Yalnız Mesajı Göster

Su Ve Suyun Önemi ( Eksiksiz Tam Bir Konu | 20 Ödev)

Eski 10-09-2012   #3
Prof. Dr. Sinsi
Varsayılan

Su Ve Suyun Önemi ( Eksiksiz Tam Bir Konu | 20 Ödev)



SEDİMENTASYON

 Su içinde bulunan katı partiküllerin çökelmesi için,sedimentasyon havuzundan çok küçük bir hızla geçirilir

 Bu sırada askıdaki katı maddelerin bir kısmı ile daha iri çözünmemiş yabancı maddeler kendi ağarlıkları ile dibe çökerler

 Havuz dibinde biriken tortular belirli zaman aralıklarında temizlenir

 Su içinde bulunan katı taneciklerin çökeltme havuzlarında bekletilme süreleri tanecik cinsine ve boyutuna göre dğişirnormal bir sedimentasyon işlemi ile su içinde bulunan yaklaşık 50µm ve daha büyük çaplı tanecikler çökeltilebilir

 Flotasyon(yüzdürme) su içinde süspansiyon halinde bulunan düşük yoğunluklu katı partiküllerin çökelme hızı çok yavaştırbunları sedimentasyon tankı içinde kısa sürede çökeltebilmek mümkün olmaz

 Bu tanecikler en kolay şekilde flotasyon yapılarak sudan uzaklaştırılabilir

 Flotasyon,su içinde askıda bulunan katı partiküllerin hava kabarcıkları yardımı ile yüzdürülerek yüzeyde toplanması işlemidir

 Flotasyonu kolaylaştırmak üzere katı durumlarda suya uygun kimyasal maddelerin de eklenmesi mümkündür Yüzeyde toplanan köpük halindeki yüzdürülmüş maddeler bir yüzey sıyırma tertibatı ile toplanarak uzaklaştırılır

 Flotasyon işlemi,su içinde istenmeyen renk,tat ve kalıntı bırakan kuagülasyon işleminden daha uygundur

 Üstelik daha küçük boyutlu tanklarda ve daha ucuz olarak sular berrak hale getirilebilir

 Flotasyon tankında gerçekleşen olayları şöyle sıralayabilirizTank tabanından çıkan suyun yaklaşık %10 una geri dönüş yaptırılarak bu su içine bir satüratörde hava basılarak hava ile doygun hale getirilirç

 Hava basıncının yaklaşık 400 kPa olması yeterlidir

 Hava ile doygun olan bu su tank tabanından temizlenecek su içine püskürtülür

 Basınç düşüşü nedeniyle oluşan hava kabarcıkları,su içinde askıda bulunan taneciklere yapışarak yüzeye taşır

 Yüzeyde biriken köpük mekanik olarak toplanır

 Taneleri yüzdürmek için kullanılan hava kabarcıkları şu üç yoldan biri ile elde edilebilir:

a)dispers hava flotasyonu; Atmosferik basınç altındaki sıvıya basınçlı havanın kabarcıklar halinde verilmesiyle,

b)çözünmüş hava flotasyonu;Basınç altında sıvıda havanın çözünmesi ve daha sonra basıncın kaldırılmasıyla,

c)vakum flotasyonu; Sıvının atmosferik basınç altında havaya doygun hale getirilmesini takiben vakum uygulanmasıyla,

Koagülasyon

 Sudaki safsızlıklarının büyüklükleri angströmden başlar ve süspansiyon maddeler için birkaç yüz milyona kadar giderSudaki bu safsızlıkları gidermek için çökeltme işlemleri kullanılırBazı safsızlıklar ağırlıklarından dolayı kendiliğinden çökerken;büyük bir çoğunluğu kendiliğinden çökme için çok küçüktürBu safsızlıkları çöktürmek için daha büyük parçalara dönüştürülmeleri gerekirBu dönüşüm yöntemi koagülasyon olarak tanımlanır

 Su arıtımında en çok kullanılan koagülant madde Al2(SO4)3 ve demir tuzları (FeSO47H2O, Fe2(SO4)3, FeCl3) olup, koagülasyon işlemini kolaylaştırıcı kimyasal olarak da polielektrolit kullanılır

Alum (Al2(SO4)314H2O):

 Hidroksit flokları oluşturmak için suda yeterli alkalinite bulunmalıdırGerekli pH değerleri arasında alkalinite genellikle bikarbonat iyonları formunda olur Bazı ham sularda alumla reaksiyona girecek yeterli miktarda alkalinite yoksa, alkalinite olarak kireç (hidroksit iyonu olarak) veya (karbonat iyonu olarak) soda külü eklenir Alum koagülasyonu için optimum pH değerleri 45 - 80 dir

