Büyükçekmece su kaynağının ozonlama sonucu bromat oluşturma potansiyelinin araştırılması
A Study on bromate formation potential during ozonation of Büyükçekmece water
- Tez No: 142689
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN Z. SARIKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
BÜYÜKÇEKMECE SU KAYNAĞININ OZONLAMA SONUCU BROMAT OLUŞTURMA POTANSİYELİNİN ARAŞTIRILMASI ÖZET Bu çalışmanın amacı, İstanbul içme suyu kaynaklan arasında sayılan Büyükçekmece Gölünün farklı koşullar altında, ozonlama sonucunda oluşturacağı bromat konsantrasyonlarının belirlenmesidir. Büyükçekmece Gölü'nden alınan numuneler geçmişte göle alınmış deniz suyu nedeniyle yüksek bromür konsantrasyonlarına sahiptir. Yoğun olan deniz suyunun göl tabanında kalmış olduğu ve seyrelmek suretiyle sürekli olarak tesise girdiği tahmin edilmektedir. Yapılan analizler sonucu Büyükçekmece Gölü'nün ortalama 300 u.g/1 bromür konsantrasyonuna sahip olduğu saptanmıştır. Bu değer, gölde mevsimsel olarak artan sıcaklıklar veya yağışlarla orantılı bir şekilde değişebilmektedir. Î.T.Ü. Çevre Mühendisliği Laboratuarında kurulan bir ozonlama sistemi ile farklı koşullarda bromat oluşumu araştırılmıştır. Bu amaçla yapılan deneyler, iki aşamalı olarak yürütülmüştür. Birinci aşama, temel durum deneyleridir. Bu deneyler, ham su numunesine ait herhangi bir parametrenin konsantrasyonunda değişiklik yapılmadan gerçekleştirilmiş olup, normal şartlar altında Büyükçekmece ham suyunun ozonlama sonrası oluşturacağı bromat konsantrasyonlarının tahminine imkan vermiştir. İkinci aşamada yürütülen deneyler, farklı senaryoları yansıtan deneylerdir. Bu deneyler ile, Büyükçekmece su alma ağzından alman hamsu numuneleri üzerinde pH, başlangıç bromür konsantrasyonu ve amonyak konsantrasyonu parametrelerinde değişiklik yapılarak farklı durumlar için oluşabilecek bromat konsantrasyonlarının belirlenmesine çalışılmıştır. Değişiklik yapılmak üzere bu parametrelerin seçimi, bromat oluşum mekanizmaları üzerinde etkili olmaları dolayısıyladır. Ayrıca ozon dozu ve reaksiyon süresi gibi çalışma şartlarında da değişiklik yapılarak bu parametrelerin bromat oluşumuna etkileri araştırılmıştır, ileri oksidasyon prosesleri arasında sayılan, hidrojen peroksit ve ozonun birlikte uygulanması sonucunda bromat oluşumundaki değişiklikler de çalışmada araştırılan konular arasındadır. Bromür ve bromat parametrelerinin analizleri İyon Kromatograf kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Büyükçekmece hamsu numuneleri üzerinde yürütülen ozonlama deneylerinde 1 İt numune hacminde, kullanılan ozon miktarı 1-10 mg olacak şekilde çalışılmıştır. Deneylerde pH'mn etkisinin araştırılması amacıyla 6,5; 7,0 ve yaklaşık 8.0 pH değerleri kullanılmıştır. Ham suyun bromür konsantrasyonunun arttırılması sonucunda oluşacak bromat konsantrasyonlarının değişiminin incelenmesi amacıyla, numunelere 500 ve 1000 p.g/1 Br" ilave edilmesi şeklinde deneyler yapılmıştır. Amonyak ilavesinin bromat oluşumu üzerindeki etkilerinin belirlenmesi amacıyla 0,2-1,8 mg/mg NH3/O3 aralığında deneyler yürütülmüştür. Aym şekilde hidrojen peroksit ve ozon uygulamasının etkilerinin belirlenmesi deneylerinde, 0,1-0,93 mg/mg H2O2/O3 oranlarında çalışılmıştır. pH'nın düşürülmesi, oluşan bromat konsantrasyonlarında azalma ile sonuçlanmıştır. Örneğin 2 mg kullanılan ozon miktarı için pH'nın 8,1 'den 6,0'a düşürülmesi sonucunda oluşan bromat konsantrasyonu % 35 azalmıştır. Tesiste, ozonlama xıvsonucunda bromat oluşumunu kontrol amaçlı olarak. pH'nın düşürülmesi metodunun uygulanabilirliği, asit ilavesi maliyeti göz önünde bulundurularak gerçekleştirilmelidir. Numuneye uygulanan ozon dozunun (numunede kullanılan ozon miktarının) arttırılması sonucunda oluşan bromat konsantrasyonu artmıştır. Bromat oluşumundaki bu artışın nedeninin, ozon ve hipobromit iyonu (OBr~) arasında gerçekleşen direkt reaksiyon olduğu söylenebilir. 