İçme sularından uçucu organik maddelerin giderilebilirliğinin araştırılması
A Study about removal of volatile organic compounds from drinking water
- Tez No: 100637
- Danışmanlar: DOÇ.DR. İSMAİL TORÖZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1999
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
İÇME SULARINDAN UÇUCU ORGANİK MADDELERİN GİDERİLEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI ÖZET Bilindiği üzere su yaşayan organizmalar için en önemli elementtir. Son yıllarda hızlı nüfus artışı, endüstrileşme ve çarpık kentleşme nedeniyle su ve su kaynaklarına olan ihtiyaç giderek artmıştır. Bunun sonucunda ise insanlar su kirlenmesi problemi ile karşı karşıya kalmışlardır. Oysa temiz su kullanmaları insanların en doğal haklarıdır. 3 Türkiye'de, DSİ verilerine göre yıllık içme suyu potansiyeli 227,4 milyar m 'tür. Fakat bu suların tahsis edilebilen miktarı ancak 110 milyar m3 kadardır. Son yıllarda bu suların kirlenmesi artmış, gerek bölgesel, gerekse yöresel kirlenme problemleri ortaya çıkmıştır. Birçok su kaynağında, değişik konsantrasyonlarda 200'den fazla kirletici olduğu saptanmıştır. Yine aynı şekilde, birçok ülkede içme sularında düşük moleküler ağırlığa sahip kirleticilere rastlanmıştır. Yeraltı ve yüzeysel su kaynaklarında bulunan bu kirleticilerin uçucu özelliğe sahip oldukları ve insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkileri bilinmektedir. İçme sularında bu tür kirliliği gözönüne alarak Amerika'da çevre koruma örgütü (EPA), bu tür uçucu organik bileşikler için maksimum kirlenme seviyeleri (MCLs) belirlemiş ve içme sularında başka birçok organik kimyasal için maksimum kirlenme seviyesi hedefleri (MCLG) önermiştir. Türkiye'de ise uçucu organik maddelere ilişkin içme suyu limit değerleri hala mevcut değildir. Yapılan birçok bilimsel çalışma sonucu zararlı birçok özelliğinden dolayı bu tür bileşiklerin içme sularından giderilmesi gerekliliği ortaya çıkmıştır. Bu çalışmada, insan sağlığına olumsuz etkileri bilimsel çalışmalarla kanıtlanmış olan uçucu organik maddelerin (VOCs) içme sularından giderilmesi konusu ele alınmıştır. Birinci bölümde çalışmanın kısa bir tanıtımı yapılmış olup, amaç ve kapsamı verilmiştir. İkinci bölümde içme suyu kaynaklan incelenmiş, bu kaynaklarda bulunabilecek uçucu organik bileşikler araştırılmıştır. Uçucu organik maddelerin bazıları, doğal olarak meydana gelen humik ve fulvik asit şeklindeki organiklerin klorla reaksiyona girmeleri sonucu oluşmaktadır. Ayrıca klorla dezenfeksiyonda uçucu organik maddelerin önemli bileşiklerinden trihalometanlann (THMs) meydana geldiği bilinmektedir. Su kaynaklarını kirleten diğer uçucu organik maddelerin kaynaklan, çeşitli imalat işleri ve dağıtımı, kentsel ve zirai faaliyetler ve çöp sızıntı sulandır. Sularda bulunan uçucu organik maddelerin giderilmesi oldukça önemli bir konudur. Zira insan için hayati önem taşıyan sularda bu maddelerin varlığı insan sağlığı için önemli tehlike teşkil etmektedir. Bu tür organik maddelerin negatif etkileri bilimsel çalışmalarla kanıtlanmıştır. Uçucu organik maddeler sinir sistemim, mideyi ve karaciğeri etkilemektedir. Aynca kansere de sebep olmaktadır. Bazı ülkeler bu XVkirleticilere ilişkin içme suyu limit değerleri saptamışlardır. Ancak Türkiye içme suyu limit değerlerinde herhangi bir standart değere rastlanmamaktadır. Klorlama, içme sularının dezenfeksiyonunda dünyada en yaygın kullanılan metotlardan biridir. Son yıllarda yapılan araştırmalarda klorun, yüzeysel ve yeraltı su kaynaklarında doğal olarak bulunan organik maddelerle reaksiyona girerek kansere neden olan THM bileşiklerini oluşturduğu saptanmıştır. Özellikle gelişmekte olan ülkelerde, içme suyu arıtma tesislerinin dizaynında bu bulgular gözönünde bulundurulmalıdır. Üçüncü bolünde, THM bileşiklerinin oluşumları iki farklı modelle incelenmiştir. Model sonuçlarından görüldüğü üzere gerçek değerlerle model sonuçları birbirini doğrulamaktadır. Dördüncü bölümde, uçucu organik maddelerin giderilebilirliğine ilişkin arıtma alternatifleri