Removal of organic matter in O3 application prior to particle aggregation
Partikül agregasyonu öncesi O3 uygulamasında organik maddenin giderilmesi
- Tez No: 988317
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEHRA SEMRA CAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Organik madde içeren suların arıtımı için proses seçenekleri iyi saptanmış ve anlaşılmıştır. Bununla birlikte çoğu arıtma tesisinde (özellikle alkalinitesi düşük, Spesifik UV Absorbansı-SUVA'sı yüksek suları arıtanlarda), yılın çeşitli dönemlerinde ağır yağış ve eriyen kar sularından ötürü organik madde yüklenmelerinde artış gözlenmektedir. Çözünmüş organik karbon (ÇOK) yükü yüksek olan bu dönemlerde, arıtma tesislerindeki su kalitesi ÇOK, renk ve trihalometan (THM) oluşturma potansiyeli (THMOP) bakımından hızla düşmektedir. Suda bulunan partiküllerin büyüklüğü, yoğunluğu ve sağlamlığı, fiziko-kimyasal arıtma işlemleriyle kirleticilerin giderilmesinde büyük rol oynamaktadır. Genellikle flok olarak adlandırılan bu partiküller, su kaynaklarının çoğunda bulunan askıdaki katılarla ve/veya organik maddeyle anorganik koagülantların tepkimesi sonucu meydana gelmektedir. Temel katı ayrıştırma işlemleri, suya göre yoğunlukları ve büyüklükleri fazla olan bu flokların bertarafına dayanmaktadır. Bu nedenle yoğunluk ve büyüklükteki değişimler flok bertarafını ve dolayısıyla adsorbe olmuş organik maddelerin giderimini etkiler. Organik madde yükünün yüksek olduğu dönemlerde çöktürme ve yüzdürme işlemlerinde başarısızlıklara sebep olan zayıf flokların oluştuğu gözlemlenmiştir. Ozon, 1970'lerden bu yana su ve atıksu arıtımında dezenfeksiyon, dezenfeksiyon yan ürünlerinin (DYÜ) oluşumunun kontrolü, demir ve mangan oksidasyonu, tat, renk ve koku azaltılması amacıyla kullanılmaktadır. Doğal organik maddenin (DOM) ozonlanması yapısında büyük değişikliklere sebep olmaktadır. Bu sebeple, okside olmuş DOM koagülasyon/flokülasyon prosesinde farklı davranış sergiler. Ön ozonlamanın organik maddenin flokülasyonunu ve giderimini etkilediğini bildiren çokça çalışma bulunmasına rağmen literatürde birbiriyle çelişen pekçok sonuç yeralmaktadır. Kimi çalışmalar, ozonlamanın organik madde giderimini olumsuz etkilediğini söylerken kimi çalışmaların sonuçları da tam tersini göstermiştir. Bazı çalışmalar ise, etkinin çalışılan şartlara göre değiştiğini bildirmiştir. Literatürde bu kadar farklı sonucun yeralmasının sebebinin çalışılan su örnekleri olduğu düşünülmektedir. Literatürdeki çalışmalar gerçek doğal sularla gerçekleştirilmiştir. Oysa, DOM'un yapısı ve özellikleri bölgesel ve mevsimsel olarak önemli farklılıklar gösterebilmektedir. Bu nedenle, bu çalışmada önerilen gibi, bütün şartların kontrollü tutulduğu bir çalışma, ozonlamanın organik madde giderimine etkisini daha genel sonuçlarla gösterebilmek için önemlidir. Bulgular, düşük hümik asit derişimlerinde, ön ozonlama dozu arttıkça organik karbon gideriminin iyileştiğini; ancak incelenen en yüksek hümik asit derişiminde organik karbon gideriminin azaldığını göstermiştir. Oksitlenmiş daha küçük organik moleküllerin koagülantlarla etkileşime daha yatkın olduğu, oksidasyonla kısmen parçalanmış olsa da aromatik yapılar içeren görece daha büyük moleküllerin, aromatikliği olmayan küçük moleküller kadar iyi giderilemediği düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
Process options for the treatment of organic matter containing waters are well established and understood. However, in many treatment plants (especially those treating waters with low alkalinity, and high specific UV absorbance), an increase in organic matter loadings due to heavy rainfall and snowmelt is observed in various periods of a year. In these periods when the dissolved organic carbon (DOC) load is high, the water quality in treatment plants drops rapidly in terms of DOC, colour, and trihalomethane (THM) formation potential (THMFP). Size, density and strength of particles present