TEKNİK MAKALE 9. Sayı (Temmuz Ağustos 2006)

Arıtılmış suyun farklı amaçlar için yeniden kullanılması düşünüldüğünde, geleneksel atıksu arıtma yöntemlerinde bir çok kısıtlamayla karşılaşılmaktadır.
Çevresel etkilerin artması; yer ve deniz suyu içeriğine yönelik yüksek risk (toprak kirliliği ve koku);

Yüksek maliyet (bakım, işletme, altyapı inşası);

Tecrübesiz taahhütçüler, atıksu arıtma tesislerinin çoğu teçhizatını kullanmamakta ve bu da atıksuyun kısmen veya yetersiz biçimde arıtılmasına neden olmaktadır;

Yeniden kullanımdan önce atıksuyun dezenfekte edilmemesi ve arıtılmış sulu çamurdan çıkan atığın çevreye zararsız, sağlıklı bir biçimde bertaraf edilmemesi;

Oksidasyon havuz işlemleri gibi bazı geleneksel arıtma işlemleri yavaştır ve bu nedenle geniş yüzey alanlarına ihtiyaç duyulmakta ve uzun hidrolik bekleme süreleri gerekmektedir.

Bu yüzden geleneksel teknolojilerin dışında bir atıksu arıtma teknolojisi ihtiyacı ortaya çıkmaktadır. Nanofiltrasyon tekniği, iyi tasarlanır ve işletilirse, bütün çevresel parametreleri sağlayan ve su buharları, yiyecek sulama hatlarına güvenle boşaltılabilecek, yüzme havuzlarında ve endüstriyel işlem suyunda yeniden kullanılabilecek yüksek kalitede atıksu üreten yeni bir tekniktir. Belirtilen kusurlar yalnızca desantralize su çevrim sistemi temelinde oluşturulacak bir yaklaşımla giderilebilir. Şehir su işlerinde ve seyreltilmiş atıkların göl ve nehirlere verilmesi, kanalizasyon suyunun merkezi olarak toplanması zorunluluğundan yalnızca geri kazanım yöntemiyle kurtulunabilir ve yalnızca bir desantralize işlem bunun gereklerini karşılayabilir.

İşlemin Avantajları



Bir membranlı sıvı ayırma teknolojisi olan nanofiltrasyon, klorlu hidrokarbonlar, trihalometanlar (THM), böcek ilaçları ve diğer ayrışmayan organik içerikli maddelerin yanı sıra bakterilerin, virüslerin (0.001 mikron’a kadar molekülleri temizleyebilir), kalsiyum ve magnezyum gibi sert elementlerin temizlenebildiği, yüksek kaliteli kullanım suyu elde etmek için kanalizasyon suyu ve atıksu arıtma tesislerinde son aşama olarak kullanılır.

Nanofiltrasyon biriminden üretilen kaliteli su, farklı uygulama amaçlarıyla; banyolar, duşlar, yüzme havuzları ve mutfaklar gibi yerlerde kullanılabilir. Boru hatlarında korozyona neden olmadığından, endüstriyel amaçlara yönelik olarak da kullanılabilir.

Sisteme yerleştirilmiş olan nanofiltre membranı, atıksu sistem tekniğiyle kombinasyonu bakımından da bazı avantajlara sahiptir:

Membran için sadece 6-9 bar çalışma basıncı gereklidir ve ters ozmoz membranının deniz suyunun desalinizasyonu süresince harcadığı enerjinin sadece %10-20’sini tüketir.

Membran, organik madde kalıntılarını etkin bir biçimde giderir.

Fosfatı da gidermesi, çökelme olmamasını sağlar.

Geri kazanılan suyun tuzluluk oranı, memba suyundaki ortalama tuz yoğunluğuna düşürülür.

Gübre için temel teşkil eden bütün mineralleri atan ters ozmoz membranın tersine, bu mineraller korunur.

Korozyondan korunma ilkelerini uygulamak, boru hatlarındaki korozyonu büyük oranda azaltır.