incelenmiştir. Bu araştırmada uçucu organiklerin sulardan giderilmeleri için kullanılan mevcut en iyi teknolojilerin (BAT) hava ile sıyırma ve gaz fazı granüler aktif karbon (GAC) olduğu belirlenmiştir. Beşinci bölümde, hava ile sıyırma birimi için dizayn parametreleri detaylı olarak açıklanmıştır. Hava ile sıyırma kolonunun dizaynı matematiksel olarak açıklanabilir ve dizayn denklemleri gelişmiş olarak literatürden temin edilmiştir. Altıncı bölümde, dolgulu kuleler (PTA) için dizayn metodu ve dizayn parametreleri, içme sularında yaygın olarak bulunabilen 40 organik madde üzerinde açıklanmıştır. Dizayn bilgisayar programına dayandırılmıştır. Sonuçlar ise tablo ve grafiklerle verilmiştir. Dolgulu kule metodu, dolgu malzemesi ile dolu bir kolondan suyun aşağı doğru geçirildiği sırada ters akımla havanın yukarı dolguya doğru basılması esasına dayamr. Dolgu malzemesi, suyu küçük damlacıklara kırarak kütle transferinin gerçekleştirilebileceği geniş yüzey alanı oluşturma görevi görür. Pompalanan hava kolon boyunca uniform hava yükü oluşturmaktadır. Henry kanunu gözönüne alınırsa, su dolgu malzemesinden geçerken ve hava ile temas ederken, sudaki uçucu organik madde konsantrasyonu azalacak ve bunun tersine uçucu organik madde konsantrasyonu sıfır olan giriş hava akımı belli konsantrasyonlara yükselecektir. Dolgulu kulelerden çıkacak kirli gaz fazının arıtımı için gerekli gaz fazı granüler aktif karbon kolonu minimum verim hesap sonuçlan bu bölümde verilmiştir. Dolgulu kulelerde hava ile sıyırma ve gaz fazı granüler aktif karbon adsorbsiyonu uçucu organik madde giderimi için yaygın olarak kullanılan ve maliyeti en uygun olan arıtma prosesleridir. XVI
Özet (Çeviri)
A STUDY ABOUT REMOVAL OF VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS FROM DRINKING WATER SUMMARY As it's known, water is the most important element for the living organism. In recent years, because of the industrialization and increase of the population, the necessity of the water has been gradually increased. As a result of this, the human being faced water pollution problems. However using clean water is a natural right for people. In Turkey, according to the DSİ datums, annual drinking water potential is about 227,4 billion m3. But Turkish people can use only 110 billion m3 which are allocated. In recent years the pollution of drinking water supplies has increased and faced regional and local pollution problems. It has been determined more than 200 pollutant in some water resources and the contamination of drinking water by low molecular weight, volatile organic chemicals has been reported in many areas of the world. It's known that contaminants which are found in ground and surface waters are volatile and harmful for the human life. Concern over this type of drinking water contamination led the U.S. Environmental Protection Agency (EPA) to propose maximum contaminant levels for most of these volatile organic compounds and recommended maximum contaminant level goals for the most synthetic organic chemicals. But no limitation has been put to drinking waters for the volatile organic compounds in Turkey. As a result of scientific studies, because of having harmful properties, these compounds have to be removed from drinking water. In this study, it has been investigated the removal of volatile organic compounds (VOCs) from drinking water which have harmful properties to human health that are proved as a result of scientific studies. In the first chapter, the introduction of the study, aim and the contents has been given. In the second chapter the drinking water supplies and the volatile organic compounds that can be present in these supplies, has been investigated. Some of the volatile organic compounds can be formed by organic matters in a form of humic and fulvic acid, reacting with chlorine. Other sources of volatile organic compounds which contaminates the water sources are different production processes and distribution, urbanization, agricultural