8,4 pH değeri ve 629 u.g/1 başlangıç bromür konsantrasyonu için, kullanılan ozon miktarının 2 mg'dan 4 mg'a arttırılması durumunda oluşan bromat konsantrasyonunda yaklaşık 33 u.g/1' lık artış gözlenmiştir. Bromür ilaveli yapılan çalışmaların sonucunda da bromat oluşumunun arttığı gözlenmiştir. 98 u.g/1 bromür konsantrasyonuna sahip ve pH'sı 7,83 olan bir numune üzerinde, kullanılan ozon miktarı 1,2 mg olacak şekilde yapılan çalışmada bromür konsantrasyonunun 500 u.g/1 arttırılması sonucu, oluşan bromat konsantrasyonunda yaklaşık 92 jj.g/1'lik artış gözlenirken bromür konsantrasyonunun 1000 p.g/1 arttırılması sonucunda bromat konsantrasyonundaki artış yaklaşık 115 p.g/1 'ye yükselmiştir. Ozonlama sonucu bromat oluşumunu kontrol metotları arasında sayılan amonyak ilavesi konusunda yapılan çalışmalar bromat konsantrasyonunda oldukça yüksek oranlarda azalma ile sonuçlanmıştır. Başlangıç bromür konsantrasyonunun 598 u.g/1 ve pH'mn 7,83 olduğu numune üzerinde; 0,2 mg/mg NH3/O3 oranında yapılan çalışma sonucunda oluşan bromat konsantrasyonunun amonyak ilavesiz duruma göre 125 ug/1 azaldığı gözlenmiştir. İleri oksidasyon etkisinin incelenmesi amacıyla yürütülen hidrojen peroksit ilaveli çalışmalar da bromat oluşumunu arttırmıştır. Başlangıç bromür konsantrasyonunun 598 ug/1 ve pH'nın 7,83 olduğu numune üzerinde; 0,47 mg/mg H2O2/O3 oranında yapılan çalışmalar sonucunda oluşan bromat konsantrasyonunun hidrojen peroksit ilavesiz duruma göre 1 04 ug/1 arttığı bulunmuştur. xv
Özet (Çeviri)
A STUDY ON BROMATE FORMATION POTENTIAL DURING OZONATION OF BUYUKCEKMECE WATER SUMMARY The aim of this study is to determine the bromate concentrations under different conditions after ozonation of Buyukcekmece Lake water, which is one of the water supplies of Istanbul city. Water samples that are taken from Buyukcekmece Lake have high bromide concentrations because of seawater taken into the lake in the past. It can be estimated that seawater, which is in the bottom layers because of its density, is taken into the plant with continuous dilution. Average bromide concentration of 300 ug/1 can be accepted for the lake. This level can change due to the seasonal variations of temperature and rains. Bromate formation during different conditions was investigated by the ozonation system which was set in I.T.U. Environmental Engineering Laboratory. Experiments were performed in two stages. The first stage was called as fundamental state experiments. Raw water quality parameters were used in these experiments. Bromate formation during ozonation of Buyukcekmece water under normal conditions can be estimated by using these experiments. The second stage was called as different state experiments. Raw water parameters were changed in this stage. Water quality parameters that were changed are pH, initial bromide concentration and ammonia concentration. These parameters are effective parameters in bromate formation. The effects of ozon dosages and reaction times on bromate formation as well as hydrogen peroxide with ozone application experiments called as advanced oxidation processes were also performed. Ion chromatography was used for the bromide and bromate measurements. For each set of experiments, Buyukcekmece water sample having a volume of 1 It was ozonated at 1 - 10 mg ozone dosages. 