İstanbul yüzeysel sularının düşük basınçlı UF membranları ile arıtılması
Treatment of istanbul surface water using low pressure UF membranes
Yazar: İBRAHİM KARALİ
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET ÇAKMAKCI ; PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Gün geçtikçe suda bulunan bazı kirleticilerin ve oluşan yan ürünlerin düşük konsantrasyonlarda dahi insan sağlığına olumsuz etkileri belirlenmekte ve bu durum içme suyu standartlarının daha da sıkılaşmasına sebep olmaktadır. Son yıllara kadar konvansiyonel sistemler ile suların arıtılıp tüketicilere ulaştırılması önemli iken, günümüzde daha iyi kalitede ve insan sağlığına olumsuz etkileri olabilecek kirleticileri içermeyen suların üretilmesi çok daha önemli hale gelmiştir. Düşük basınçlarda işletilmeleri sebebiyle membran işletim maliyetleri de normalden az olmakta ve güvenli su üretmektedir. Bu sebeple, düşük basınçlı membran sistemlerinin kullanımı gün geçtikçe yaygınlaşmaktadır. Bu çalışma kapsamında düşük vakum ve basınç etkisi altında işletilen UF membranlarının Kağıthane, Büyükçekmece ve Ömerli İçme Suyu Arıtma Tesisleri?ne entegrasyonunun arıtma performansı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu amaçla iki adet UF pilot membran ünitesi kullanılmıştır.
UF membranları 150 kDa moleküler ağırlık ayrım noktasına (MWCO) sahiptir. Membran sistemlerinin performansının belirlenmesi amacıyla toplam koliform, toplam organik karbon (TOK), UV254 ve bulanıklık parametreleri membran sistemlerinin giriş ve çıkışında analiz edilmiştir. Su kalite parametrelerine ilaveten debi, basınç, akı ve enerji sarfiyatı ölçülmüştür. Her iki pilot sistemin ürettiği temiz sularda toplam koliform?a rastlanmamış ve nihai dezenfektan ihtiyacı minimuma indirgenmiştir. Membran süzüntülerinde bulanıklık değerlerinin genellikle 0.05 NTU?dan düşük olduğu görülmüştür. Vakumla işletilen pilot tesisin TOK ve UV254 giderime veriminin basınçlı sisteme göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Benzer şekilde, vakumla işletilen sistemin enerji sarfiyatı da daha az olmuştur.

Abstract:
More strict drinking water standards have been regulated latterly since certain contaminants and their by products even at very low concentrations in water have been found to have negative impacts on human health. While providing water to consumers upon treatment through conventional systems has been considered important until recently, producing water which is of good quality and free from pollutants that may negatively affect the human health has become more crucial today. Membrane systems produce safe water and provide a lower operation cost due to their lower operating pressures. Therefore, low-pressure membrane systems became widely used. In this study, effects on treatment performances at the Büyükçekmece, Kağıthane and Ömerli Drinking Water Treatment Plants by integration of UF membranes operated under low vacuum and pressure condtitions were investigated and analyzed. For this purpose, two pilot membrane units were used. 
The molecular weight cut off (MWCO) of UF membranes is generally 150 kDa. To determine the efficiency of membrane systems, total coliforms, total organic carbon (TOC), UV254 and turbidity were measured in the feed and filtrate water of these UF systems. In additon to these water quality parameters, flow rate, pressure, flux and energy consumption were also measured.  No total coliforms were determined in the filtrate of both pilot-scale systems and required residual disinfectant concentration was reduced to a minimum level. The filtrate water turbidity showed a mean value of lower than 0.05 NTU. It was determined that the vacuum-driven pilot system achieved higher TOC and UV254 removal efficiency than the pressure-driven one. Similarly, vacuum-driven system needed less energy consumption than the pressure-driven one.