ATIKSU ARITIMININ ESASLARI

Transkript

1 ATIKSU ARITIMININ ESASLARI Evsel, Endüstriyel Atıksu Arıtımı ve Arıtma Çamurlarının Kontrolü Prof. Dr. İzzet ÖZTÜRK Dr. Hacer TİMUR Dr. Ufuk KOŞKAN

2 1. ATIKSU MİKTAR VE ÖZELLİKLERİ Atıksu Akımının Karakteristikleri Birim Su Sarfiyatları Atıksu Akımının Zamanla Değişimi Yüzeysel Akış ve Sızma Atıksu Miktar ve Debilerinin Hesabı Atıksu Debilerinin Hesabı Sanayi Debilerinin Bulunması Sızma Debisi Tahmini Atıksu Özellikleri Atıksu Karakterizasyonunda Başlıca Parametreler Biyolojik Oksijen İhtiyacı (BOİ) Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) Toplam Organik Karbon (TOK) Teorik Oksijen İhtiyacı (TeOİ) Toplam Oksijen İhtiyacı (TOİ) Azot-Fosfor Evsel Atıksuların Tipik Özellikleri Endüstriyel Atıksular Kirleticilerin yapıları ve tipik değerleri ATIKSU DEBİLERİNİN ÖLÇÜMÜ Debi Ölçümleri Debi Ölçüm Cihazlarının Yerleştirilmesi Debi Ölçüm Yöntemi ve Ölçme Cihazları Basınçlı Borularda Debi Ölçüm Cihazları Açık Kanallarda Debi Ölçümü İz Madde Enjeksiyonu Yöntemi ile Debi Ölçümü Yüzgeçlerle Debi Ölçümü BORULAMA VE HiDROLİK HESAPLAR Tanımlar Borulama Hidrolik Profil Yük Kayıplarının Hesaplanması Dairesel Kesitli Hatlarda Yersel Yük Kayıplarının Hesaplanması Tam Dolu Borularda Yük Kayıpları FİZİKSEL ARITMA Ön Arıtma Eleme Kum Tutucular Dengeleme Dengeleme Ünitesinin Yeri Hat Üstü veya Hat Dışı Dengeleme Gerekli Dengeleme Havuzu Hacmi Dengeleme Havuzu İnşası Karıştırma ve Hava Gereksinimi Pompa ve Pompa Kontrolü Ön Çöktürme Atıksu Pompaları ve Pompa İstasyonları Karıştırma Karıştırmada Enerji Dağılımı... 90

3 Karıştırmada Enerji Gereksinimi Yüzdürme Havalandırma Difüzörler Üfleyiciler (Blower) Mekanik Havalandırıcılar Düşey Milli Yüzey Havalandırıcılar Düşey Milli Batmış Havalandırıcılar Yatay Milli Döner Mekanik Havalandırıcılar Havalandırıcı Performansı Karıştırma İçin Enerji İhtiyacı BİYOLOJİK ARITMA Biyolojik Arıtma Sistemleri Biyolojik Arıtmanın Amacı Biyolojik Arıtmada Mikroorganizmaların Rolü Mikrobiyolojik Metabolizmanın Tanımı Mikroorganizma Çoğalmasında Besi Maddesi İhtiyacı Karbon ve Enerji Kaynakları Nütrient ve İz Element İhtiyacı Biyolojik Arıtmada Önemli Mikroorganizmalar Bakteri Bakterilerin Hücre Kompozisyonu Bakteri Büyümesi Biyolojik Büyüme Kinetiği Hücre Büyümesi Substrat Limitli (kısıtlı) Büyüme Hücre Büyümesi ve Substrat Kullanımı İçsel Solunum Metabolizmasının Etkileri Çevre Koşullarının Biyolojik Reaksiyona Etkisi Sıcaklığın etkisi ph Çözünmüş Oksijen Çözünmüş Karbondioksit İyon Konsantrasyonu Büyüme ve Substrat Giderim Kinetiklerinin Biyolojik Arıtıma Uygulanması Mikroorganizma ve Substrat Kütle Dengesi Arıtılmış Atıksuda Mikroorganizma ve Substrat Konsantrasyonları Biyolojik Arıtma Prosesleri Bazı Tanımlar Biyolojik Arıtma Prosesleri Biyolojik Arıtma Proseslerinin Uygulamaları Biyolojik Arıtma Sistemlerinin Tasarımı Aktif Çamur Prosesleri Proses tasarımı Yaklaşımları Proses Kontrolü Askıda Büyüyen Havalı Arıtma Sistemleri Aktif Çamur Prosesi Uzun Havalandırmalı Aktif Çamur Prosesi Oksidasyon Hendeği Yüzeyde Büyüyen (Biyofilmli) Havalı Sistemler

