FİZİKSEL ARITMA YÖNTEMLERİ 2011144054 F.DENİZ ÖZ 2011144028 AYSEL GÜRÇINAR 2011155013 ERAY BULGAY

ATIK SU özellikleri Atıksularda bulunan başlıca organik bileşikler proteinler, karbonhidratlar, yağlar, petrol artıkları ve üredir. Bunların yanında deterjanlar (sür faktanlar), fenoller ve zirai ilaçlar (pesti sitler) gibi çeşitli sentetik organik maddeler de atıksuların bünyesinde yer almaktadır.

SU ARITMA SİSTEMİ NEDİR NEDEN KULLANILIR ? Suların kullanım sonucu yitirdikleri fiziksel,kimyasal özelliklerinin bir kısmını veya tamamını belirli işlemler sonucunda tekrar kazandırabilmek ve yaşamsal Özelliklerini değiştirmeyecek şekilde yeniden kullanılacak kaliteye getirebilmek için uygulanan FİZİKSEL,KİMYASAL ve BİYOLOJİK işlemlere arıtma denir.

FİZİKSEL ARITIM:  Fiziksel arıtma atıksu içerisinde bulunan kirletici maddelerin fiziksel özelliklerinden faydalanarak katı sıvı veya yoğunluk farklarından sıvı sıvı fazların ayrılması işleminin hiçbir kimyasal veya mikroorganizma ilavesi olmadan giderilmesi işlemine FİZİKSEL ARITMA denir. 

Fiziksel arITMA NASIL YAPILIR? Atıksu arıtma tesisindeki arıtma üniteleri: ön arıtma, birinci kademe arıtma ve ikinci kademe arıtma olmak üzere üç ana grupta toplanabilir

ÖN ARITMA Ön arıtmada atıksudaki kağıt, paçavra, plastik, metal gibi iri katı maddeler ile kum ve yağ- gres gibi maddelerin ayrılması işlemi uygulanmaktadır. Bu maddeler bu aşamada uzaklaştırılmadığı takdirde pompalar ve çamur giderme ekipmanına, vanalara, borulara zarar vererek arıtmada problemlere yol açabilir.

1)ELEME: İri taneli ,çökebilir katıların birbirlerine çarpma suretiyle elenmesi.Eleme yönteminde bazı ekipmanlar kullanılır.Bunlar; Kaba Izgaralar: Kaba ızgaralar koruyucu ekipman olduklarından ilk ünite olarak kullanılırlar. En yaygın olarak kullanılan kaba ızgaralar: çubuk ızgaralar, elekler ve öğütücülerdir. İnce Izgaralar ve Elekler: Çubuk aralığı genellikle 2,3-6mm mertebesindedir. Bu tip ızgaralar mekanik temizleme mekanizmalarına haiz olup ızgarada tutulan katı maddeler zaman zaman otomatik olarak temizlenerek katı madde konteynerlerinde depolanır ve daha sonra uygun alanlara dökülür. İnce ızgaraların amacı ön arıtmadır.

2)öğütücüler Atık sudaki büyük boyutlu katıların sudan ayrılmadan ufalanmasıdır. Öğütücülerin fonksiyonu, kaba taneli katıları parçalayarak sonraki arıtma işlemlerinde ve proseslerinde problem oluşturmalarını önlemektir. Küçülen katı parçacıkları arıtma tesisinde arıtılırlar. Öğütücülerin kullanımı özellikle pompa istasyonlarında, pompaların korunması açısından bir avantajdır. Ayrıca bir kısım katı maddelerin ızgara ile toplanması arıtma tesisine giren katı madde yükünü de azaltır. Soğuk iklimlerde öğütücülerin kullanımı donma tehlikesini önler.

3)Kum tutucular Burada kum olarak tanımlanan maddeler, kum, taş, cüruf gibi yoğunluğu veya çökelme hızı, biyolojik arıtımda parçalanabilen organik maddelere kıyasla daha yüksek olan maddelerdir. Yumurta kabukları, kemik parçacıkları, tohumlar, kahve parçacıkları ve yemek artıkları gibi organik parçacıklar da bu kapsama girmektedir. Üç tip kum tutucu vardır: • Yatay akışlı. • Havalandırmalı. • Vorteks akımlı.

