Ters osmoz konsantre sularının denize deşarjının çevresel etkilerinin araştırılması
Research of the environmental impacts of brine discharges from a reverse osmosis desalination plant
Yazar: MEHMET CAN AVŞAR
Danışman: PROF. DR. HASAN MERDUN
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Su arıtımı adsorpsiyon, katalitik prosesler, manyetik destekli prosesler, membran prosesleri gibi birçok farklı tekniği içermektedir. Membran prosesleri son yıllarda kompakt yapıları, ekonomik ve çevre dostu olmaları, yüksek su kalitesine sahip olmaları ve başka bir kimyasal bileşene ihtiyaç duymamaları gibi avantajları nedeniyle oldukça popüler bir hale gelmiştir. Deniz suyunda membran prosesleri ile tuz giderimi gittikçe yaygınlaşan bir yöntemdir. Membran prosesleri arasında ters osmoz yöntemi ile arıtım oldukça yaygın ve etkili bir yöntemdir. Deniz suyunda tuz giderimi, gittikçe büyüyen - temiz su kaynağı sıkıntısı yaşayan ve su şebeke hattı olmayan - sahil şehirlerinin su kıtlığı sorununa bir çözümdür. Ancak, tuzluluk giderim tesislerinde oluşan tuzlu suyun yakındaki deniz ortamına deşarjı sonucu deniz organizmalarının üremesi ve gelişmesi olumsuz etkilenmekte, bu durum bölgedeki tüm deniz yaşamını önemli derecede etkilemektedir. Bundan dolayıdır ki, tuzluluk giderim tesislerinin ve deniz ortamına deşarjlarının çevresel etkilerini araştırma çalışmaları tüm Dünya'da artmaktadır.
Bu tez çalışmasında Bağla ve Gümbet Koyları, Bodrum-Muğla/Türkiye'de yer alan iki farklı turizm tesisin TO konsantre deşarjının deniz ortamına etkileri araştırılmıştır.  Yapılan analiz sonuçlarına göre; difüzör üstünde derinlik ortalamalı tuzluluk artışı Bağla Koyunda ‰ 0,2 ve tuzluluk artışı Gümbet Koyunda ise ‰ 0,2 olarak bulunmuştur. Karışım bölgesinde ise tuzluluk artışı Bağla Koyunda ‰ 0,14 ve Gümbet Koyunda ‰ 0,2 olarak bulunmuştur. Deşarj edilen TO konsantresinin tuzluluğu/iletkenliği doğal deniz suyundan % 10-11 kadar daha fazla olduğu görülmektedir. TO konsantresinin analizlerinde, bulanıklık, AKM, pH, sülfat, klorür, TOK, TN değerlerinin normal aralıklarda olduğu tespit edilmiştir. Konsantrasyonların doğal deniz suyu değerlerine çok yakın olduğu, TO besleme suyunun konsantrasyonlarından % 10-15 fazla olduğu görülmektedir. Sıcaklık artışının 10 m yatay mesafede 2 ºC'den daha az aralıklar içerisinde olduğu görülmüştür. Difüzör üstü bölgede fekal koliform tespit edilmemiştir. Derinlik bazlı pH ve ÇO doygunluk profilleri analizlerinde deşarjdan dolayı herhangi bir önemli değişim tespit edilmemiştir.

Abstract:
The treatment of water includes many different techniques like adsorption, catalytic processes, magnetically assisted processes, membrane processes. Membrane processes are getting highly popular in recent years with their advantes like compact structure, being eco-friendly and economic, high water quality, no need another chemicals components. Purification by reverse osmosis method is quite popular and common. Desalination of seawater is a common application in the coastal areas which supply their water demands. Desalination of sea water is a solution for the problem or water shortage of expanding coastal cities which suffer from a lack of clean water supply and no public water network.  However, the reproduction and growing of sea organisms are inversely affected due to the discharge of brine in the desalination plants to sea, this case affects sea life signifinatly in the region. Therefore, researches on the effects of desalination plants and discharges to sea increase in all over the world.
In this study, the environmental effects of the concentrated discharge of reverse osmosis on sea water in two different tourism facilities, Bağla and Gümbet bays, in Bodrum-Muğla-Turkey. According to the analysis results; the depth average salinity increase on the diffuser was found as 0,2 and 0,2 ‰ at Bağla and Gümbet bays, respectively.  The highest salinity increase at the mixing zone was found as 0,14 and 0,2 ‰ at Bağla and Gümbet bays, respectively. The salinity of the discharged reverse osmosis concentrate was 10-11 % higher than the natural sea water.  In the analysis of reverse osmosis concentration, turbidity, SSM, pH, sulphate, chloride, TOC, TN values were found to be within the normal range. The reverse osmosis concentrations were very close to the natural sea water concentrations and approximately 10-15 % higher than the natural sea water concentrations. The temperature increase in the 10 m horizontal distance was less than 2 ºC.  Fecal coliform was not detected in the region above the diffuser.  No significant change has been detected in the depth-based pH and dissolved oxygen profiles due to the discharge.