in water play a major role in the removal of pollutants by physico-chemical treatment. These particles, commonly referred as flocs, are a result of the reaction between suspended solids and/or organic matter that are present in majority of water resources and inorganic coagulants. Basic solids separation processes are based on the elimination of these flocs, which have larger size and higher density than water. Hence, changes in density and size affect the removal of flocs, hence the elimination of adsorbed organic matter. It has been observed that during periods of high organic matter loads, weak flocs are formed bringing about failures in sedimentation and flotation. Ozone has been used in water and wastewater treatment since 1970s in the control of disinfection, and disinfection by-products (DBPs), for the oxidation of iron and manganese, and for the reduction of taste, colour and odour. Ozonation of natural organic matter (NOM) yields major changes in its structure. Therefore, oxidised NOM exhibits a different behaviour in the coagulation/flocculation process. Despite the fact that there are many studies in literature reporting the effects of pre-ozonation on organic matter flocculation and removal, many of them contradict one another. Some studies denote that ozone influences the removal of organic matter adversely, whilst others inform the opposite. Some studies have reported that the effect of pre-ozonation depends on the conditions studied. It is thought that the nature of water samples is the main reason why so many different results are involved in literature. Those studies were carried out with natural waters. However, the structure and characteristics of NOM may exhibit significant regional and seasonal variations. Hence, a study in which all conditions are controlled, as recommended in this study, is essential to expose the effect of ozonation on the removal of organic matter with more general conclusions. Findings showed that at lower humic acid concentrations, organic carbon removals were improved with increasing pre-ozone dose whereas at the highest humic acid concentration studied, organic carbon removal was hindered. Oxidised smaller organic molecules were likely more prone to interact with the coagulants, although shorn by oxidation, relatively larger molecules that still contained aromatic structures might not be removed as well as smaller molecules that lacked aromaticity.
Benzer Tezler
- Bir otomotiv fabrikasında baca gazı arıtım ekipmanının crıtıc ve multımoora metodları ile belirlenmesi
Selection of flue gas treatment equipment in an automotive factory using the critic and multimoora methods
SERKAN ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSakarya ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPARSLAN SERHAT DEMİR
- İç ortamdaki inorganik ve organik kirleticilerin yeni teknolojiler ile giderilmesi
Removal of inorganic and organic pollutants in the indoor air by new technologies
BİLGE BETÜL ÖZÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN
- Ozonlamanın mikrokirletici giderimine etkisinin belirlenmesi
Determination the effect of ozonation on micropollutant removal
ZUHAL ÇETİNKAYA ATEŞÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERDAR DOĞRUEL
- X-ışını kontrast maddesi iopamıdol'ün sıfır değerlikli alüminyum ile aktifleştirilmiş hidrojen peroksit ve persülfat ile ileri oksidasyonu
Removal of iopamidol, an iodinated x-ray contrast medium, by zero valent aluminum-activated H2O2 and S2O82-
GÜLŞAH KORKMAZ YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İDİL ARSLAN ALATON
- Biyolojik arıtılabilirlik bazlı atık su karakterizasyonu ve atık aktif çamur üzerinde ozonlamanın etkisi
Effect of ozonation on biodegradability oriented wastewater characterization and on surplus activated sludge
SERDAR DOĞRUEL
Doktora
Türkçe
2006
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. FATOŞ GERMİRLİ BABUNA