli Su Havzasında, Sultanbeyli, Sancaktepe (Sarıgazi, Samandıra, Yenidoğan) ve kısmen Çekmeköy (Alemdağ ve

Sultançiftliği) ilçelerini içine alan yaklaşık 10732 hektarlık alandan kaynaklanan, geçmişte Ömerli barajına dökülen atıksuları

arıtmaktadır. Atıksular, ileri biyolojik arıtma sistemiyle alıcı ortam deşarj standartlarına uygun arıtılarak 6 km uzunluğunda bir tünel vasıtası ile Riva Deresi'ne deşarj edilmekte ve bu yolla Karadeniz'e ulaştırılmaktadır. Böylece İstanbul'un en önemli su kaynaklarından biri olan Ömerli Barajı kirlilikten korunmaktadır. Arıtma tesisi, nihai kapasitede 2.500.000 kişilik bir nüfustan kaynaklanan ve 500.000

m3/gün debiye sahip atıksuları arıtacaktır.

  I. TESİS II. TESİS Nihai

Maksimum debi 125.000 m3/gün 125.000 m3/gün  

Proje debisi 100.000 m3/gün 100.000 m3/gün  

Eşdeğer nüfus 500.000 kişi 500.000 kişi  

İşletmeye başlama yılı 2000 2009  

Nihai debi     500.000 m3/gün

Nihai eşdeğer nüfus     2.500.000 kişi

Tesis alanı     507.000 m2

PARAMETRELER GİRİŞ SUYU ÇIKIŞ SUYU

Askıda Katı Madde 500mg/l 30~35 mg/l

Biyolojik Oksijen İhtiyacı 325 mg/l 20~25 mg/l

Kimyasal Oksijen İhtiyacı 600 mg/l 125 mg/l

Toplam Kjeldahl Azotu 70 mg/l 10 mg/l

Toplam Fosfor 8 mg/l 2~3 mg/l

Atıksu kaba ızgaralardan geçerek pompa haznesine gelmekte ve haznelerdeki ıslak tip dalgıç pompalar tarafından arıtma tesisine terfi ettirilmektedir. 6 ana giriş pompasından beşi asıl biri yedek olarak konumlandırılmıştır. Sabit ve değişken debili dalgıç pompalar hazne içine monte edilen ultrasonik tip seviye ölçerlere bağlı olarak çalışmaktadır. Terfi hattı iki adet 1200 mm çelik borudan imal edilmiş olup, terfi yüksekliği 39 m'dir.

Terfi edilen atıksu dağıtım yapısı kanalıyla iki adet kum tutucu üniteye yönlendirilir. 1. Kademe kum tutucuda iki adet, 2. kademe tesiste üç adet ince ızgara ve kanalı mevcuttur. Terfi edilen atıksu ince ızgaralardan geçerken, kaba ızgaradan geçebilen daha küçük boyuttaki katı maddeler de tutulmuş olur. Izgaralar kanallara yatayla 70 derece açı yapacak şekilde monte edilmiş olup, çubuklar dikdörtgen kesittedir. İnce ızgaralarda tutulan malzemeler bantlı konveyörle, ızgara atıkları preslerine iletilerek konteynere boşaltılır.

İnce ızgaralardan geçen atıksu kaba kabarcıklı difüzör borularla donatılmış olan kum tutucu yapısına girmektedir. Hava, blower odasında bulunan blowerlardan temin edilmektedir. Kum tutucu havuzları dibinde çöken kum, gezer köprü üzerine monte edilen dalgıç pompalar vasıtası ile kum ayırma hunisine (bunker) aktarılmakta ve buradan konteynere boşaltılmaktadır. Ayrıca yüzeyde biriken yağlar yine köprü üzerindeki yüzey sıyırıcı ile sıyrılıp, bir köpük haznesine alınır ve buradan köpük pompaları yardımı uzaklaştırılır. 2. Havalandırmalı Kum tutucu ünitesinde uzaklaştırma işlemi döner tambur ızgaralardan geçirilerek yapılmaktadır. Bu işlemler sonrasında atıksu içerisindeki yüzebilen katı maddeler, kum ve yağlar tamamen ayrıştırılır. Bu işlemlerden sonra atıksular, debi ölçümü için parshall savağından geçirilmektedir.

     

Bio-P ünitesi sayısı / hacmi 2 adet; toplam 8190 ~ 6753 m3

Bio-P havuzu sayısı 6 adet

Bio-P havuzu su yüksekliği 5 m

Bio-P havuzu bekleme süresi 1,1 ~ 0,9 saat

Bio-P havuzu karıştırıcı sayısı / gücü 6~3 adet/ 2,3 - 3,1 kW

Bio-P havuzu karıştırıcı devri 25 ~ 31 d/dk

Atıksu, Bio-P havuzlarından proses (havalandırma) ünitelerine alınmaktadır. Proses üniteleri, atıksu debi ve yüküne göre ünitelerden birisi devre dışı bırakılabilecek şekilde dizayn edilmiştir. Her bir proses ünitesi havuzları oksik (havalı) ve anoksik (bağlı oksijenli) kısımları bulunan, seri bağlı 4 havuz olarak projelendirilmiştir. 2. proses ünitesinde bulunan 4 adet havuz gerektiğinde birbirinden bağısız çalıştırılabilecek şekilde düzenlenmiştir.

