Kesikli akışlı reaktörler ile tam karışımlı sürekli akışlı reaktörlerin arıtma performanslarının kıyaslanması
The treatment performance comparison of batch flow reactor and continuous flow stirred reactor
Yazar: MUHAMMET SAİM KARAÖMERLİOĞLU
Danışman: PROF. DR. AHMET YÜCEER
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada, sentetik atıksu, aktif çamur metoduyla, tam karışımlı sürekli akışlı bir reaktör ve kesikli akışlı bir reaktör kullanılarak arıtılmıştır. Her iki reaktör de 2000 mg/L, 4000 mg/L ve 5000 mg/L MLSS aktif çamur konsantrasyonlarında ve 6, 12, 18, 24 ve 30 saatlik hidrolik bekletme sürelerinde işletilmiştir. Her iki sistemin işletilmesi sırasında KOİ giderme verimleri, ÇHİ ve MLSS konsantrasyonları kontrol edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Oksijen konsantrasyonu enerji sarfiyatını ve çamur üretimini minimize edecek şekilde seçilmiştir. Tam karışımlı sürekli akışlı reaktör ve kesikli akışlı reaktör için F/M oranının 0,05 mgKOİ/mgMLSS.gün, oksijen konsantrasyonunun 2 mg/L altına düşmemeleri istenmektedir. Bu parametreler işletme sırasında sürekli kontrol edilmiştir. Giriş KOİ konsantrasyonu iki sistemde de 350+-20 mg/L'dir. Her iki sistem için KOİ giderme verimleri %85 ile %95 arasında değişmiştir.Ayrıca kesikli akışlı reaktör kullanılarak, 50 dakikalık kısa süreli havalandırılma yapılmıştır ve meydana gelen KOİ değişimlerinin zamana göre reaksiyon kinetiklerine uyup uymadığı belirlenmiştir. Kesikli akışlı reaktör sistemi 1000 mg/L, 2000 mg/L, 3000 mg/L, 4000 mg/L, 5000 mg/L ve 6000 mg/L MLSS aktif çamur konsantrasyonlarında ve 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50 dakikalık değişen havalandırma sürelerinde işletilmiştir. Meydana gelen KOİ değişimlerinin reaksiyon kinetiği modellerine (0.derece, 1.derece, reaksiyon mertebesi, Elovich, ?fractional power?, 2.derece, yalancı 2.derece tip1, tip2, tip3 ve tip4) uyup uymadığı belirlenmiştir. Giriş KOİ konsantrasyonu 250+-10 mg/L'dir. KOİ giderme verimlerinin %74 ile %82 arasında değiştiği hesaplanmıştır. Ayrıca sistemin zamana bağlı KOİ değişimlerinin 1.derece, reaksiyon mertebesi, Elovich, ?fractional power?, 2.derece, yalancı 2.derece tip1 reaksiyon kinetiği modellerine uyduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, the synthetic wastewater is treated with activated sludge method using a completely mixed continuous flow stirred tank reactor and a batch flow reactor. Both reactors are operated under 2000 mg/L, 4000 mg/L and 5000 mg/L MLSS activated sludge concentrations and 6, 12, 18, 24 and 30 hour hydraulic retention times. During the operation of both systems COD removal efficiency, SVI and MLSS concentration are checked up and compared. Oxygen concentration is chosen to minimize energy consumption and sludge production. For completely mixed continuous flow stirred tank reactor and batch flow reactor, the F/M ratio and oxygen concentration are kept over 0,05-1 mgCOD/mgMLSS.day and 2 mg/L. These parameters are checked during the operations. The inflow COD concentrations of both systems are 350+-20 mg/L. The COD removal performances of both systems are changed between 85% and 95%.Moreover, by using batch flow reactor, 50 minute aeration was carried out. The changes of COD value within 50 minute of aeration were observed and the results were applied whether it is fit to reaction kinetics or not. Batch flow reactor system is operated with 1000 mg/L, 2000 mg/L, 3000 mg/L, 4000 mg/L, 5000 mg/L and 6000 mg/L MLSS activated sludge concentrations and 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50 minute of aeration periods. The short term COD removal efficiencies are applied to the reaction kinetics (zero order, first order, reaction order, Elovich, ?fractional power?, second order, pseudo second order type1, type2, type3 and type4). COD removal efficiencies changed between 74% and 82% by application of COD concentration 250+-10 mg/L. Time-dependent changes in COD removal efficiencies fit first order, reaction order, Elovich, ?fractional power?, second order, pseudo second order type 1 reaction kinetic models.