activities and the last litter leakage water. Removal of volatile organic compounds from water is an important subject. Because existance of these organics in water which is vital for people form a great danger for human life. These organic' s negative effects on human life has been proved by scientific studies. It has seen that some of these organics effects on nervous system, stomach and liver. It also has seen that some of volatile organic compounds cause cancer. Some countries has certain standards for these kind of volatile compounds. In Turkey no standards for any volatile organic compounds can be seen. xviiChlorination is a widely used method for disinfection of drinking water in our country and around the world. Recent discoveries, however have shown the carcinogenic effects of some compounds (THMs) formed during chlorination. These findings should be taken into consideration in designing treatment plants in developing countries. In the third chapter the formation of THMs has been investigated by two different models. We can see that the the model results are almost same with actual values taken from the literature. In the fourth chapter, the treatment alternatives for volatile organic compounds has been investigated. The best available technology (BAT) for removing volatile organic compounds from water can be found as air stripping and gas phase granular activated carbon (GAC). In the fifth chapter the design parameters for air stripping unit process has been explained in details. The design of an air stripping column can also be described mathematically, the equations have been well developed in the literature. In the sixth chapter, it has been described the design method and design parameters for packed towers (PTA) for 40 organic compounds which can be found widely in drinking water. Design is based on a computer programme. The results are given with tables and graphs. Packed towers, used for continuous contact of liquid and air in both countercurrent and cocurrent flow, are vertical columns which have been filled with packing or devices having large surfaces. The liquid is distributed over and trickles down through the packed bed, exposing a large surface to contact with air. Meanwhile gas is pumped at the bottom of the column. This pumped air go forward through column providing uniform air loading. When Henry Law is considered, while water is going forward through packing material and contacting with air, volatile organic concentration which is found in water will decrease, nevertheless the influent air which is free of volatile organic compounds, will have a concentration of organic compounds. The minimum adsorption efficiencies for the off-gas treatment in a granular activated carbon column has been calculated in this last chapter. Air stripping in packed towers and vapor phase granular activated carbon adsorption of volatile organics however are the most cost effective and widely applied in actual practice. xvin
Benzer Tezler
- Removal of microbial pollutants and micropollutants with reverse osmosis membranes from drinking water
Ters osmoz membranlar ile içme suyundan mikrobiyal kirleticilerin ve mikrokirleticilerin giderimi
CANSU BATIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Yeraltı sularında bulunan uçucu organiklerin dolgulu kulelerde giderilmesi üzerine bir araştırma
A Study about removal of volatile organic compounds from ground water in packed towers
ALİ TELLİOĞLU
- Hastane atıksularının toz aktif karbon ilavesiyle membran biyoreaktörde arıtımı
Treatment of hospital wastewater in membrane bioreactor by powdered activated carbon addition
İNCİ KARAKAŞ
Doktora
Türkçe
2023
Çevre Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLSÜM YILMAZ
- Detection and analysis for microplastics originating from the textile industry
Tekstil endüstrisinden kaynaklanan mikroplastiklerin tespiti ve analizi
SİNEM HAZAL AKYILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İPEK YALÇIN ENİŞ
PROF. DR. BAHATTİN YALÇIN