Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 124. Sayı (Kasım 2018)

40 SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ • 11 / 2018 suvecevre.com MAKALE uğraması sözkonusudur. Speece (1996), H2S konsantrasyonunun 3 mM (0.2 gH2S/L) seviyelerinde anaerobik proseslerin inhibe ola- cağını rapor etmektedir. Alkaloid atıksularının sülfür seviyesi inhi- bisyonun yaratacak seviyenin üze- rinde olduğu görülmektedir. Sonuç olarak işletme maliyetleri yüksek olsa da aerobik arıtmanın seçilmesi uygun olacaktır. Ancak, konsantre atıksuların aerobik arıtımında ekzotermik reaksiyon sonucunda sıcaklık artışının da kontrol edil- mesi gereklidir. • Konsantrasyonu yüksek organik maddenin kolay ayrışabilir olması, standart havalandırıcılarla aero- bik arıtma için oksijen transfe- rinde yetersiz kalmıştır. Organik madde ve iyonik gücün yüksek olması membran tipi difüzörlerin kısa sürede tıkanmasına neden olmaktadır. Karıştırmayı ve oksi- jen transferini yüksek verimde ger- çekleştirecek bir oksijen transfer sisteminin seçilmesi gerekmekte- dir. Hidroejektör (slot aeration) tipi havalandırıcıların tercih edilmesi bu problemi ortadan kaldıracaktır. • Yüksek organik madde konsant- rasyonun aerobik olarak arıtılması biyolojik aktiviteden dolayı reak- tör içinde sıcaklık artışına neden olmaktadır. Reaktörün özellikle yaz aylarında fazla ısınması ile aktif çamurun aktivite kaybını önlemek için sıcaklığın kontrol edilmesi gerekmektedir. • Yüksek verimli havalandırma sis- teminin flokları parçalayabileceği ve/veya monovalent iyonların çamur çökeltme özelliğini olum- suz etkileyeceği beklentisi ile aktif çamurun arıtılmış atıksudan ayrıl- ması problem yaratacaktır. Memb- ran biyoreaktör (MBR) sistemleri bu problemi çözmek için kullanı- labilmektedir. Çapraz akışlı UF tipi membranlarının, aktif çamur floklarının küçük olması ve organik madde konsantrasyonunun yüksek olması sonucu tıkanma açısından avantaj sağlayacağı düşünülmüştür. • Organik içeriği yüksek endüstriyel atıksuda inert çözünmüş organik maddeler çıkış kalitesinin mev- zuattaki deşarj limitlerinin sağla- namaması riskini oluşturmakta- dır. Ayrıca biyolojik süreçlerden kaynaklanan yan ürün olan inert organik maddeler de çıkış organik madde konsantrasyonunu yükselt- mektedir. Dolayısı ile MBR sistemi sonrasında nanofiltrasyon (NF) ünitesi çıkış kalitesini garanti altına alacaktır. Ayrıca, uygun membran seçimiyle NF çıkışında renk gide- rimi sağlanmaktadır. • Son olarak, entegre atık/atıksu yönetimi anlayışı çerçevesinde NF konsantreleri, inert organik madde ve iletkenlik içereceği için kontrol altına alınması gereklidir. Bunun için evaporasyon ve kristalizasyon prosesi ile tuz (Na2SO4, K2SO4) geri kazanımı proses akım diyag- ramına dahil edilmiştir. Tuz geri kazanımı için laboratuvar ölçekli çalışmalar yürütülmüştür. Arıtma kapasitesi 200 L/gün olan pilot tesiste ince elek sonrası denge- leme ünitesi, aerobik MBR ünitesi ve NF ünitesi yer almaktadır. Biyoreak- tör hidroejektör yardımıyla havalan- dırılmakta olup hava 15-20 Nm 3 /saat kapasiteli kompresör yardımıyla sağ- lanmaktadır. Reaktör içindeki MLSS konsatrasyonu 10 g/L’ye ayarlanmış olup anoksik hacim fraksiyonu %10 olarak ayarlanmıştır. Biyoreaktör içindeki tam karışımı resirkülasyon pompası gerçekleştirmektedir. MBR sistemi çamur yaşı 35 gün olarak ayar- lanmıştır. Şekil 1’de kurulumu verilen pilot tesisin endüstriyel atıksu ile işle- tilmesi öncesinde biyoreaktör, yoğun- laştırılmış kentsel arıtma çamuru ile aşılanmıştır. İşletmeye alınma tarihin- den itibaren 1 ay içinde tesis perfor- mansı dengeye ulaşmıştır. MBR çıkı- şında renk giderimi %25 seviyesinde kalmış, sonrasında NF uygulaması ile tam renk giderimi sağlanmıştır. Tablo 1’de pilot tesis işletmesinde elde edilen çıkış parametre ölçümleri özetlenmektedir. Karakterizasyondan anlaşıldığı üzere atıksu yüksek orga- nik yüke sahip olup konsantrasyon değişkenlik göstermektedir. Atıksu- daki organik maddenin büyük bir çoğunluğu (>%90) çözünmüş formda bulunmaktadır. Ayrıca, üretime ait proses profili incelendiğinde yüksek miktarda sülfürik asidin kullanıldığı ve bu kullanımdan dolayı atıksudaki sül- fat konsantrasyonunun 15000 mg/L seviyelerine çıkabileceği hesaplanmış- tır. Giriş atıksu karakterizasyonundan organik madde konsantrasyonunun 85%’ten fazlasının çözünmüş formda bulunduğu anlaşılmaktadır. MBR sisteminin performansı incelendi- ğinde giriş 32000 mg/L KOİ kon- santrasyonu 2500 mg/L seviyesine düşürülebilmiştir. Çıkış toplam azot fraksiyonlarından yaklaşık 50 mg/L’si çözünmüş organik azot formundadır. Çıkış nitrat konsantrasyonu ölçüm Şekil 1. Pilot tesis ve çıkış suyu kalitesi