Bu nedenle, tesisler (akif çamur tesisleri gibi) atıksu arıtma işleminin son aşaması olarak nanofiltrasyon birimlerini kullanarak büyük ölçeklerde ve çok çeşitli amaçlarla kullanılabilecek çok yüksek kaliteli su üretebilirler.

Saf İçme Suyu 3-Modül

Kimyasal ve biyolojik işlemler şehir atıksularındaki çoğu kirletici ve mikrobu giderebilir. Ayırma ve rejeksiyon gibi fiziksel işlemler, Cryptosporidium, Giardia lamblia, virüsler, böcek ilaçları, metal iyonlar ve diğer çözünmemiş katıları içeren küçük parçacıkları atmak için zorunludur. Membranlar bu fiziksel temizliği gerçekleştirebilir. Membran filtre sisteminin gözenek büyüklüğü değişebilir (geçebilecek en küçük parçacık).

Mısır’da turizm tesisleri tarafından kullanılan aktif çamur sistemi hariç, atıksu arıtma sistemlerinin hiçbirisi sulama için direkt olarak kullanılamaz. Gerçekten de, Tablo 1’de gösterilen arıtılmış sistemin bütününde, yalnızca aktif çamur çıkış suyu, sulama için yeterli görülecek kadar temizdir.

Maalesef stabilizasyon havuzu için gereken uzun bekleme süreleri (+20 gün) ve yüksek buharlaşma kayıplarından dolayı, bu arıtma sistemi, arıtılmış suyu, sulama için kullanmayı planlayan herhangi bir tesis için bir seçenek olmamaktadır.

Sulama amaçlı yeniden kullanabilmek için, öncelikle katı madde içeriği (üçüncül arıtım) azaltılmalı, gerekli 0.5 mg/l minimum bakiye klor miktarını korumak için filtrelenmeli veya klorlanmalıdır. (Bu nanofiltrasyon sisteminde uygun şekilde yapılmaktadır).

Bir tarafta Tablo 1’de klasik arıtma işlemiyle üretilen atıksu kalitesinin ve diğer taraftan Aqua Pure sisteminden çıkan atıksu kalitesinin karşılaştırılması ile aşağıdaki sonuçlar elde edilir:

Sonuçlar

Atıksu arıtma yöntemini desantralize eden nanofiltrasyon tekniğinin hem çevresel hem de ekonomik olarak faydaları vardır:

Çevresel faydaları:

-Atıksu arıtımı ve yeniden kullanımı, hassas ekosistemden alınan su miktarını azaltır.

-Bu teknoloji alıcı ortama deşarj edilen atık su miktarını azaltır, bu da sudaki yaşamı korur. Arıtma sistemindeki atıksuyun kaliteli oluşu, şehir kanalizasyon sistemine daha az kirlilik içeren atıksu sevk edilmesini sağlar.

-Bu teknoloji içilebilir temiz su kaynaklarına olan talebi azaltır (%80’ini koruyarak) ve eğer atık suyun önemli miktarı yeniden kullanılır veya çevrime katılırsa büyük atıksu arıtma sistemlerine olan ihtiyaç da azalabilir.

-Elde edilen atıksuyun mineral bakımından zengin oluşu, su kıtlığı yaşanan bölgelerde tarımsal üretimi artırabilir.

Üç modüllü nanofiltrasyon tekniğiyle desantralize atıksu arıtımı ve bu suyun yeniden kullanımı düşük maliyetli bir işlemdir. Bu sistemin, geleneksel atıksu sistemlerine göre başlıca avantajları, gerekli alanın azalması, enerji tüketiminin düşmesi, KOİ ve BOİ seviyelerinin; sırasıyla % 99 ve % 99.99’a, inmesidir.

Nanofiltrasyon yöntemi bir çok açıdan yararlıdır:

-Çevresel koruma açısından;

-Ekonomik açıdan;

-İşletme ve bakım açısından;
ve


-Güvenlik ve emniyet açısından.

Yazan: Ahmed Al Serwy, Kimya Mühendisi,
Nil Degremont

Çeviren: Mustafa Kesen