4)dengeleme Arıtma sistemlerinde dengelemenin amacı atıksu karakteristiklerindeki değişiklikleri minimize ederek arıtım kademelerinde optimum şartları sağlamaktır. Endüstriyel atıksu arıtma tesislerinde dengelemenin amaçları şunlardır Biyolojik sisteme şok yüklemeyi önlemek amacıyla organik yük dalgalanmalarını yumuşatmak, Yeterli pH kontrolü sağlamak veya nötralizasyon için gerekli kimyasal madde miktarını minimize etmek Üretim olmadığı zamanlarda biyolojik sisteme sürekli atıksu sağlamak Kanalizasyon sistemine daha kontrollü ve çok değişken olmayan su deşarj etmek Biyolojik sisteme yüksek konsantrasyonda toksik maddelerin girişini önlemek.

5)karIştIRma Atıksu arıtımının birçok kademesinde karıştırma gereklidir. Örneğin: bir maddeyi diğeri ile tamamen karıştırmak, sıvı süspansiyonlarını karıştırmak, flokülasyon, ısı transferi gibi. İkinci kademe çöktürme tankı çıkış suyunun dezenfeksiyon için klor veya hipoklorit ile karıştırılması gerekir. Aktif çamur prosesinde havalandırma tankı muhteviyatının karıştırılması, sisteme mikroorganizmalar için hava veya oksijen verilmesi gerekir. Aktif çamur sistemlerinde havalandırma sistemi aynı zamanda karışımı da sağlar. Çamurdan suyun ayrılmasının kolaylaşması için çamur bazı kimyasallarla karıştırılır. Havasız arıtımda, biyolojik dönüşümün hızlanması ve tüm reaktörün homojen olarak ısınmasının sağlanması için karıştırma uygulanır. • Açık kanallarda hidrolik sıçrama • Venturi kanallarda • Borularda • Pompalama • Statik mikserlerle • Mekanik mikserlerle karıştırma

6)flokulasyon(yumaklaştirma) Çok ince tanecikli olduğu için çökeltilemeyen bir kolloiddeki katı taneciklerini, uygun maddeler katarak bir araya yaklaştırıp, büyüterek çöktürme işlemi diğer bi adıyla yumaklaştırarak çöktürme işlemidir. Çamur susuzlaştırma stabilize edilmiş çamurun nem içeriğinin azaltılması amacıyla doğal veya mekanik yollarla yapılan işlemleri kapsar. Bu işlemler sonucunda çamurun katı madde şeklinde sistemden uzaklaştırılması sağlanır. Doğal yollarla susuzlaştırma işlemi çamur kurutma yatakları ile, mekanik olarak ise vakum filtreleri, santÇamur susuzlaştırma stabilize edilmiş çamurun nem içeriğinin azaltılması amacıyla doğal veya mekanik yollarla Yapılan işlemleri kapsar. Bu işlemler sonucunda çamurun katı madde şeklinde sistemden uzaklaştırılması saglanır. Doğal yollarla susuzlaştırma işlemi çamur kurutma yatakları ile, mekanik olarak ise vakum filtreleri, Santrifüjler, filtre pres ve belt pres' ler ile sağlanır. 7)çöktürme Çökebilir maddelerin ayrıştırılması işlemine denir.

Yumak oluşumu

8)yüzdürme Atık suda bulunan yağ ve gresin sudan ayrılması amacıyla kullanılır. Yüzdürme işlemi, basit yağ tutucular, çözünmüş hava yüzdürmesi, dispers hava yüzdürmesi veya vakum yüzdürmesi yöntemleriyle yapılır. Basit yağ tutucularda atık suyun uygun sürelerde bekletilmesiyle, sudan daha küçük yoğunluğa sahip partiküllerin yoğunluk farkına bağlı olarak yüzeyde toplanması sağlanır. Üst tabakalarda biriken yağların zaman zaman sıyrılarak uzaklaştırılması gerekir. Diğer sistemlerde atık su içine hava kabarcıklarının yollanarak, askıda kalan partiküllerin kabarcık yüzeyine yapışması sonucu yoğunlukları azaltılarak su yüzeyinde toplanması sağlanır

10)süzme 11)Buharlaştırma ve gaz yakalama 9)susuzlaştirma Çamur susuzlaştırma stabilize edilmiş çamurun nem içeriğinin azaltılması amacıyla doğal veya mekanik yollarla yapılan işlemleri kapsar. Bu işlemler sonucunda çamurun katı madde şeklinde sistemden uzaklaştırılması sağlanır. Doğal yollarla susuzlaştırma işlemi çamur kurutma yatakları ile, mekanik olarak ise vakum filtreleri, santrifüjler, filtre pres ve belt pres' ler ile sağlanır. 10)süzme Arıtma sonucunda askıda kalan katıların süzülerek ayrıştırılması yöntemidir. 11)Buharlaştırma ve gaz yakalama Atık sulardaki buharlaşabilir organik maddelerin uzaklaştırılması yöntemidir.