6.5, 7.0 and approximately 8.0 pH values were used to investigate the pH effect on bromate formation. Experiments were performed by adding 500 and 1000 ug/1 bromide concentration to find out the effect of initial bromide ion concentrations on bromate formation. Effects of ammonia addition to raw water prior to ozonation were tried to be understood by using ratios between 0,2-1,8 mg/mg NH3/O3. To understand the effects of advanced oxidation processes experiments were performed with ratios of 0,1-0,93 mg/mg H2O2/O3. Decreasing the pH values of samples was resulted in decrease of bromate formation. For example decreasing the pH values from 8,1 to 6,0 reduced 35 % of the bromate concentration at 2 mg ozone dosage. However, the cost of acid addition to decrease the pH values must be determined well if this method is considered as bromate control method in the plant. Effects of increase in the applied ozone dosages (transferred ozone dosages) on bromate formation were studied. Ozone oxidizes bromide to aqueous bromine. Therefore in all cases it has been observed that increasing the ozone dose increased the extent of bromate formation. Increasing the ozone dosages applied to the sample xvifrom 2 mg to 4 mg increased 33 % of the bromate concentration at 8,4 pH and 629 jj.g/1 initial bromide ion concenrations. Increasing initial bromide ion concentration leads to an increase in bromate formation. In the studies of 500 and 1000 ug/1 bromide ion addition 92 and 115 ug/1 bromate increase were observed respectively under 7,83 pH and 1,2 mg ozone dosage. Ammonia addition prior to ozonation known as a bromate control method was resulted in decreasing concentrations of bromate in the study. Experiments at ratio of 0,2 mg/mg NH3/O3 led to a decrease of 125 p.g/1 under 7,83 pH and 598-ug/l initial bromide concentrations. The addition of hydrogen peroxide resulted in increase of bromate formation. Experiments at ratio of 0,47 mg/mg H2O2/O3 led to an increase of 104 u.g/1 under 7,83 pH and 598-ug/l initial bromide concentrations. XVII
Benzer Tezler
- İçme sularında koagülasyon ile organik madde giderimi
Organics removal by coaqulation in drinking waters
İSMAİL AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFİ AKÇA
- İstanbul derelerinin fiziki değişimi ve arazi kullanım ilişkisi
Transformation of streams in Istanbul and the impact of landuse
HÜLYA DİNÇ
Doktora
Türkçe
2015
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
PROF. FULİN BÖLEN
- Öncü madde varlığında n- nitrosodimetilamin (NDMA)ve trihalometan (THM) oluşumlarının değerlendirilmesi
Evaluation of n-nitrosodimethylamine (NDMA) and trihalomethane (THM) formation in the presence of precursors
TUĞBA ÖZŞENTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELİKE GÜREL
- Yeni Cami'nin akustik açıdan performans değerlendirmesi
Evaluation of the acoustical performance of the New Mosque
EVREN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVTAP YILMAZ DEMİRKALE
- İstanbul yüzeysel su kaynaklarındaki doğal organik maddelerin kimyasal ve fiziksel fraksiyon dağılımlarının incelenmesi ve fraksiyonların dyü oluşumundaki etkinliklerinin belirlenmesi
Physical and chemical characterization of natural organic matter in İstanbul surface waters and determination of disinfection by product formation potentials
EDİP AVŞAR
Doktora
Türkçe
2013
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL TORÖZ