Atıksu geri kazanımı yapılan ileri biyolojik atıksu arıtma tesisinde ve pilot ölçekli membran prosesler ile (Uf, nf, ro) mikrokirleticilerin giderimi
Removal of micropollutants through a advanced biological wastewater treatment plant in a pilot-scale membrane plant (Uf, nf, ro) using
Yazar: KAAN BATUHAN NAS
Danışman: PROF. DR. BİLGEHAN NAS
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada, 200.000 m3/gün kapasiteli ileri biyolojik atıksu arıtma tesisinin (AAT) ham atıksu ve arıtılmış atıksuyunda mikrokirletcilerin (MK) seviyeleri ve giderimleri araştırlmıştır. Bunun yanında aynı AAT'nin arıtılmış atıksuyu ile beslenen 90 m3/gün kapasiteli ultrafiltrasyon (UF), nanofiltrasyon (NF) ve ters ozmoz (RO) proseslerinden oluşan pilot ölçekli membran tesisinin ünite çıkışlarında MK seviyeleri ve giderimleri araştırılmıştır. Fitalat ester grubundan (BBP, DEHP, DnOP), PAH grubundan (Benzo[b]fluoranten, Benzo[k]fluoranten, Benzo(a)piren, Indeno[1,2,3-cd]piren, Benzo[g,h,i]perilen, Fluoranten, Antrasen, Naftalin) ve ağır metallerden (Cd, Pb, Hg, Ni) olmak üzere 15 MK 1 yıl boyunca izlenmiştir. FE ve PAH için alınan numunelerin ekstraksiyon işlemleri gerçekleştirildikten sonra GC-MS ile ağır metaller ise ICP-MS ile analiz edilmiştir. Ham atıksuda tespit edilen en yüksek MK konsantrasyonu ağır metal grubundan Nikel (19313 ng/L) ve FE grubundan DEHP (9817,8 ng/L) olmuştur, en düşük konsantrasyon ise PAH grubundan Benzo[k]fluoranten (14,4 ng/L) ve Benzo[g,h,i]perilen (20,8 ng/L) olmuştur. FE grubu için sırasıyla BBP, DNOP ve DEHP için biyolojik arıtma prosesi ile giderim verimi sırasıyla %19, %44 ve %82 olmuştur. PAH'ların fizikokimyasal özellikleri AAT'lerin giderim verimlerini etkilemektedir, en küçük molekül ağırlığa (2 halka) sahip Naftalinin en yüksek verimle giderilirken halka sayısı en fazla (6 halka) olan Benzo[g,h,i]perilen de negatif verim elde edilmiştir. Ağır metallerin biyolojik arıtma ile giderim verimleri <%55 olarak hesaplanmıştır. UF proseslerin düşük giderim verimleriyle tek başına MK gideriminde etkin olmadığı, MK gideriminde NF ve RO arasındaki giderim veriminin birbirine yakın olduğu, bu yüzden ilk yatırım ve işletme maliyeti daha düşük olan NF'in tercih edilebileceği görülmüştür.

Abstract:
In this study, the levels and removal of micropollutants (MP) from raw wastewater and treated wastewater of advanced biological wastewater treatment plant (WWTP) with 200.000 m3/day capacity were investigated. In addition, MP levels and removals were investigated at the unit outputs of the pilot scale membrane plant consisting of ultrafiltration (UF), nanofiltration (NF) and reverse osmosis (RO) processes with 90 m3/day capacity fed with treated wastewater of the same WWTP. Phthalate ester group (BBP, DEHP, DnOP), PAH group (Benzo[b]fluoranthene, Benzo[k]fluoranthene, Benzo(a)pyrene, Indeno[1,2,3-cd]pyrene Benzo[g,h,i]perylene, fluoranthene, anthracene, naphthalene) and heavy metals (Cd, Pb, Hg, Ni) were monitored for 1 year. After extraction of FE and PAH samples, GC-MS and heavy metals were analyzed by ICP-MS. The highest MK concentrations in the crude wastewater were Nickel (19313 ng/L) from the heavy metal group and DEHP (9817.8 ng/L) from the FE group, while Benzo[k]fluoranthene (14.4 ng/L) and Benzo[g h,i] perylene (20.8 ng / L) from the PAH group was the lowest. For the FE group, the biological treatment process for BBP, DnOP and DEHP respectively was 19%, 44% and 82%, respectively. Physicochemical properties of PAHs affect the removal efficiencies of WWTPs. The removal efficiency of heavy metals by biological treatment was calculated as <55%. UF processes were found to be ineffective in MP removal with low removal efficiencies, the removal efficiency between NF and RO was similar in MP removal, so NF with lower initial investment and operating costs could be preferred.