Fiziksel aritma işlemleri: 1)IZGARADAN GEÇİRME 2)HAVALANDIRMA 3)KOAGÜLASYON 4)SEDİMANTASYON 5)FLOTASYON 6)FİLTRASYON

IZGARADAN GEÇİRME Mekanik bir ön temizleme işlemidir.Suda bulunan 5 mm den daha büyük parçalar ızgaradan gecirilerek ayrıstırılabilinir.

İNCE IZGARALAR

havalandirma Havalandırma, su ortamındaki tat ve koku problemine yol açan CO2 ve H2S gibi çözünmüş gazların, uçucu organik bileşiklerin (volatile organic compounds, VOC) giderilmesi, Fe ve Mn’ın oksidasyon yolu ile giderilmesi, koku ve tat problemine yol açabilecek havasız ortamların oluşmasının engellenmesi amacıyla uygulanmaktadır.

koagülasyon Koagülasyon sudaki askıda parçacıkların giderilmesi amacıyla kullanılan bir temel işlemdir. Koagülasyonda tek başına çöktürülemeyen askıda katı parçacıklar önce durağan halden çıkarılır ve daha sonra bir araya gelmeleri sağlanarak kolayca çökebilen yumaklar haline dönüştürülür. Kil ve silt kaynaklı bulanıklık, mikrobik kirleticiler gibi doğal organik maddeler, sentetik organik maddeler, zehirli maddeler, demir ve mangan koagülasyon yoluyla giderilebilen parametrelerdir.

sedİmantasyon Suyun saflaştırılması prosesinin, kritik ilk aşaması olan sedimentasyon üniteleri, ham suda bulunan askıdaki ve organik katı maddelerin büyük bölümünü giderir. Sedimentasyon ünitelerinin üç ana tipi vardır : Koagülatörler. Sönmüş (soğuk) Kireç Yumuşatıcıları. Lamella Seperatörleri. Ham, arıtılmamış su ile sedimentasyon çıkışındaki suyun arasındaki kalite farkı; dezenfeksiyon, koagülasyon, pH ayarı, koagülasyon arttırımı ve flok (atık çamur) oluşumu için gerekli olan kimyasal hazırlama ve besleme ekipmanlarını belirler. 

flotasyon Sudan hafif askıda olan katı taneciklerinin su yüzeyine yükseltilerek uzaklaştırılmasıdır. Flotasyon işlemi; endüstriyel atık suların içinde bulunan yağ zerreciklerinin, atık suya katılan koagülant maddeler tarafından adsorblanması ve bunların hava kabarcıklarıyla su yüzeyine taşınması ilkesine dayanır. Flotasyon işleminin başlangıcında atık su, karıştırıcıya alınır. Burada dolanım suyu koagülantla [Al2(SO4)3 çözeltisi] karıştırılır. Karışımın pH değerine bakılır.

Çözünmüş hava flotasyon ünİtelerİ Çözünmüş hava flotasyonu (Dissolved Air Flotation - DAF) atıksu muhtevasında ki yoğunluğu sudan düşük olan katı ve sıvıların yüzdürme yöntemi ile sudan uzaklaştırılması yöntemidir.  Sisteme verilen basınçlı hava ile su içerisinde hava kabarcıkları oluşmaktadır. Hava kabarcıkları yüzeyine tutulan floklar su yüzeyine çıkmaktadır. Basınçlı hava, basınç tankına kompresörden verilen hava ile elde edilmektedir. Ünite içerisine tasarlanmış lamellalı sistem sayesinde oluşan floklar su yüzeyinde kalmaktadır. Sıyırıcı yardımı ile floklar su yüzeyinden atık toplama haznesine sıyrılmaktadır. Ağırlığı sudan fazla olan partiküller tank dibine çökmektedir. Partiküllerden arındılan arıtılmış su savaklanarak sistemden uzaklaştırılmaktadır.

