Yukarı akışlı havasız çamur yataklı reaktörde ağır metal ve tuzluluğun etkisinin incelenmesi

Bu çalışmada, yukarı akışlı havasız çamur yataklı reaktörlerin verimi üzerinde farklı ağır metallerin ve tuzluluğun etkisi incelenmiştir. Çalışma laboratuvar ölçekli dört adet yukarı akışlı havasız reaktörden meydana gelen deney setinde yürütülmüştür. Üç adet reaktör ağır metal ve tuz etkisinin incelenmesi amacıyla kullanılırken, dördüncü reaktör kıyaslama yapabilmek amacıyla kontrol reaktörü olarak seçilmiştir. Çalışmada incelenecek ağır metal olarak bakır, krom ve çinko seçilmiştir. Çalışma esas olarak sekiz aşamadan meydana gelmiştir. Birinci aşamada bakır konsantrasyonlarının etkisini incelemek amacıyla reaktörler 25, 50 ve 100 mg/L bakır içeren sentetik atıksu ile beslenmiştir. Bu aşamada tüm konsantrasyonlarda KOİ, TKN ve TP giderme verimleri genellikle kontrol reaktörün veriminden daha yüksek olmuştur. Her üç konsantrasyonda %90'ın üzerinde bakır giderme verimleri elde edilmiştir. İkinci aşamada 300, 375 ve 450 mg/L bakır dozlarının uygulanmasına geçilmiştir. KOİ giderme verimi 300 mg/L'den sonra düşmeye başlamıştır. TKN giderme verimleri düşük olurken, TP giderme verimleri kontrole kıyasla çok yüksek olmuştur. Üçüncü aşamada, proses performansı üzerinde aşırı dozlamanın etkisini incelemek amacıyla daha yüksek bakır dozlarının (500, 750 ve 1000 mg/L) uygulanmasına geçilmiştir. Bu konsantrasyonlarda KOİ giderme verimleri önemli derecede azalırken, TKN ve TP giderme verimleri kontrolden daha yüksek olmuştur. Bakır giderme verimleri birinci aşamaya kıyasla azalmasına rağmen, yine makul derecede bakır giderme verimi (>%70) elde edilmiştir. Dördüncü aşamada krom ile ilgili çalışmalara geçilerek reaktörlere 100, 250 ve 500 mg/L konsantrasyonlarında krom uygulanmıştır. 100 mg/L krom konsantrasyonundan itibaren KOİ giderme verimlerinde azalma başlarken, her üç konsantrasyonda TKN ve TP giderme verimleri kontrolden yüksek olmuştur. 100 ve 250 mg/L konsantrasyonlarında krom giderme verimleri yüksek olurken, 500 mg/L'de düşük olmuştur. Ağır metallerle ilgili son aşamada (5. aşamada) çinko konsantrasyonlarının etkisi incelenmiştir. 100, 250 ve 500 mg/L çinkonun uygulandığı reaktörlerde KOİ giderme verimleri ilk iki konsantrasyonda yüksek olurken, son konsantrasyonda verim önemli derecede azalmıştır. TKN giderme verimleri ise 100 ve 250 mg/L çinko konsantrasyonunda düşük olurken, 500 mg/L'de kontrolden daha yüksek olmuştur. TP giderme verimleri her üç konsantrasyon için yine kontrolden yüksek olmuştur. Çinko giderme verimleri 100 ve 250 mg/L çinko konsantrasyonunda yüksek olurken, 500 mg/L çinko konsantrasyonunda önemli derecede düşük olmuştur. Ağır metallerle ilgili aşamalar tamamlandıktan sonra 6. aşamada tuzluluğun etkisinin incelenmesi amacıyla reaktörlere 100 mg/L, 25 g/L ve 50 g/L NaCl içeren sentetik atıksu verilmiştir. KOİ giderme verimleri 10 g/L NaCl'de kontrole yakın olurken, 25 g/L NaCl'den sonra verimde düşüş başlamış ve 50 g/L NaCl konsantrasyonunda yaklaşık olarak %30'a düşmüştür. TKN ve TP giderme verimleri her üç konsantrasyonda da kontrolden düşük olmuştur. Çalışmanın yedinci aşamasında ağır metal ve tuzluluğun birlikte eş zamanlı etkisi incelenmiştir. Bu amaçla bu aşamada iki reaktör kullanılmıştır. Birinci reaktör 250 mg/L bakır, 100 mg/L krom, 250 mg/L çinko ve 10 g/L NaCl içeren sentetik atıksu ile beslenmiş ve diğer reaktör yine kontrol olarak kullanılmıştır. Bu aşamada KOİ ve TKN giderme verimleri önceki aşamalara kıyasla önemli derecede düşük olurken, TP giderme verimleri kontrolden önemli derecede yüksek olmuştur. Bakır, krom ve çinko giderme verimleri %90'ın üzerinde olmuştur. Çalışmanın son aşamasında her bir ağır metalin tek başına tuzla birlikte meydana getireceği etkiyi incelemek amacıyla reaktörler sırasıyla 250 mg/L bakır + 10 g/L NaCl, 100 mg/L krom + 10 g/L NaCl, 250 mg/L çinko + 10 g/L NaCl içeren sentetik atıksu ile beslenmiştir. Krom ve tuz içeren atıksuyla beslenen reaktörde KOİ giderme verimleri, tek başına kromun uygulandığı aşamadaki verime yakın olurken, bakır ve çinko için verimler önceki aşamalardan düşük olmuştur. TKN giderme verimleri her üç ağır metalin tek başlarına uygulandığı aşamadaki verim aralığına yakın olurken, TP giderme verimleri krom için ilk krom aşamasındaki verimine yakın, bakır için ilk bakır aşamasındakinden yüksek ve çinko için ilk çinko aşamasındakinden düşük olmuştur. Krom ve bakır giderme verimleri %95'in üzerinde olurken, çinko giderme verimleri başlangıçta yüksek olmuş (>%90); fakat zamanla azalmıştır.