Endüstriyel boyuttaki çöktürme havuzlarında çökelme verimlerinin belirlenmesi
Determination of efficiencies in the sedimentation basins at industrial scale
Yazar: MURAT TETİK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AYTEN GENÇ
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Çöktürme = Percipitation

Özet:
Bu çalışmada Kardemir Karabük Demir Çelik Fabrikasında işletmedeki isimleri ile ?Sürekli (Kontinü) ve Ray Profil Haddehanesi?, ?Yüksek Fırınlar Gaz Temizleme Tesisi? ve ?Teknolojik Proses Suyu Üretim Tesisi? ünitelerinde bulunan çöktürme havuzlarının verimleri laboratuar ölçekli deneyler ile belirlenerek işletme verimleri ile karşılaştırılmıştır. Her üç tesise gelen suların kalitesindeki farklılıklar belirlenerek çöktürme verimlerinin artırılması yönünde önerilerde bulunulmuştur. Mevcut çalışma şartlarında Sürekli veRay Profil Haddehanesi, Yüksek Fırınlar Gaz Temizleme Tesisinde çöktürme verimini arttırmaya yönelik herhangi bir kimyasal şartlandırma yapılmamasına karşılık, Teknolojik Proses Suyu Üretim Tesisinde hızlı karıştırma ve yumaklaştırma işlemleri uygulanmaktadır.Yapılan laboratuar ölçekli çöktürme kolonu deneyleri ile her üç tesise giren sulardan numuneler alınarak partiküllerin çökme hareketleri incelenmiştir. Çalışmalar sırasında, çöktürme kolonu üzerinde belirli aralıklarla yerleştirilmiş numune alma noktalarından, daha önce belirlenmişzaman aralıklarıyla numuneler alınmış ve bunların askıda katı madde (AKM) değerleri belirlenmiştir. Ayrıca her üç üniteden elde edilen su numuneleri için çöktürme kolonu deneyleriişletmede kullanılan anyonik polielektrolit kullanılarak tekrarlanmış ve çöktürme verime olan etkisi araştırılmıştır.Sürekli ve Ray Profil Haddehanesi suları için yapılan çöktürme kolonu deneylerinden elde edilen veriler; anyonik polielektrolit ilavesinin çökme verimini olumlu yönde etkilediği belirlenmiştir. İşletmeden elde edilen çöktürme verimleri ile deneysel sonuçlar karşılaştırıldığında, anyonik polielektrolit ilavesi ile mevcut işletme veriminde %12'lik bir artış sağlanabileceği belirlenmiştir. Buna karşılık Yüksek Fırınlar Gaz Temizleme Tesisi suları için yapılan çöktürme kolonu çalışmalarında ise elde edilen veriler, anyonik polielektrolit ilavesinin çöktürme veriminde herhangi bir artışa neden olmadığı belirlenmiştir.Hızlı karıştırma ve yumaklaştırma işlemlerinin yapıldığı Teknolojik Proses Suyu Üretim Tesisinden elde edilen su numuneleri için çöktürme kolonu deney sonuçları anyonik polielektrolit ilavesinin, çökme verimini olumlu yönde etkilediği ve çöktürme veriminde %11 oranında artış sağladığı belirlenmiştir. Ancak, işletme sırasında elde edilen çökme verimlerine ulaşabilmenin sadece anyonik polielektrolit ilavesiyle sağlanamayacağı, işletme şartlarında kullanılan FeCl3'ün kullanımının asıl çöktürme verimini belirleyen parametre olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, the suspended solid removal efficiencies by sedimentation were analyzed in ?the Continuous and Rail Line Profile Rolling Mill?, ?Blast Furnace Gas scrubbing Plant? and ?Technological Process Production Plant Water System?, as represented their names in the Karabük integrated iron and steel plant. The sedimentation efficiencies in these three units were evaluated by performing column sedimentation experiments and the results were compared with data obtained from the plant. In addition, the input water qualities of these three units were analyzed and some suggestions has been proposed in order to increase the sedimentation efficiencies. Even though there is no use of chemicals in order to increase the sedimentation efficiency at the Continuous and Rail Line Profile Rolling Mill and Blast Furnace Gas Scrubbing plant, coagulation and flocculation operations are being applied at the Technological Process Production Plant Water System chemicals in the plant at the present.In laboratory studies, the sedimentation column tests were performed to determine the sedimentation velocities of particles by using the water samples, which were taken from the entrance of the three units. During the studies, samples were collected from the certainsampling points on the column at certain time arrivals. In these samples, suspended solid concentrations were determined. The sedimentation column tests were also repeated with the addition of anionic polyelectrolyte by using the same water samples and its effect on sedimentation efficiency has been investigated.The results of the sedimentation column experiments which were performed by using the water samples taken from the Continuous and Rail Line Profile Rolling Mill have shown that the anionic poly-electrolyte addition has improved the sedimentation efficiency. When the experimental data were compared with the data obtained from the actual plant, it was observed that the sedimentation efficiency could be increased by 12% if the anionic poly-electrolyte was used. On the other hand, the addition of anionic poly-electrolyte has not caused any improvement in the sedimentation efficiency obtained by using the water samples taken from the Blast Furnace Gas scrubbing Plant.The results of the sedimentation column experiment which were performed by using the water samples taken from the Technological Process Water Production Plant, where coagulation and flocculation treatment operations were present, have shown that the addition of anionic polyelectrolyte has a favorable effect on sedimentation efficiency and could cause 11% increase in the sedimentation efficiency. However, it was not possible in the experiments to reach the sedimentation efficiencies obtained from the operational data by adding only anionic polyelectrolyte, it was concluded that the usage of FeCl3 was the main parameter that affects the sedimentation efficiency.