Evsel atıksuların batık membran biyoreaktörde sulama suyu amaçlı yüksek hızda arıtılması ve modellenmesi
High rate treatment and modelling of domestic wastewater in submerged membrane bioreactor for irrigation
- Tez No: 546163
- Danışmanlar: PROF. DR. ERGÜN YILDIZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Teknolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 215
Özet
Artan kuraklık ve su kaynaklarındaki azalma evsel atıksuların arıtılarak yeniden kullanılmasını daha da önemli hale getirmektedir. Bu nedenle bu çalışmada, düşük şiddetli evsel atıksuların 20 m2 membran yüzey alanı ve 0,04 µm por çapına sahip tam otomatik kontrollü iki adet pilot ölçekli hollow fiber (HF-MBR) ve düz yapraklı (FS-MBR) membran biyoreaktörde sulama suyu olarak kullanılmak üzere, yüksek hızda arıtılması amaçlanmıştır. Çalışma boyunca HF-MBR ve FS-MBR'de sırasıyla 5-22 ve 5-10 L/m2saat arasında akı, 2,19-10,63 ve 0,99-2,22 kg KOİ/m3gün arasında hacimsel organik yükleme hızı uygulanmıştır. HF-MBR ve FS-MBR için ortalama KOİ, BOİ, NH4, TN ve TP giderim verimleri sırasıyla %94,3-94,6, %98,1-97,8, %97,1-96,9, %26,1-26,6 ve %26,4-23,3 olarak hesaplanmıştır. 0,89 saate kadar düşen kısa hidrolik kalış sürelerinin denendiği HF-MBR'de, yüksek organik yükleme hızı ve düşük hidrolik kalış süresine rağmen %98'in üzerinde BOİ, %94'ün üzerinde KOİ giderim verimi elde edilmiştir. HF-MBR ve FS-MBR'deki TMP ve partikül boyutu değerleri, hesaplanan membran geçirimliliği ve toplam membran direnci değerleri sırasıyla ortalama 311-193 mbar, 32,91-31,99 µm, 35,51-38,63 L/m2saatbar ve 10,01E+12-10,22E+12 m-1 olarak bulunmuştur. Bir yıla yakın süre ile işletilen HF-MBR'ün çıkış suyu ortalama elektriksel iletkenlik, toplam çözünmüş madde, SAR, pH, bulanıklık ve BOİ değerleri sırasıyla 455 µs/cm, 291 mg/L, 1,69, 6,94, 0,22 NTU ve 2,10 mg/L olarak bulunmuş, fekal koliform bakteri tespit edilmemiştir. 1 saatin altındaki hidrolik kalış sürelerinde dahi elde edilen çıkış sularının parklar, golf sahaları vb. her türlü yeşil alan sulamasında rahatlıkla kullanılabilecek kalitede olduğu belirlenmiştir. HF-MBR arıtma tesisi, elde edilen veriler kullanılarak GPS-X bilgisayar programı yardımıyla ASM1 model ile karbonlu maddelerin giderimine yönelik modellenmiştir. Yapılan simülasyon çalışmaları sonucunda µmax ve Ks değerleri sırasıyla 3,3 gün-1 ve 5 mg KOİ/L olarak hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
Increasing drought and a decrease in water resources made treatment and reuse of domestic wastewater more important. Therefore, in this study, it was aimed a rapid treatment and re-use of low strength domestic wastewater in two pilot scale submerged membrane bioreactor systems which had 2x102 m2 surface area and pore size of 0,04 µm hollow fiber (HF-MBR) and flat sheet (FS-MBR) type membrane filter. During the study, membrane flux values changing in range 5-22, 5-10 L/m2h and organic loading rates changing in range 2,19-10,63, 0,99-2,22 kg COD/m3day were tested in HF-MBR and FS-MBR, respectively. For HF-MBR and FS-MBR, average COD, BOD, NH4, TN and TP removal efficiencies of 94,3-94,6%, 98,1-97,8%, 97,1-96,9%, 26,1-26,6 % and 26,4-23,3% were calculated, respectively. Despite the short hydraulic retention times (0,89 hour) and high volumetric organic load rates in HF-MBR, average COD and BOD removal ratios above 93% and 97% were obtained, respectively. Average TMP and particle size values, calculated membrane permeability and total membrane resistance values were found 311-193 mbar, 32,91-31,99 µm, 35,51-38,63 L/m2hbar and 10,01E+12-10,22E+12 m-1, respectively. HF-MBR system was operated for about one year and average effluent values of conductivity, total dissolved solids, SAR, pH, turbidity and BOD were recorded 455 us/cm, 291 mg/L, 1,69, 6,94 and 0,22 NTU, respectively. Fecal coliform bacteria were not detected. It is seen that obtained high-quality effluent water can be used at parks, golf courses, etc. even for short hydraulic retention times below 1 hour. HF-MBR treatment system was modelled mathematically by using GPS-X computer software and Activated Sludge Model No.1 for carbon removal. As a result of the simulation, maximum specific growth rate (µmax) and half saturation constant (Ks) were determined as 3,3 gün-1 and 5 mg KOİ/L by manual calibration, respectively.
Benzer Tezler
- Low load greywater and municipal wastewater treatment by membrane bioreactor
Membran biyoreaktör ile düşük yüklü grisu ve evsel atıksu arıtımı
SERPİL SARIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN ERDİNÇLER
- Membran biyoreaktör ile evsel nitelikli atıksuların arıtılması ve geri kazanılması
Treatment and reclamation of domestic wastewater with membrane bioreactor
SAİME YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA TURAN
- Biyofilm sistemine bağlı batık membran filtrasyonu ile evsel atıksuların arıtımı
Domestic wastewater treatment by submerged membrane filtration connected with biofilm system
NUMAN SUADİ TATAROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Çevre MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER NUHOĞLU
- Domestic wastewater treatment by small scale plant and removal of nitrogen and phosphorus
Küçük ölçekli tesis sistemi ile evsel atık sudan nitrojen ve fosfor giderimi
MOHAMMED HAMID
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ
- Dynamic membranes in aerobic membrane bioreactor systems for municipal wastewater treatment
Dinamik membranların kullanıldığı havalı membran biyoreaktör sistemleri ile kentsel atıksu arıtımı
ONUR IŞIK
Doktora
İngilizce
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM DEMİR
DOÇ. DR. HALE ÖZGÜN ERŞAHİN