Püskürtme çevrimli (jet loop) membran biyoreaktörde fenol içeren atiksularin aritilmasi
The treatment of phenolic wastewaters in a jet loop membrane bioreactor
Yazar: HANDAN UCUN
Danışman: DOÇ. DR. ERGÜN YILDIZ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Aktif çamur = Activated sludge

Özet:
Önemli bir endüstriyel kirletici olan fenollü atıksuların, yüksek performanslı püskürtme çevrimli membran biyoreaktör (PÇMB) kullanılarak biyolojik arıtılması incelenmiştir. Bu çalışma üç aşamada yürütülmüştür. İlk aşamada 50-500 mg/L fenol konsantrasyonu içeren atıksuyun kütle transfer katsayıları (KLa) belirlenmiştir. KLa değerleri fenol konsantrasyonu arttıkça artmıştır. KLa değerleri 10-35 sa-1 olarak tespit edilmiştir.Çalışmanın ikinci aşamasında fenollü atıksu, aktif çamurla püskürtme çevrimli biyoreaktörde (PÇB) kesikli olarak arıtılmış, performans ve kinetik sabitleri araştırılmıştır. Başlangıç fenol konsantrasyonu 50-1000 mg/L, mikroorganizma konsantrasyonu (MLSS) 200-750 mg/L aralığında değiştirilmiştir. En yüksek oksijen tüketim hızı (OUR) değeri 150 mg/L fenol için 840 mg/Lsa olarak hesaplanmıştır. Kesikli arıtımın kinetik sabitleri ?max, Ks ve Ki sırasıyla 0,119 sa-1, 11,133 mg/L ve 250,888 mg/L olarak bulunmuştur. Ayrıca fenol tüketimi, MLSS artışı ve ÇO değişiminin modele uyumu incelenmiştir.Son aşamada, hollow fiber membran ünitesinin eklendiği PÇMB'de, fenollü atıksuyun sürekli arıtımı incelenmiştir. Sürekli arıtım, değişen fenol yükleri altında farklı çamur yaşlarında yürütülmüştür. Sürekli denemelerde fenol yükü 0,17-14,95 kg/m3gün, hidrolik kalış süreleri 14,44-2,89 sa ve çamur yaşı ise 30-0,20 gün aralığında çalışılmıştır. Fenolün 14,95 kg/m3gün yük değeri hariç tüm yüklemelerde çıkış konsantrasyonunda fenole rastlanmamıştır. Çalışma süresince ortalama mikroorganizma değeri 2390 mg/L hesaplanmıştır. Sistem kritik çamur yaşı ise 0,36 gün olarak belirlenmiştir.

Abstract:
Biological treatment of phenolic wastewaters, an important industrial pollutant, was investigated by using high performance jet loop membrane bioreactor (JLMB). This study was carried out at three stages. Mass transfer coefficients (KLa) were investigated over a wide range of initial phenol concentrations (50-500 mg/L) in wastewater at the first stage. KLa coefficients were calculated 10-35 h-1.The second stage of this study, phenolic wastewaters was treated with activated sludge in batch jet loop bioreactor (JLB) and evaluated performance and kinetic coefficients of the system. It was conducted at initial phenol concentration from 50 to 1000 mg/L and microorganism concentration (MLSS) from 200 to 750 mg/L. The highest oxygen uptake rate (OUR) was determined 840 mg/Lh at 150 mg/L initial phenol concentration. Kinetic coefficient of batch treatment system, ?max, Ks ve Ki were found as 0,119 h-1, 11,133 mg/L and 250,888 mg/L, respectively. Besides, phenol biodegradation, MLSS growth and DO variation were modeled.Finally, continuous treatment of phenolic wastewaters was investigated at JLMB with hollow fiber membrane unit. Continuous treatment was conducted at various conditions of phenol loadings and sludge ages. It was studied at phenol loadings of 0,17-14,95 kg/m3day, hydraulic retention time of 14,44-2,89 h and sludge age of 30-0,20 day. At all phenol loadings, phenol concentration was not seen in effluent, except for phenol loading of 14,95 kg/m3day. During the study, average microorganism concentration was found 2390 mg/L. Critical sludge age was also determined 0,36 day.