İçme suyundaki siyanotoksinlerin aktif karbonla zenginleştirilmiş koagülasyon-batık membran sistemi ile arıtımı
Treatment of cyanotoxin in drinking water by using activated carbon enhanced coagulation-immersed membrane system
Yazar: AYŞE BÜŞRA ŞENGÜL
Danışman: PROF. DR. NEŞE TÜFEKCİ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Aktif karbon = Activated carbon ; Koagülasyon = Coagulation ; Membran sistemler = Membrane systems

Özet:
Bu tez çalışmasının amacı, içme suyunda bulunan siyanotoksinlerin aktif karbonla zenginleştirilmiş koagülasyon ve batık membrandan oluşan bütünleşik membran sistemi ile arıtım veriminin ortaya konmasıdır. Bu amaç doğrultusunda koagülasyon ve aktif karbon ön arıtma olarak kullanılmıştır. 
Bu aşamada aktif karbonla zenginleştirilmiş koagülasyon deneylerinde belirlenen optimum şartlar uygulanmıştır. Deneylerde tespit edilen optimum şartlar dikkate alınarak; 60 mg/l miktarındaki aluminyum sülfat koagülasyon tankına ilave edilmiş ve 200 rpm' de 2 dk karıştırılmıştır. 0,2 mg/L miktarındaki polielektrolit ve 20 mg/L miktarındaki aktif karbon flokülasyon tankına ilave edilmiş ve 30 rpm' de 20 dk karıştırılmıştır. Çöktürme tankında 60 dk bekletildikten sonra sular PES-5kDa ve PES-10kDa batık UF membran sistemine verilmiştir.
Bütünleşik membran sistemi kullanılarak gerçekleştirilen mikrosistin-LR giderim deneylerine göre elde edilen sonuçlarda; sentetik suda bulunan mikrosistin-LR' nin aluminyum sülfat ile % 65,10' u, polilektrolit ile % 67,60' ı, aktif karbon ile % 91,36'sı, PES-5kDa membran ile % 98,80' i PES-10kDa membran ile % 98,91' i giderilmiştir. Giderim sonrası süzüntüde kalan mikrosistin-LR konsantrasyonları sırasıyla aluminyum sülfat için 1,67 μg/L, polilektrolit için 1,55 μg/L, aktif karbon için 0,41 μg/L, PES-5kDa membran için 0,06 μg/L, PES-10kDa membran için 0,05 μg/L olarak tespit edilmiştir. PES-5kDa ve PES-10kDa membran öncesinde ön arıtma işlemi uygulandığı deneylerde,
her iki membranda mikrosistin-LR giderimi ön arıtma işlemi olmayan duruma oranla daha yüksek bulunmuştur. Ayrıca PES-5kDa ve PES-10kDa bütünleşik membran sistemi ile yapılan çalışmalarda mikrosistin-LR konsantrasyonu WHO' nun içme suları için belirlemiş olduğu sınır değerin (1 μg/L) altına düşmüştür.

Abstract:
The purpose of the study is to suggest treatment efficiency of cyanotoxins in drinking water using integrated membrane system that is formed by activated carbon enhanced coagulation-immersed membrane system. In accordance with this purpose coagulation and activeted carbon is used for pretreatment.
At this stage, the optimal conditions determined in activated carbon enhanced coagulation experiments was applied. Considering the optimum conditions determined in the experiments; 60 mg/l of aluminum sulfate was added to the coagulation tank and 200 rpm was stirred for 2 minute, 0,2 mg/L of polyelectrolyte and 20 mg/L of activated carbon was added to the flocculation tank and 30 rpm was stirred for 20 min. After 60 min hold in settling tank, water has been released to submerged PES-5kDa and PES-10kDa UF membrane system.
According to microcystin-LR removal experiments performed, using integrated membrane system, 65,10%, 67,60%, 91,36%, 98,80%, 98,91% of microcystin-LR in the synthetic water was removed by aluminum sulfate, polyelectrolyte, activated carbon, PES-5kDa and PES-10kDa membrane respectively. The remaining microcystin-LR concentrations after removal are identified as 1,67 μg/L for aluminum sulfate, 1,55 mg/L for polyelectrolyte, 0,41 mg/L for activated carbon, 0,06 mg/L for PES-5kDa
membrane and 0,05 mg/L for PES-10kDa hybrid membrane.
In PES-5kDa and PES-10kDa membrane experiments where pre-treatment is applied, both membrane microcystin-LR removal was significantly higher compared to non-pretreatment condition. Besides, using the PES-5kDa and PES-10kDa integrated membrane systems, obtained MC-LR concentration has fallen below limit value set by WHO for drinking water (1μg/L).