Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 97. Sayı (Ağustos 2016)

Su ve Çevre Teknolojileri / Ağustos 2016 35 www.suvecevre.com Şek l 1: Atık su arıtımının gel ş m (1), (2). A.Ç.: Akt f Çamur; YS: Yapay Sulak Alanlar; DBR: Döner B yoloj k Reaktörler (ya da Döner B yod skler); UASB: Yukarı Akışlı Çamur Yataklı Anaerob k Reaktörler; MBRs: Membran B yoreaktörler; MBBR: Hareketl Yataklı B yof lm Reaktörler; SBR: Ser Bağlı Kes kl Reaktörler. Membran Teknoloj ler Günümüzde su ve atıksu arıtımına alternat f b r teknoloj olarak öne çıkan membranlar, 18. yüzyılın sonlarına doğru osmoz kavramının tanımlanma- sıyla ortaya çıkmıştır. 19 ve 20. yüzyı- lın başlarında, membran s stemler le sadece laboratuvar ölçekl çalışmalar gerçekleşt r lm ş olup, 1960’lı yıllardan t baren laboratuvar ölçekl s stem- lerden büyük ölçekl s stemlere geç ş olmuştur. 1960 ve 1970’l yıllarda düşük ücretl membran modüller n n gel şt r l- mes yle membranlar endüstr yel alan- larda yaygın olarak kullanılmaya baş- lanmıştır (4), (2). Membran s stemler pahalı yapılardır. Bu yüzden mal yet, membran b yoreaktörler ç n kısıtlayıcı b r faktördür. Günümüzde, su ve atıksu arıtımında membran prosesler part kül maddele- r n, kollo dler n, yonların ve çözünmüş maddeler n ayrımı amacıyla kullanıl- maktadır. Membranlar tek başlarına f z ksel b r ayırıcı olarak kullanılab ld k- ler g b b yoloj k proseslerle b rarada da kullanılab l rler. Atıksu arıtımında akt f çamur g b b yoloj k prosesler le membran teknoloj s n n b rleşt r lmes yoluyla elde ed len teknoloj , “Membran B yoreaktör (MBR) Teknoloj s ” olarak adlandırılmaktadır (Şek l 2). Bu arıtma tekn ğ nde son çöktürme tankına gerek duyulmamaktadır. Son yıllarda atıksu deşarj standartlarının sıkılaşması, su ger kazanımı ve yen den kullanımına olan lg n n artması, membran mal - yetler n n düşmes ve üret m teknolo- j ler n n gel şmes neden yle membran teknoloj ler n n atıksu arıtımında kulla- nımı yoğun b r araştırma ve uygulama alanı bulmuştur. Bunların yanı sıra klas k (konvans yonel) atıksu arıtma s stem- ler ne göre membran prosesler n çok daha az yer kaplaması, bu teknoloj n n en öneml üstünlükler nden b r d r. Bu durum özell kle tes s ç n yeterl alanın bulunmadığı veya araz mal yetler n n oldukça yüksek olduğu yerlerde bu arıtma proses n n uygulanmasını ola- naklı kılmaktadır. MBR’ler mükemmel b r dezenfek- s yon sağlar. Çünkü b yoloj k olarak arıtılmış su aynı tank ç nde batık m k- rof ltrasyon (gözenek çapı yaklaşık 0.1-1 m m) veya ultraf ltrasyon (gözenek çapı yaklaşık 0.01-0.1 m m) membranlarıyla vakum le çek l p hemen hemen tüm protozoa ve bakter (5-6 log g der m) ve 1-2 log v rüs g der m sağlanır. Klorla dezenfeks yona dayanıklı olan patoje- n k protozoalardan Cryptospor d um ve G ard a da MBR’da rahatlıkla tutulur. Bu rakamlar membranın yaklaşık 0.1 m m gözenek büyüklüğü d kkate alın- dığında beklenen rakamlardır. MBR proses b yoloj k nütr ent g der m ç n de uygundur. Bahsed len avantajlar ve özell kle m krof ltrasyon/ultraf ltrasyon- dan dolayı MBR’larda çıkış suyu kal tes konvans yonel akt f çamur s stemle- r nden çok daha y d r. MBR’larda elde ed len t p k çıkış suyu değerler : BOİ < 2.0 mg/L; AKM < 2.0 mg/L; NH 3 -N < 1.0 mg/L (n tr f ye eden MBR’lerde); top- lam fosfor < 0.1 mg/L (anaerob k bölme eklenmes le); toplam azot < 3-10 mg/L (anoks k bölme eklenmes le: den tr f - kasyon); bulanıklık < 0.5 NTU. MBR’da arıtma proses tek b r havuzda gerçek- leşt ğ ç n s stem mekan k ve kontrol açıdan konvans yonel s stemlere göre daha komplekst r. Ancak yüzde 100 otomasyon sayes nde şlet m kolayla- şır. İşlet m sırasında zamanla membran gözenekler tıkanır ve arıtılmış su çek m (akı) azalır, bunu engellemek ç n bel rl aralıklarda basınçlı hava/su ve k mya- sallarla gözenekler tem zlen r. Tüm bu tem zl k şlem otomat k yapılır (5). Konvans yonel arıtım metotlarının b r takım dezavantajlarını ortadan kaldıran bu s stemler günümüz arıtım teknoloj ler arasında öneml b r yere sah pt r. Bu arıtım proses konvans yo- nel b yoloj k arıtım prosesler le kar- şılaştırıldığında daha düşük b yoloj k parçalanab l rl ğe sah p olan atıklar ç n yüksek k myasal oks jen ht yacı (KOİ) Nutrient Giderimi İkincil Arıtma Birincil Arıtma Filtrasyon Prosesi Foseptikler 1860 1870 1893 1895 1902 1905 1914 1950 1960 1970 1974 1980 1990 Septik Tanklar İmhoff Tankı Radyal Akımlı Tanklar Damlatmalı Filtreler A.Ç YS DBR UASB MBRs SBR MBBR Denit Nitrif Fosfor Giderimi