Tübüler membran biyoreaktörün atıksu arıtma verimine etki eden parametrelerin araştırılması
Investigation of effective parameters on wastewater treatment efficiency of tubular membrane bioreactor
Yazar: DUYGU TOPALOĞLU
Danışman: PROF. DR. RECEP İLERİ
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada; kentsel nitelikli atıksuların laboratuar ölçekli Tübüler Membran Biyoreaktör ile ileri arıtımı amaçlanmıştır. Membran biyoreaktör (MBR) sisteminin kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), biyokimyasal oksijen ihtiyacı (BOİ), toplam azot (TN), toplam fosfor (TP), askıda katı madde (AKM), renk ve bulanıklık giderim verimleri ile ardışık kesikli biyoreaktördeki aktif çamurun mikrobiyolojik kompozisyonu incelenerek Tübüler Membran Biyoreaktör sisteminin performansına etki eden faktörler araştırılmıştır. Ayrıca elde edilen yüksek kalitedeki MBR çıkış suyunun Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği Teknik Usuller Tebliği sulama suyu standartlarına göre sulama suyu sınıfı belirlenmiştir.Çalışmanın ilk aşamasında ardışık kesikli biyoreaktörün reaksiyon-çökelme kinetiği araştırılmıştır. Ardışık kesikli biyoreaktör sistemi ile kentsel atıksuyun farklı reaksiyon ve çökelme sürelerinde arıtma verimleri incelenerek bu çalışma için optimum reaksiyon ve çökelme süresi 1.5 sa bulunmuştur. Optimum reaksiyon süresi için k reaksiyon sabiti ise 0.30 sa-1 olarak hesaplanmıştır.Çalışmanın ikinci aşamasında, Tübüler Membran Biyoreaktör sisteminin çıkış suyu kalitesi ve giderim verimi incelenmiştir. Tübüler Membran Biyoreaktör sistemiyle KOİ %93, BOİ %97, TN %97, TP %88, AKM %100, bulanıklık %99.9 ve renk %90 oranındaki giderme verimleriyle arıtılarak yüksek kalitede çıkış suyu elde edilmiştir. Elde edilen yüksek kalitedeki çıkış suyunun Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği Teknik Usuller Tebliği sulama suyu standartlarına göre sulama suyu sınıfı C3S1; III. sınıf kullanılabilir su olarak bulunmuştur.Çalışmanın son aşamasında ardışık kesikli biyoreaktördeki mikroorganizma türleri ve aktif çamurun flok yapısı mikroskopta incelenmiştir. Bunun için reaktörden karışım anında aktif çamurdan ve çökelme anındaki dip çamurundan numuneler alınarak incelenmiştir. Ardışık kesikli biyoreaktördeki aktif çamurun mikrobiyolojik kompozisyonu incelendiğinde aktif çamurdaki protozoa ve metazoa popülasyonunun iyi bir aktif çamur için arzu edilen karakterde olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, advanced treatment of urban wastewaters by lab-scale Tubular Membrane Bioreactor was intented. Treatment efficiency of chemical oxygen demand (COD), biological oxygen demand (BOD), total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), suspended solids (SS), color, turbidity and micobilogical composition of activated sludge was investigated to identify the effective parameters on wastewater treatment efficiency of Tubular Membrane Bioreactor. Also a class of irrigation water was determined according to Notification of Technical Methods of Water Pollution Control Regulations for irrigation water standardsDuring the first phase of the study, reaction and sedimentation kinetics of sequencing batch reactor were investigated. Performance of a lab-scale sequencing batch reactor was observed at different reaction and sedimentation times. Optimum reaction and sedimentation time was obtained 1.5 h and reaction constant (k) was calculated 0.30 h-1 for optimum operating conditions.During the second phase of the study, water quality and removal efficiency of Tubular Membrane Bioreactor were investigated. Urban wastewater was treated in the ratios of COD 93%, BOD 97%, TN 97%, TP 88%, SS 100%, turbidity 99.9% and color 90% removal efficiencies and high quality treated water was obtained by Tubular Membrane Bioreactor. According to Notification of Technical Methods of Water Pollution Control Regulations for irrigation water standards The class of irrigation water was determined C3S1; the third class irrigation water and available for irrigation.During the last phase of the study, microorganism types and floc structure of the activated sludge in the sequencing batch reactor were examined by using microscope. Samples of activated sludge were taken during the mixing phase and settlement phase. The protozoa and metazoa population of the activated sludge have the required characteristics for good quality activated sludge.