FeSO47H2O:

Hızlı çökeltme için hidroksit iyonu formunda alkaliniteye ihtiyaç vardır Reaksiyonun oluşması için pH 95 'e yükseltilmelidir pH yükseltilmesi kireçle yapılabilir

Fe2(SO4)3:

Suda yeterli tabii alkanite yoksa, suya sonmuş kireç eklenir Optimum pH 4-12 dir

FeCl3:

Suda yeterli tabii alkanite yoksa, suya sonmuş kireç eklenir Optimum pH 4-12 dir

Arıtma çamurlarının saflaştırılması koagülasyon ve bunu takiben filtrasyon yada satrifüjleme ile olurken ; içme sularının arıtımında bulanıklık ve renk gidermek için kullanılır

Bu yöntem atık ve içme sularının arıtımında çok başarılı sonuçlar vermesinin yanında;yeni kavramların yeni koagülant maddelerin ortaya çıkartması bakımından da önemlidir

Kolloidal partiküllerin agregasyonu 2 ayrı ve farklı adımda gerçekleşir:

1)Partiküller arası etkili bir temas sağlamak için patikül taşınımı

2)Temas mümkün olduğunda partiküllarin birbiri ile birleşebilmesi için partiküllerin stabilliğinin bozulması

Partikül taşınımı ile ilgili teoriler akışkanlar mekaniğine,partiküllerin stabilliğinin bozulması ile ilgili teoriler de kolloid kimyasına dayanır

BİYOLOJİK ARITIM

BİYOLOJİK ARITMA SİSTEMLERİ

Hızlı nüfus artışı ve endüstrileşme sonucunda oluşan atıksular doğanın özümleyebileceği miktarı aşmış ve alıcı ortamları kirlenme tehlikesi ile karşı karşıya bırakmıştır Doğadaki ekolojik dengeyi olumsuz yönde etkileyebilecek ve diğer faydalı kullanımlarını engelleyecek bu durumun önüne geçebilmek için atıksuları uzaklaştırmadan önce arıtma zorunluluğu doğmuştur Atıksuların özellikleri kaynaklarına bağlı olarak önemli farklılıklar gösterir ve bu farklılıklara göre arıtma yöntemleri de değişir

Atıksuların genellikle%99’undan daha yüksek bir kısmı su ve yalnız geri kalan kısmı kirletici maddelerdenoluşmaktadır Kirleticiler suyun içinde çözünmüş halde bulunabilecekleri gibi, katı madde olarak askıda da bulunabilirler Bu maddelerin özelliklerine göre uzaklaştırılmaları için kullanılabilecek arıtma yöntemi de değişir Örnek olarak organik kirleticilerin uzaklaştırılması için en etkin yöntemin “biyolojik arıtma” olduğu söylenebilir Biyolojik arıtma atıksuyun içinde bulunan askıda veya çözünmüş organik maddelerin bakterilerce parçalanması ve çökebilen biyolojik floklarla sıvının içinde kalan veya gaz olarak atmosfere kaçan sabit inorganik bileşiklere dönüşmesidir Biyolojik arıtmanın esası organik kirleticilerin doğada yok edilmeleri için yer alan biyoflokülasyon ve mineralizasyon proseslerinin kontrolü ile çevrede ve optimum şartlarda tekrarlanmasıdır Böylece doğadaki

reaksiyonların hızlandırılarak daha kısa bir sürede, emniyetli ortamda gerçekleştirilmeleri sağlanmaktadır

Biyolojik arıtma, atıksu içerisindeki çözünmüş organik maddelerin bakteriyolojik faaliyetlerle ayrıştırılarak giderilmesi işlemidir Bakterilerin arıtma işlemini gerçekleştirebilmeleri için pH, sıcaklık, çözünmüş oksijen, toksik maddeler gibi parametrelerin kontrol altında tutulması gerekmektedir

Uygulamaları; aktif çamur sistemleri, biyofilm sistemleri, stabilizasyon havuzları, havalandırmalı lagünlerdir

Biyolojik Arıtmada Mikroorganizmaların Rolü

Atıksudaki BOI’nin giderimi, çökmeyen kolloidal katıların pıhtılaştırılması ve organik maddelerin kararlı hale gelmesi, başta bakteriler olmak üzere çeşitli mikroorganizmalar tarafından gerçekleştirilir Mikroorganizmalar, kolloidal ve çözünmüş karbonlu organik maddeleri çeşitli gazlara ve yeni hücrelere dönüştürerek kullanırlar Hücre dokusunun özgül ağırlığı sudan daha fazla olduğundan arıtılmış sudan çökerek ayrılır Bu mikrooganizmaları ortamdan ayırmadıkça arıtım tamamlanmış olmaz Mikroorganizmalar organik yapıda olduklarından atıksuda BOI veya KOI cinsinden ölçülürler ve suya bir miktar kirlilik verirler