4 Damlatmalı Filtreler Kırma Taştan Dolgulu Biyolojik Filtreler Sentetik Dolgulu Damlatmalı Filtreler (Biyolojik Kuleler) Biyodisk Akışkan Yataklı Reaktör Havalandırmalı Lagünler Fakültatif Havalandırmalı Lagünler Sürekli Akışlı Havalı Lagünler Çamur Geri Devirli Havalı Lagünler Stabilizasyon Havuzları Havuz Tipleri Havuz Ekosistemini Etkileyen Faktörler Havalı Atıksu Arıtma Sistemleri Özelliklerinin Özeti KÜÇÜK ATIKSU ARITMA SİSTEMLERİ Genel Özellikler Küçük Atıksu Arıtma Sistemi Tipleri Kanalizayonun Olmadığı Bölgelerde Özel Konut ve Diğer Yerleşimler için Arazide Arıtma Sistemleri İLERİ ATIKSU ARITIMI İleri Atıksu Arıtma İhtiyacı Arıtılmış Atıksudaki Artık Maddeler Artıkların Etkileri İleri Atıksu Arıtımı için Kullanılan Arıtma Teknolojileri Teknolojilerin Sınıflandırılması Proseslerin Arıtma Seviyeleri Granüler Filtrasyon ile AKM Giderimi Granüler Filtrasyonun Uygulanması Filtre İşletme Problemleri Kimyasal İlaveli ile Çıkış Suyu Filtrasyonu Mikro-elek ile Artık AKM Giderimi Besin Maddelerinin Kontrolü Besi Maddeleri Kontrol Stratejisi Azot Giderimi ve Kontrolü Fosfor Giderimi Biyolojik Nitrifikasyon ile Amonyak Dönüşümü Nitrifikasyon Prosesinin Tanımı Nitrifikasyon Proseslerinin Sınıflandırılması Birleşik (Tek Çamurlu) Sistemler Ayrık Nitrifikasyon Sistemleri İşletme Şartları Azotun Biyolojik Nitrifikasyon-Denitrifikasyon ile Giderimi Birleşik Karbon Oksidasyonu, Nitrifikasyon ve Denitrifikasyon Prosesi Ayrık Denitrifikasyon Sistemleri Denitrifikasyon Proseslerinin Kıyaslanması Biyolojik Metotlarla Fosfor Giderimi A/O prosesi PhoStrip Prosesi Ardışık Kesikli Reaktör Biyolojik Fosfor Giderim Proseslerinin Kıyaslanması Azot ve Fosforun Birlikte Biyolojik Giderimi

5 A 2 /O Prosesi Bardenpho Prosesi (Beş basamaklı) UCT Prosesi VIP Prosesi Proses Seçimi Kimyasal Yöntemlerle Fosfor Giderimi Metal Tuzları ve Polimer Kullanılarak Fosfor Giderilmesi Kireç Kullanarak Fosfor Giderimi Yapay Sulak Alanlar (Kamış Yatakları) Diğer İleri Arıtma Yöntemleri Membran Sistemler Belli Başlı Membran Prosesi Uygulama Alanları Membran Çeşitleri Membran Performansı Kimyasal Oksidasyon Ozonlama Hidrojen Peroksit le Oksidasyon Adsorpsiyon Adsorpsiyon Formülasyonu Karışımın Adsorpsiyonu Aktif Karbonun Özellikleri Sürekli Akışlı Karbon Filtreler Karbon Rejenerasyonu İyon Değiştirme Elektro-koagülasyon HAVASIZ ARITMA SİSTEMLERİ Havasız Arıtmaya Genel Bakış Havasız Arıtma Sistemlerinin Üstünlükleri Havasız Arıtma Sistemlerinin Kısıtları Havasız Arıtmanın Esasları Mikrobiyolojik Prosesler Mikrobiyolojik Yapı Biyoreaksiyonlar Mikroorganizmalar Arasındaki Karşılıklı İlişkiler Metanojen Populasyonun ph ile Değişimi Biyogaz Üretimi Havasız Arıtımda Alkalinite İhtiyacı Sülfatın Havasız Arıtmaya Etkisi Havasız Arıtma Teknolojileri Havasız Reaktör Tipleri Askıda Çoğalan Sistemler Biyofilm Sistemleri Diğer Sistemler Havasız Reaktörlerin Karşılaştırılması İşletmeye Alma ve Proses Kontrolü Çevre Şartları İşletmeye Alma Optimum Çevre Şartları Havasız Süreçlerin İzlenmesi ve Kontrolü Proses Kontrolü

