Farklı filtrasyon hızları ve demir-mangan konsantrasyonlarının filtre verimine etkisinin araştırılması
Investigation of effect of different filtration rate and iron-manganase concentration on filter efficiency
Yazar: ELİF BURCU ATÇI
Danışman: DOÇ. DR. SELAMİ DEMİR ; DR. NESLİHAN MANAV DEMİR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada yeraltı sularından demir ve mangan gidermek maksadıyla laboratuvar ölçekli yavaş kum filtresi kullanılmıştır. Çalışmada farklı filtrasyon hızlarının ve farklı demir-mangan konsantrasyonlarının filtre verimine etkisi araştırılmıştır. Laboratuvar ölçekli yavaş kum filtresi sistemi, 40 cm x 60 cm x 50 cm boyutlarında iki adet paralel filtreden oluşmaktadır. Filtrenin işletilmesi süresince yük kayıplarını tespit etmek maksadıyla farklı derinliklerde manometreler kullanılmıştır. Ayrıca her işletme şartında etkin türlerin tespiti için mikrobiyal tür analizi yapılmış olup bu analiz için her işletme şartında farklı derinliklerde numuneler alınmıştır . Yavaş kum filtresinde uygulanan işletme şartları sırasıyla şu şekildedir: YKF1: 1 mg/L demir- mangan ve 0,1 m/sa, YKF2: 2 mg/L demir-mangan ve 0,1 m/sa, YKF3: 1mg/L demir mangan ve 0,2 m/sa, YKF4: 2 mg/L demir-mangan ve 0,2 m/sa YKF5: 1 mg/L demir-mangan ve 0,3 m/sa, YKF6: 2 mg/L demir-mangan ve 0,3 m/sa. İşletme süresince YKF1, YKF2, YKF3, YKF4, YKF5 ve YKF6 için belirlenen ortalama bulanıklık giderim verimleri sırasıyla %94,8±2,8, %95,9±2,6, %96,3±2,4, %97,9±1,3,  %97,7±0,8 ve %98,2±0,8'dIr. İşletme süresince YKF1, YKF2, YKF3, YKF4, YKF5 ve YKF6 için tespit edilen ortalama demir giderim verimleri sırasıyla %90,4±4,8, %94,4±3,2, %92,3±6,1, %93,1±8,1 %93,4±4,4 ve %95,4±4,8'dir. İşletme süresince YKF1, YKF2, YKF3, YKF4, YKF5 ve YKF6 için belirlenen ortalama mangan giderim verimleri ise sırasıyla %90,3±5,8, %95,4±5,2, %92,7±5,7, %94,3±5,7 %94,9±6,1 ve %95,9±3,5'dir. İşletme süresince YKF1, YKF2, YKF3, YKF4, YKF5 ve YKF6 için tespit edilen ortalama toplam organik karbon giderim verimleri sırasıyla %52,3±3,6, %49,3±5,8, %55,3±8,3, %55,5±6,8 %52,0±4,8 ve %57,6±8,2'dir. Çalışmada her işletme şartı için etkin mikrobiyal türler; Gallionella sp., Leptothrix sp., Crenothrix sp. ve Hyphomicrobium sp. olarak bulunmuştur.

Abstract:
In this study, a laboratory-scale slow sand filter was used to remove iron and manganese from ground waters. The effects of different filtration rates and different iron-manganese concentrations on the filtration efficiency were investigated. The laboratory-scale slow sand filter with 40x60x50 cm dimensions composed of two filter units in parallel. Headloss through the filters was measured by several manometers at various depths of the filter units. In addition, microbial species analysis was carried out to determine the active species and samples were taken at different depths in each operating conditions. Operating conditions in experimental study includes: SSF1: 1 mg/L Fe-Mn at 0.1 m/h, SSF2: 2 mg/L Fe-Mn at 0.1 m/h, SSF3: 1 mg/L Fe-Mn at 0.2 m/h, SSF4: 2 mg/L Fe-Mn at 0.2 m/h, SSF5: 1 mg/L Fe-Mn at 0.3 m/h, SSF6: 2 mg/L Fe-Mn at 0.3 m/h. Average turbidity removal efficiencies in SSF1, SSF2, SSF3, SSF4, SSF5, and SSF6 were 94.8±2.8%, 95.9±2.6%, 96.3±2.4%, 97.9±1.3%, 97.7±0.8% and 98.2±0.8%, respectively. On the other hand, iron removal efficiencies were 90.4±4.8%, 94.4±3.2%, 92.3±6.1%, 93.1±8.1%, 93.4±4.4% and 95.4±4.8%, while manganese removal efficiencies were 90.3±5.8%, 95.4±5.2%, 92.7±5.7%, 94.3±5.7%,  94.9±6.1% and 95.9±3.5%, respectively. Average total organic carbon removal efficiencies in SSF1, SSF2, SSF3, SSF4, SSF5, and SSF6 were 52.3±3.6%, 49.3±5.8%, 55.3±8.3%, 55.5±6.8%, 52.0±4.8% and 57.6±8.2%, respectively. Effective microbial species for each operating condition in the study; Gallionella sp., Leptothrix sp., Crenothrix sp. and Hypochondrium sp. was found.