Hidrodinamik kavitasyon destekli ileri oksidasyon prosesleri ile batık membran biyoreaktör hibrit sisteminde sızıntı suyu arıtımı

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: İBRAHİM CENGİZ

Danışman: Ergün Yıldız

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada biyolojik olarak zor arıtılan sızıntı suyu kullanılarak orifis ve rotor esaslı hidrodinamik kavitasyon reaktörlerin oksidasyon prosesleri ve batık membran biyoreaktör sistemi (BMBR) ile birlikte kullanılabilirliği araştırılmıştır. Sızıntı suyunun sadece hidrodinamik kavitasyon (HDK) ile arıtımı çalışıldıktan sonra, HDK ile birlikte ozon, hidrojen peroksit ve Fenton uygulamaları yapılmıştır. Daha sonra farklı çamur yaşı, hidrolik kalış süresi ve hacimsel organik yüklemeler altında HDK + ozonlama prosesinin batık membran biyoreaktörün (BMBR) öncesinde ve sonrasında kullanımının etkisi incelenmiştir. Yapılan çalışmalarda HDK'un sızıntı suyu arıtımında tek başına yeterli olmadığı anlaşılmıştır. Ancak diğer oksidasyon prosesleri ile birlikte kullanıldığında, her bir oksidasyon prosesine göre aynı sürede daha az kimyasal madde kullanılsa dahi daha yüksek arıtma verimlerine ulaşıldığı görülmüştür. HDK'un oluşturduğu yüksek türbülans nedeniyle klasik ozonlamaya göre ozon gazının daha etkin kullanılmasına yol açtığı anlaşılmıştır. Sadece Fenton ile yapılan çalışmada %45 olan KOİ giderim verimi aynı kimyasal madde miktarı ve sürede Fenton + HDK ile CV=0,11 için %64'e çıkmaktadır. Kullanılan kimyasal madde miktarı azaldıkça kavitasyonun etkisi daha fazla görülmektedir. Sızıntı suyunun ozonlama + HDK reaktör ile BMBR sisteminde kombine arıtılmasına yönelik 425 günlük çalışmalarda ise BMBR sonrası ozonlama + HDK sistemi, ozonlama + HDK sonrası BMBR uygulamasına göre ortalama %29 daha fazla KOİ giderim verimine neden olmuştur. Hesaplanan 5 mgO2/g UAKM-saat'lik özgül oksijen kullanım hız değerleri ortalaması ile oldukça güç arıtılan bir atıksu olduğu belirlenen sızıntı suyu ozonlama + HDK reaktör desteği ile birlikte kullanıldığında 18 L/m2saat'lik akı değerine kadar ortalama %75 KOİ giderim verimi elde edilebilmiştir. Bulgular HDK'un biyolojik olarak arıtımı çok zor atıksuların arıtılmasında önemli bir itici güç olabileceğini göstermektedir.