Derin yataklı filtrasyonda yük kayıplarının incelenmesi
Examination of head losses in deep-bed filtration
Yazar: TUĞRUL SELAMİ AKTAŞ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. EBUBEKİR YÜKSEL
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Filtreleme = Filtration ; Koagülantlar = Coagulants ; Polimerler = Polymers

Özet:
Bu çalışmada içmesuyu arıtma tesislerinde önemli bir yeri olan filtrasyon prosesinde farklı dozlarda, farklı dozlama noktalarından, farklı yumaklaştırıcı madde ilavesinin (alum, demir klorür ve polielektrolit) filtre çıkış suyu kalitesi ve yük kayıplarının gelişimine etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Pilot tesis çalışmalarında, meydana gelecek yük kayıpları devamlı olarak ve her 4 cm'lik bir yatak derinliğinde ölçülmüştür. Filtrelerin tıkanma süresinin uzatılması ve aynı zamanda çıkış suyu kalitesini artırmaya yönelik deney şartları araştırılmıştır. Giriş ve çıkış su kalitesi parametreleri (bulanıklık ve parçacık sayısı) sürekli olarak takip edilerek uygun kimyasal dozajı, dozlama şekli ve dozlama yeri belirlenmeye çalışılmıştır.Su ve atıksuların arıtımında en yaygın olarak kullanılan kimyasallar alum, demir III klorür ve polielektrolitlerdir. İstanbul'da mevcut içme suyu arıtma tesislerinde de bu kimyasallar kullanılmaktadır. Bunun için bu çalışmada alum, demir (III) klorür ve polielektrolitlerin uygulama noktalarının ve uygulama biçimlerinin çıkış suyu kalitesi ve yük kayıpları üzerine etkisi karşılaştırmalı bir biçimde araştırılmıştır.Deneylerde kimyasal türleri, dozlama noktaları ve süreleri değiştirilerek çıkış suyu kalitesi ve filtrasyon süreleri incelenmiştir. Farklı noktalardan demir ve alum dozlaması yapıldığında genel olarak çıkış suyu kalitesinde ve filtrasyon süresinde artışlar gözlenmiştir. Çıkış suyu bulanıklığı ve filtrasyon süresi açısından en iyi sonuç ise alum dozlaması ile elde edilmiştir. Polielektrolit kullanımında ise su kalitesinin iyileşmesi çok çabuk meydana gelirken, hem anyonik hem de katyonik polimer kullanımında filtre çıkış suyu kalitesi oldukça benzerdir. Filtre yatağı üzerinden polielektrolit eklenmesinin ise su kalitesinin arttırılmasına ve yük kayıplarının azaltılması üzerinde normal dozlamaya göre daha iyi sonuç verdiği görülmüştür.Anahtar kelimeler: Direkt filtrasyon, filtre yatağına dozlama, alum, demir klorür, polielektrolit, bulanıklık, parçacık sayısı, kesikli dozlama.

Abstract:
In this study; the effect of addition of different coagulants (alum, Ferro chloride, and polyelectrolyte) at different doses, from different dosing points on the quality of filter effluent and improvement of head losses in filtration process which has an important role in facilities of drinking water treatment was investigated. In development facilities head losses which will occur were measured at every 4 cm in bed depth. The experiment conditions for extending the congestion periods of filter and, at the same time, increasing the quality of filter effluent were investigated. Appropriate chemical dosage and way and place of dosing were tried to be determined by following the parameters (turbidity and particle count) of raw water and filter effluent constantly.The most commonly used chemicals in treatments of water and waste water are alum, Ferro III chloride and polyelectrolytes. These chemicals are used in present treatment facilities of drinking water in Istanbul. Therefore; in this study, the effect of application points and ways of application of alum, Ferro III chloride and polyelectrolytes on the quality of filter effluent and head losses was comparatively investigated.In the experiments; quality of filter effluent and periods of filtration were examined by changing the types of chemicals, dosing points and periods. Generally; some increases in quality of filter effluent and filtration period were observed when dosing of alum and Ferro was applied at different points. The best outcome in view of filter effluent turbidity and filtration period was obtained by dosing alum. In polyelectrolyte usage; while the recovery of quality of filter effluent occurs quickly, the quality of the effluent is very similar in both anionic and cationic polymer usage. It was observed that addition of polyelectrolyte on filter bed gave better results than normal dosing by increasing the quality of water and reducing head losses.Key words: Direct Filtration, Dosing on Filter Bed, Alum, Ferro Chloride, Polyelectrolyte, Turbidity, Particle Count, Intermittent Dosing