Evsel atık su arıtma tesisi giriş ve çıkış suyunda bulunan organik madde miktarının klor dioksit dezenfeksiyon verimine etkisi
Impacts of domestic wastewater treatment plant influent and effluent water organic load on chlorine dioxide disinfection efficacy
Yazar: BURCU İLERİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ÖNDER AYYILDIZ
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışma ile sentetik ve evsel atıksu organik madde yükünün klor dioksit dezenfeksiyon verimine etkisi araştırılmıştır. Bu kapsamda farklı klor dioksit ve organik madde konsantrasyonları kullanılarak atıksu örneklerinde Escherichia coli (E.koli) ve toplam koliform (T.koli) inaktivasyonları incelenmiştir. Bakteri inaktivasyon verileri bazı kinetik modeller kullanılarak açıklanmıştır. Deneysel çalışmaların sonucunda, dezenfeksiyon verimleri karşılaştırıldığında, arıtma tesisi giriş ve sentetik atıksuyunda E.koli inaktivasyon verilerinin benzerlik gösterdiği, çıkış suyunda ise klor dioksit'in bakteri giderimindeki etkisinin daha düşük olduğu tespit edilmiştir. Atıksu kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) yarıya düşürüldüğünde, ClO2 dezenfeksiyon etkinliğinin (bakteri log inaktivasyonu) yaklaşık 2?3 kat arttığı saptanmıştır.Atıksu içerisindeki organik madde miktarının dezenfeksiyon verimine etkisini belirlemek için her bir arıtma işlemi süresince bakiye ClO2 miktarları uygun zaman aralıklarında ölçülmüştür. Atıksuyun kirlilik derecesinin artmasıyla birlikte bakiye ClO2 konsantrasyonu önemli miktarda azaldığı görülmüştür. Elde edilen sonuçlar CT değerleri ile karşılaştırıldığında, KOİ/ClO2 oranı ile bakteri log inaktivasyon verimleri arasında doğrusal bir ilişki olduğunu göstermiştir. ClO2 bakteri giderim etkisi sentetik ve giriş atıksuyunda benzer iken, çıkış suyunda azaldığı görülmektedir. Giriş atıksuyu ile karşılaştırıldığında klor dioksit ile koliform bakteri öldürme verimi çıkış suyunda daha düşük çıkmıştır. Çıkış suyunda belirlenen düşük klor dioksit dezenfeksiyon etkinliği ortamdaki yaşlı mikroorganizmaların kimyasal dezenfektana karşı daha dirençli olmasından kaynaklanmaktadır.Deney sonuçları atıksu dezenfeksiyonu sırasında KOİ değerinin etkili bir parametre olduğunu göstermektedir. Yüksek dozlarda klor dioksit atıksularda bulunan mikroorganizmaların öldürülmesinde başarılı sonuçlar vermiştir. Yüzeysel suların ve atıksuların dezenfeksiyonu sırasında gerekli dezenfektan miktarının belirlenmesinde atıksu organik kirlilik yükünün önemli bir parameter olduğu sonucu ortaya çıkmıştır. Bu araştırma sonuçlarının su ve atıksu dezenfeksiyon sistemlerinde gerekli klor dioksit dozunun tayin edilmesi konusunda bundan sonra yapılacak çalışmalara da bir referans teşkil edeceği düşünülmektedir.

Abstract:
This study has investigated the effect of organic load on the disinfection efficiency of chlorine dioxide in untreated synthetic and real municipal wastewater, and biologically treated secondary effluent. In this respect, Escherichia coli (E.coli) and total coliform (TC) in three different wastewaters were disinfected using various disinfectant dosages and organic matter concentrations. The bacteria inactivation data were correlated using appropriate kinetic models. The experimental results demonstrated that Escherichia coli inactivation in real wastewater was similar with that in artificial wastewater. The bactericidal effect of chlorine dioxide was lowest in the secondary effluent. The bacteria log inactivation increased by up to threefold when the COD concentration of raw wastewater was decreased by half.To explain the COD effect on bacteria inactivation, chlorine dioxide residuals were measured with time through each disinfection process. Residual ClO2 concentrations decreased with increasing wastewater organic load. Results from statistical analyses have revealed that, in comparison to the correlations using CT values, COD/ClO2 concentration ratios provided better explanations for the bacteria inactivation data. Results attained from the kinetic models have shown that for a given CT value or a COD to ClO2 ratio the killing effect of chlorine dioxide in artificial and influent domestic wastewater looks comparable, but it decreases in the secondary effluent.The bactericidal effect of chlorine dioxide was lower in the secondary effluent when compared to that in untreated synthetic and real wastewater. The reduced disinfection efficiency was attributed to the greater resistance of aged-microorganisms in the effluent water.Both experimental and model results confirmed that COD concentration is an important parameter for chlorine dioxide disinfection of treated and untreated domestic wastewater. It is thought that the results of this study would be a useful reference for the future studies attempting for the investigation of bacteria inactivation and disinfectant dose relationshps.