Tertiary treatment of Paşaköy Advanced Wastewater Treatment Plant effluent by biological activated carbon (BAC)


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2010

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ÇİĞDEM KALKAN

Danışman: KOZET BAKIRCI

Özet:

PAŞAKÖY İLERİ BİYOLOJİK ATIKSU ARITMA TESİSİ ÇIKIŞ SUYUNUN BİYOLOJİK AKTİF KARBON (BAK) SİSTEMİ KULLANILARAK YENİDEN KULLANILMASI Giderek artan dünya nüfusunun yanı sıra sürekli artan su kalite standartları ve içme suyu arıtımı için yapılan harcamalar suyun geri kazanımındaki uygulamaların artmasına neden olmaktadır. Su geri kazanım uygulamaları için arıtılmış atık su her zaman iyi bir kaynak olarak görülmüştür. Suyun geri kazanılmasında kullanılan üçüncül arıtma metotlarından biri olan biyolojik aktif karbon (BAK) prosesi gelecek vaat eden bir uygulamadır. Bu tezin amacı Paşaköy İleri Biyolojik Atıksu arıtma tesisindeki son çöktürme çıkış suyunun geri kazanımında biyolojik aktif karbon metodunun uygulanabilirliği test etmektir. Isı ile ve kimyasal olarak aktive edilmiş iki farklı granüler aktif karbon (GAK) çeşidinin çözünmüş organik karbon giderimi, nitrifikasyon ve denitrifikasyon üzerindeki etkileri 320 gün boyunca sürekli işletilmiş olan BAK kolonlarında araştırılmıştır. Adsorpsiyon deneyleri, ısı ile aktive edilmiş karbon türlerinin kimyasal olarak aktive edilmiş karbon türlerine göre daha iyi adsorbladığını göstermiştir. Bu deneylere paralel olarak ısı ile aktive edilmiş karbon (PK 1-3) kullanılan kolonda çözünmüş organik karbon giderim oranının işletmenin tüm aşamalarında daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir. GAK parçacıklarının organik maddeyi daha iyi adsorplayarak sistemde tutması, bakteri tarafından biyolojik olarak ayrıştırılma şansını artırmaktadır. Deneysel sonuçlar, çözünmüş organik maddenin PK 1-3 kolonunda %45’inin ve CAgran kolonunda %37’sinin biyolojik olarak ayrıştırıldığını göstermektedir. Bu çalışmada PK1-3 ve CAgran kolonlarında çok yüksek nitrifikasyon ve denitrifikasyon verimliliği gözlemlenememiştir. BAK kolonlarındaki nitrifikasyon verimi PK 1-3 ve CAgran kolonları için sırayla % 65 ve % 57 olarak görülmüştür. Kolonlardaki oksijen azalmasına bağlı olarak ortalama denitrifikasyon verimliliği sırasıyla PK 1-3 ve CAgran için %36 ve %34 seviyelerine ulaşmıştır. ABSTRACT TERTIARY TREATMENT OF PAŞAKÖY ADVANCED WASTEWATER TREATMENT PLANT EFFLUENT BY BIOLOGICAL ACTIVATED CARBON (BAC) A continuously increasing world population as well as higher quality standards and expenses for drinking water lead to numerous efforts to apply water reclamation. Wastewater effluent is always a good target for water recovery. Biological activated carbon process is a promising tertiary treatment method for reclamation purposes. The research presented in this thesis examined the applicability of biological activated carbon (BAC) filtration for reclamation purposes using the secondary effluent wastewater of Pasakoy Advanced Wastewater Treatment Plant. The effect of two different GAC types (steam activated or chemically activated) on dissolved organic carbon (DOC) removal, nitrification and denitrification were investigated through 320 days of continuous flow lab-scale BAC columns operation. Adsorption experiments showed that thermally activated carbons were better adsorbers than chemically activated carbon. Parallel to this observation DOC removal ratio at all stages of operation was always higher in BAC column packed with a thermally activated carbon (PK 1-3) than the column packed with a chemically activated carbon (CAgran). The ability of GAC to better adsorb and retain organic compounds increased the chance of biodegradation. The experimental results showed that 45% and 37% of DOC were removed by biodegradation only in the columns of PK 1-3 and CAgran, respectively. Moderate nitrification and denitrification efficiencies were also observed in BAC columns filled with chemically and thermally activated carbons. The nitrification efficiencies were 65 % and 57 % in the BAC columns for PK1-3 and CAgran, respectively. The average denitrification efficiency of the system reached 36% and 34% for PK1-3 and CAgran, respectively due probably to the oxygen depletion in columns.