Havalandırma ünitesi sayısı / hacmi 2 adet;  44.000 ~80000 m3

Havalandırma havuzu sayısı / hacmi 8 adet

Havalandırma havuzu su yüksekliği 5,1 ~ 5,5 m

Havalandırma havuzu karıştırıcı sayısı 16 + 16 adet

Havalandırma havuzu karıştırıcı gücü 2,30 ~ 6,03 kW

Havalandırma havuzu karıştırıcı devri 25 ~ 47 d/dk

Havalandırma havuzu difüzör sayısı /çapı 7.852 + 16000 adet / 9"

Resirkülasyon pompa sayısı / gücü 4 +4 adet/25 ~16 kW

Resirkülasyon pompa kapasitesi 4.032 ~ 4500 m3/sa

2 adet Blower binasında, havalandırma havuzlarındaki hava ihtiyacını karşılayan toplam 10 adet blower bulunmaktadır. Havalandırma sistemi otomasyon ile kontrol edilmektedir. Otomasyon sisteminde motorlu kelebek vanalar, her bir havuzda bulunan oksijen ölçer değerine göre açma kapama yapmaktadır.

     Havalandırma ünitelerinden çıkan atıksu, istenilen son çöktürme ünitesine verilebilmektedir. Son çöktürme ünitelerindeki dairesel havuzlar dip ve yüzey sıyırıcılı döner yarım köprülerle teçhiz edilmiştir. Bu köprüler işletme süresince sürekli çalışmakta, çöken çamur dip sıyırıcılarıyla ortadaki çamur toplama konisine ve yüzeyde biriken köpükler de yüzey sıyırıcılarıyla köpük toplama haznelerine iletilmektedir. Dip sıyırıcıları bakım kolaylığı açısından parçalara ayrılabilir tiptedir. Çöken çamur, ortadaki çamur toplama konisinden geri devir terfi merkezine cazibeyle alınarak biyolojik fosfor ünitesi girişine yönlendirilmektedir.

Son çöktürme ünitesi sayısı 2 adet

Son çöktürme havuz sayısı 6 +4 adet

Havuz çapı/su derinliği 42~43 m / 2,8~3,5 m

Havuz bekleme süresi 3,3~2,2 sa

2 adet son çöktürme ünitesinden, cazibe ile dağıtım ve geri devir yapısına gelen çamur, biyolojik fosfor ünitesinden birine basılarak sisteme geri devredilmektedir. Her bir üniteye ait 2 adet geri devir yapısı vardır. Yaklaşık %80 geri devir oranı uygulanmaktadır. Son çöktürme havuzları yüzeylerinde biriken köpükler de bu yapılar vasıtasıyla sistemin başına basılmaktadır.

Arıtılmış atıksu, 100.000 m3/gün kapasiteli Betonarme Tip Açık Kum Filtreleri ve UV ünitesinden geçirilerek endüstride kullanma suyu veya sulama suyu olarak kullanılabilecek hale getirilmektedir. Son çöktürme havuzlarından çıkan arıtılmış atıksu su aşama olarak bir kanal vasıtası ile 8 adet kum filtresinden oluşan kum filtresi ünitesine yönlendirilebilmektedir. Burada amaç UV dezenfeksiyon öncesi arıtılmış atıksuyun askıda katı madde (AKM) ve bulanıklık değerlerini bir kez daha düşürerek UV ışınlarını atıksu içindeki virüs ve bakterileri imha etme etkisini artırmaktır.

Kum filtrelerinden geçirilen ve nihai AKM giderimi gerçekleşen atıksu UV kanalına alınır. UV kanalının tasarımı debisi 5.420m3/saattir. Kanal içinde, her birinde 180 adet UV lambası olan 3 seri set halinde toplam 540 adet UV lambası bulunmaktadır. Lambalar yüksek yoğunluk, düşük basınç, değişken çıkış gücü ve otomatik temizleme sistemi özelliklerine sahiptir.

Tesiste çekilen fazla çamur, çamur depolama havuzunda homojenliğini koruması için 4 yavaş karıştırıcı ile sürekli karıştırılmaktadır. Aerobik ortam şartlarının korunması için ise havalandırma havuzunda olduğu gibi, EPDM difüzörler ile teçhiz edilmiştir.

Tesiste çamur susuzlaştıncı olarak santrifüjler kullanılmaktadır. Sistemde çamur susuzlaştıncı olarak kullanılan santrifüjler %1'lik çamuru %25' e çıkarabilecek şekilde tasarlanmıştır. Böylece sistemdeki ortalama %1'lik çamur %25'lik çamur keki haline getirilerek çamur kurutma ünitesine alınmaktadır.

Santrifüj sayısı/kapasitesi 12 adet/10~70 m3/sa

Çamur parçalayıcı sayısı/kapasitesi 6 adet / 12 ~ 70 m3/sa

Çamur besleme pompası/kapasitesi 6 adet / 4~70 m3/sa

Polielektrolit hazırlama ünitesi 4 adet

Polielektrolit besleme pompası 12 adet/300~3000 l/sa