Çözünmüş hava flotasyon ünİtesİ

fİltrasyon Suda çözünmeyen kum, kil ve tortu gibi katı maddeleri fiziksel olarak arıtmak; su içerisinde tat, koku ve renk olarak açığa çıkan organik maddeleri kimyasal olarak arıtmak; bu arıtım aşamalarıyla suyu tortusuz, renksiz ve berrak bir görünüme kavuşturma işlemlerine filtrasyon denir. Genelde görünümü bulanık ve dibinde çökelti bırakan sular, tortulu olarak değerlendirilir.Tortu, suyun kullanım amacı her ne olursa olsun, istenmeyen bir kirliliktir.Tortu ile renk parametrelerini birbiriyle karıştırmamak gerekir.Renk, genelde sularda çözülmüş organik madde veya ağır metallerin göstergesidir. Multi-Media filtreler doğru dizaynı ve seçim yapıldığı takdirde, oldukça efektif ve güvenilir bir şekilde çalışırlar. Ancak sistem dizaynında tank içi filtrasyon hızının belirli bir seviyeyi geçmemesi gerekir.Bu değerin aşılması durumunda sistemin süzme etkisi azalacağı gibi, basınç kaybıda artacaktır. Aktif karbonun yaygın uygulama alanı suyun içinde mevcut organik madde, renk, koku, tat ve klor giderimidir.Ancak burada, söz konusu olan sadece fiziksel bir süzme işlemi değildir.Aktif karbon sistemleri, fiziko-kimyasal arıtma yapan sistemlerdir ve suyun arıtılması esnasında adsorpisyon işlemi gerçekleşir. Aktif karbon kömürümsü ve çok geniş yüzey alanına (1000-1500 m²/gr) sahip bir malzemedir.Organik kirliliğin olduğu sularda ve klor giderme amacıyla yaygın olarak kullanılmaktadır.Aktif karbon ile ilgili dikkat edilmesi gereken diğer bir konuda bakteri üremesi için uygun ortam oluşturabilmesidir.Bu sebeple aktif karbon doyuma ulaştığında değiştirilmesi gerekmektedir.Sonrasında, mikrobiyolojik arıtım yapılması tavsiye edilmektedir.

Fİltrasyon şemasi

dİğer fİzİksel aritma yÖntemlerİ Adsorbsiyon: Adsorbsiyon, suda çözünmüş maddelerin elverişli bir ara yüzeyde toplanması işlemidir. Arıtma tesisi çıkış suyunda istenen kalitenin sağlanabilmesi için su bir aktif karbon ortamından geçirilir. Aktif karbon toz veya granül olarak kullanılır. Granül aktif karbonla iyi bir temas sağlamak için atık-su ya sabit yataklı bir kolona yukarıdan aşağıya ya da sabit veya akışkan bir yatağa aşağıdan yukarıya verilir. Aşağı akışlı kolonlarda biriken maddelerin neden olduğu yük kaybını önlemek amacıyla geri yıkama işlemi yapılır. Kullanım açısından, adsorblama kapasitesi tükenen granül aktif karbonun rejenere edilmesi gerekir. Toz halindeki aktif karbon, biyolojik ve kimyasal arıtma çıkışındaki suya ilave edilerek, karbonun temas havuzunda çöktürülmesi şeklinde kullanılır.

Ters osmoz Atıksuyun yeniden kullanılabilmesini sağlamak amacıyla, genellikle endüstriyel atıksu arıtımında kullanılan çözünmüş anorganik ve organik maddelerin sudan uzaklaştırılması ya da geri kazanım amacıyla yüksek basınç uygulanan bir sistemdir. Ters osmozun temel üniteleri yarı geçirgen membran destekleme yapış., basınçlı kap ve yüksek basınçlı pompadır. Membran malzemesi olarak selüloz asetat ve naylon kullanılır.

ultrafİkasyon Yarı geçirgen membranların ters osmoz işlemine benzeyen basınçlı membran fitlrasyon metodudur. Ancak daha düşük basınç uygulanır. Bileşiminde makromolekül ve kolloid özellikte madde bulunan atıksularda kullanılır.

Aritma sİstemİnde dİkkat edİlecek hususlar 1- Tesisin ilk yatırım maliyeti 2- Tesisin işletme maliyeti (elektrik, kimyasal madde v.b.) 3- inşaat ve işletme özellikleri, tesisin kapladığı alan 4- Tesisin mekanik teçhizat ihtiyacı 5- Tesisin yönetmeliklerde belirtilen değerleri sağlama garantisi 6- Taahhüt firmasının referansları ve işletme konusunda vereceği eğitim hizmetleri 7- Tesisin yetişmiş eleman ihtiyacı

Aritma sİsteminde mekanİk ekİpman seçİmİnde dİkkat edİlecek hususlar 1- Mekanik ekipman kalitesi 2- Garanti süresi 3- Korozyona dayanıklılığı 4-Elektrik gideri