Biyolojik Arıtmada Önemli Mikroorganizmalar

Hücre yapıları ve fonksiyonları dikkate alınırsa mikroorganizmalar aşağıdaki şekilde sınıflandırılırlar:

• Eucaryotes

• Eubacteria

• Archaebacteria

Prokaryotik grup (eubacteria ve archaebacteria) arıtımda birincil derecede önemli olup kısaca bakteri olarak bahsedilir Ökaryotik grup bitki, hayvan ve protistleri içerir

Bakteri :

Bakteriler tek hücreli prokaryotic organizmalardır Atıksu arıtma ünitelerinde oldukça yaygın olarak bulunurlar ve karbon, azot, fosfor ve kükürt bileşiklerinin giderilmesinde kullanılırlar Bakteri hücrelerinin büyüklükleri 0,5-3 μm (10-6) aralığındadır ve şekillerine göre değişik isimler alırlar

Biyolojik Arıtma Proseslerinde Bazı Tanımlar

Havalı (aerobik) Prosesler: Oksijenin bulunduğu ortamda faaliyet gösteren biyolojik arıtma sistemidir

Havasız (anaerobik) Prosesler: Oksijenin olmadığı ortamda faaliyet gösteren biyolojik arıtma sistemidir

Anoksik Denitrifikasyon: Oksijenin olmadığı ortamda nitrat azotunu biyolojik olarak azot gazına çeviren prosestir Bu proses havasız denitrifikasyon olarak ta bilinmektedir

Biyolojik Besi Maddesi Giderimi: Biyolojik arıtma prosesinde azot ve fosforun giderilmesidir

Fakültatif prosesler: Organizmaların moleküler oksijenin bulunduğu veya bulunmadığı ortamlarda fonksiyon gösterebildiği biyolojik arıtma prosesleridir

Karbonlu BOI giderimi: Atıksudaki karbonlu organik maddelerin yeni hücrelere ve çeşitli gaz formundaki son ürünlere biyolojik olarak dönüşümüdür Bu dönüşümde, çeşitli bileşiklerde bulunan azot amonyuma dönüştürülür

Nitrifikasyon: Amonyağın önce nitrit daha sonra nitrata dönüştürüldüğü biyolojik prosestir

Denitrifikasyon: Nitratı azot ve diğer gaz formundaki son ürünlere dönüştüren biyolojik prosestir

Substrat: Biyolojik arıtımda dönüştürülen organik madde veya besi maddesi anlamında kullanılır

Askıda Büyüyen Prosesler : Biyolojik arıtma sisteminde organik ve diğer maddeleri dönüştürmekten sorumlu mikroorganizmaların sıvı ortamda askıda bulunması halidir

Tutunarak Büyüyen Prosesler: Biyolojik arıtma sisteminde organik ve diğer maddeleri dönüştürmekten sorumlu mikroorganizmaların taş, cüruf veya özel tasarlanmış seramik veya plastik dolgu malzemelerinin üzerine tutunarak sıvı ortamda bulunmasıdır Bu arıtma sistemleri sabit-film prosesleri olarak da bilinirler

Biyolojik Arıtma Proseslerinin Uygulamaları

Bu proseslerin temel uygulamaları;

• Atıksuda özellikle BOI, TOK (toplam organik karbon) veya KOI olarak ölçülen karbonlu organiklerin gideriminde,

• Nitrifikasyon,

• Denitrifikasyon,

• Fosfor giderimi ve

• Atık stabilizasyonudur

Biyolojik Arıtma Sistemlerinin Tasarımı

Biyolojik prosesler, atıksudaki biyolojik olarak parçalanmış ve çözünmüş organik maddeleri çöktürme havuzunda çöktürerek gidermek üzere, çökebilen biyolojik ve inorganik floklara dönüştürmek amacıyla kullanılırlar Bir çok durumda ikinci kademe prosesler olarak tanımlanan biyolojik prosesler, fiziksel ve kimyasal proseslerle birlikte çalıştırılır Birinci kademe arıtma (ön çöktürme), çökebilen katıları ayırmada etkin olmasına karşılık, biyolojik prosesler koloidal veya çözünmüş haldeki organik bileşikleri gidermede etkindirler Bu proseslerden, havalandırmalı lagünler, stabilizasyon havuzları ve uzun havalandırmalı sistemler ön çöktürmeye tasarlanırlar

Alıntı Yaparak Cevapla