6 Prosesteki Kararsızlıklar Temel Proses Kinetiği Mikrobiyal Reaksiyon Kinetiği Mikrorganizma Çoğalma Tekniği Kinetik ve Stokiyometrik Sabitler Evsel Atıksuların Havasız Arıtımı ÇAMUR ARITIMI VE UZAKLAŞTIRILMASI Çamur kaynakları, Özellikleri ve Miktarları Çamur Kaynakları Çamur Özellikleri Çamur Miktarı Çamur Arıtım Sistemleri Akış Şeması Çamur ve Köpük İletimi Pompa Tipleri Çamur Tipine göre Pompa Seçimi Yük Kaybının Hesabı Çamurun Borularla İletimi Ön İşlemler Çamur Öğütme Kum Ayırıcı Çamur Karıştırma Çamur Depolama Yoğunlaştırma Uygulama Alanları Stabilizasyon Kireç Stabilizasyonu Isıl Arıtım Havasız (ANAEROBİK) Çamur Çürütme Çürümüş Çamur Suyu Özellikleri İnhibitör ve Zehirli Maddeler Havalı (AEROBİK) Çamur Çürütme Havalı Çürütme Mekanizması Kompostlaştırma Havalı Kompostlaştırma Kompostlaştırma mekanizması Kompostlaştırma mekanizmasını etkileyen parametreler Kompostlaştırma uygulamaları Havasız Kompostlaştırma Şartlandırma Kimyasal Şartlandırma Isıl Arıtım Diğer Prosesler Dezenfeksiyon Pastörizasyon Uzun süreli depolama Çamur Kurutma Çamur Kurutmanın Önemi Başlıca Çamur Kurutma Teknikleri Çamur Lagünleri

7 9. DENIZ DESARJI UYGULAMALARI Deşarj Öncesi Atıksu Arıtımı Deniz Deşarjı Öncesi Arıtma Yöntemleri Deşarj Şartları Su Kalitesi Standartları Deşarj Edilen Atıksuların Seyrelmesi Seyrelme Hesapları İlk Seyrelme Hesabı Durgun ve Üniform Yoğunluklu Ortamda Yatay Dairesel Jet Deşarjında İlk Seyrelme Hesabı İkinci Seyrelme (S 2 ) Hesabı Üçüncü Seyrelme (S 3 ) Hesabı ARITMA SİSTEMLERİNDE VERİM, ENERJİ, BAKIM VE İŞLETME Maliyet Analizin Esasları Farklı arıtma metotlarının yaklaşık maliyetleri Arıtma maliyetlerinin karşılaştırılması İleri Biyolojik Arıtma Sistemlerinde İşletme ve Yatırım Maliyeti Çeşitli Sistemlerin İşletme Maliyetleri Türkiye den örnekler ATIKSU ARITMA SİSTEMLERİNDE ÖLÇÜ VE KONTROL Kontrol Değişkenleri Birleşik Kontrol Ölçme Bölümü veya Algılayıcı Cihazlar Sinyal İletim Cihazları (Transmiter) Mekanik Sinyal İletimi Pnömatik Sinyal İletimi Elektrik Akımı ile Sinyal İletimi Arıtma Sisteminde Otomatik Kontrolle İlgili Değişik Uygulamalar: Diferansiyel Basınç Ölçümü ile Debi Kontrolü Havalandırma Sistemi Köpük Pompası ve Seviye Kontrolü Çamur Pompası Aktif Çamur Kontrolü Klorlama Tesisi Atıksuların Arıtımında Kontrol Stratejilerinin Önemi ACİL EYLEM PLANI Amacı Hedefler Acil Durumun Sebebi Doğal Afetler Personel Devamsızlığı Yolların Kapanması İrtibat Kaybı Kusurlu Bakım Kayıtsız İşletme Anlayışı Kazalar Proses Arızaları Acil Eylem Planı Personel Sorumluluğu Acil Eylem Merkezi

8 Acil Ekipman Envanteri Kayıtların Yedeklenmesi Acil Eylem Prosedürü Endüstriyel Kazalar ve Toksik Zehirlenme Mahalli Polis ve İtfaiyenin Koordinasyonu Polis Merkezi İtfaiye Merkezi Yaralanmalar ARITMA TESİSLERİNİN TASARIMI VE İŞLETİLMESİ Tesis Yerleşimi ve Hidrolik Profil Pompa İstasyonları Izgaralar Kum Tutucu Yağ ve Gres Yüzdürme Üniteleri Dengeleme Tankları Ön Çöktürme İkinci Kademe veya Son Çöktürme Havuzları Biyolojik Arıtma Çamurun Susuzlaştırılması ve Bertarafı Arıtma Tesislerinde İşletme için Gereken Güç İhtiyacı Personel Bazı İnşaat Esasları Bazı Mekanik/Elektriksel Hususlar Yeni Bir Arıtma Tesisinin İşletmeye Alınması Tesislerin Rutin İşletme Esasları (Ortak) Atıksu Arıtma Tesisleri Sorunsuz İşletme Prensipleri ENDÜSTRİYEL KİRLENME KONTROLÜ Endüstriyel Atıksu Kaynak ve Özellikleri İstenmeyen Atık Özellikleri Atıksu Kaynak ve Özellikleri Su Tekrar Kullanımı ve Kaynakta Atık Kontrolu Atıksu Arıtma Prosesleri Ön ve Birinci Kademe Arıtım Dengeleme Nötralizasyon Proses Tipleri Sistem Proses Kontrolü Yağ Tutma Endüstriyel Atıksu Arıtımı Koagülasyon Koagülan Özellikleri Koagülant Yardımcıları Endüstriyel Uygulamalar...450