Atık su arıtımının temel yöntemi, kanalizasyon ve atık sularda bulunan kirleticileri çeşitli teknik yöntemlerle ayırmak, uzaklaştırmak, geri dönüştürmek veya zararsız maddelere dönüştürerek suyu arıtmaktır.
Atık suların arıtımı için pek çok yöntem mevcut olup, bunlar genel olarak biyolojik arıtma, fiziksel arıtma, kimyasal arıtma ve doğal arıtma olmak üzere dört kategoriye ayrılabilir.
1. Biyolojik arıtma
Mikroorganizmaların metabolizması yoluyla, atık sudaki çözeltiler, kolloidler ve ince süspansiyonlar halindeki organik kirleticiler, kararlı ve zararsız maddelere dönüştürülür. Biyolojik arıtma, mikroorganizmalara göre iki türe ayrılır: aerobik biyolojik arıtma ve anaerobik biyolojik arıtma.
Aerobik biyolojik arıtma yöntemi, atıksuyun biyolojik arıtımında yaygın olarak kullanılmaktadır. Farklı proses yöntemlerine göre aerobik biyolojik arıtma yöntemi iki türe ayrılır: aktif çamur yöntemi ve biyofilm yöntemi. Aktif çamur prosesinin kendisi bir arıtma ünitesidir ve çeşitli çalışma modlarına sahiptir. Biyofilm yönteminin arıtma ekipmanları arasında biyofiltre, biyolojik döner tabla, biyolojik temas oksidasyon tankı ve biyolojik akışkan yatak vb. bulunur. Biyolojik oksidasyon havuzu yöntemi, doğal biyolojik arıtma yöntemi olarak da adlandırılır. Biyolojik indirgeme arıtması olarak da bilinen anaerobik biyolojik arıtma, esas olarak yüksek konsantrasyonlu organik atıksu ve çamurun arıtılmasında kullanılır.
2. Fizik tedavi
Atıksudaki çözünmeyen askıda kirleticilerin (yağ filmi ve yağ damlacıkları dahil) fiziksel etkiyle ayrılması ve geri kazanılması yöntemleri, yerçekimi ayırma yöntemi, santrifüjlü ayırma yöntemi ve elek tutma yöntemi olarak üçe ayrılabilir. Yerçekimi ayırma yöntemine ait arıtma üniteleri arasında sedimantasyon, yüzdürme (hava flotasyonu) vb. bulunur ve ilgili arıtma ekipmanları kum haznesi, sedimantasyon tankı, yağ tutucu, hava flotasyon tankı ve yardımcı cihazları vb.'dir; santrifüjlü ayırma kendi başına bir tür arıtma ünitesidir, kullanılan işleme cihazları arasında santrifüj ve hidrosiklon vb. bulunur; elek tutma yönteminde ise iki işleme ünitesi bulunur: ızgara elek tutma ve filtrasyon. İlkinde ızgaralar ve elekler kullanılırken, ikincisinde kum filtreleri ve mikro gözenekli filtreler vb. kullanılır. Isı değişimi prensibine dayanan arıtma yöntemi de bir fiziksel arıtma yöntemidir ve arıtma üniteleri arasında buharlaştırma ve kristalizasyon bulunur.
3. Kimyasal arıtma
Atık sudaki çözünmüş ve kolloidal kirleticileri kimyasal reaksiyonlar ve kütle transferi yoluyla ayırıp uzaklaştıran veya zararsız maddelere dönüştüren bir atık su arıtma yöntemidir. Kimyasal arıtma yönteminde, dozajlama kimyasal reaksiyonuna dayalı işleme üniteleri: koagülasyon, nötralizasyon, redoks vb. iken; kütle transferine dayalı işleme üniteleri: ekstraksiyon, sıyırma, sıyırma, adsorpsiyon, iyon değişimi, elektrodiyaliz ve ters ozmoz vb. Son iki işleme ünitesine topluca membran ayırma teknolojisi denir. Bunlar arasında, kütle transferi kullanan arıtma ünitesi hem kimyasal etkiye hem de ilgili fiziksel etkiye sahiptir, bu nedenle kimyasal arıtma yönteminden ayrılarak fiziksel kimyasal yöntem adı verilen başka bir arıtma yöntemi türü haline gelebilir.
resim
Ortak atık su arıtma işlemi
1. Atık suyun yağdan arındırılması
Yağ giderme atık sıvısındaki yağ içeriği, CODcr ve BOD5 gibi kirlilik göstergeleri çok yüksektir. Arıtma yöntemleri asit ekstraksiyonu, santrifüjleme veya solvent ekstraksiyonudur. Asit ekstraksiyon yöntemi yaygın olarak kullanılır, demülsifikasyon için pH değerini 3-4'e ayarlamak üzere H2SO4 eklenir, buharlaştırılır ve tuzla karıştırılır ve 45-60 t'de 2-4 saat bekletilir, yağ yavaş yavaş yüzerek bir yağ tabakası oluşturur. Yağ geri kazanımı %96'ya ulaşabilir ve CODcr giderimi %92'den fazladır. Genellikle, su girişindeki yağın kütle konsantrasyonu 8-10 g/L iken, su çıkışındaki yağın kütle konsantrasyonu 0,1 g/L'den azdır. Geri kazanılan yağ daha sonra işlenerek sabun yapımında kullanılabilen karışık yağ asitlerine dönüştürülür.
2. Kireçleme ve tüy alma atık suyu
Kireçleme ve tüy alma atıksuyu protein, kireç, sodyum sülfür, askıda katı maddeler, toplam KOK'nin %28'i, toplam S2-'nin %92'si ve toplam SS'nin %75'ini içerir. Arıtma yöntemleri arasında asitlendirme, kimyasal çöktürme ve oksidasyon yer alır.
Asitleştirme yöntemi üretimde sıklıkla kullanılır. Negatif basınç koşullarında, pH değerini 4-4,5'e ayarlamak için H2SO4 eklenir, H2S gazı üretilir, NaOH çözeltisiyle emilir ve tekrar kullanılmak üzere kükürtlü alkali elde edilir. Atık suda çöken çözünür protein filtrelenir, yıkanır ve kurutulur. Ürün haline gelir. Sülfür giderim oranı %90'ın üzerine çıkabilir ve KOİ ve SS sırasıyla %85 ve %95 oranında azaltılır. Maliyeti düşüktür, üretim işlemi basit ve kontrolü kolaydır ve üretim döngüsü kısalır.
3. Krom tabaklama atık suyu
Krom tabaklama atık suyunun ana kirleticisi ağır metal Cr3+ olup, kütle konsantrasyonu yaklaşık 3-4 g/L'dir ve pH değeri zayıf asidiktir. Arıtma yöntemleri arasında alkali çöktürme ve doğrudan geri dönüşüm yer alır. Evsel tabaklama tesislerinin %90'ı alkali çöktürme yöntemini kullanarak, atık krom sıvısına kireç, sodyum hidroksit, magnezyum oksit vb. ekleyerek reaksiyona sokup susuzlaştırarak krom içeren çamur elde eder ve bu çamur, sülfürik asitte çözüldükten sonra tabaklama sürecinde tekrar kullanılabilir.
Reaksiyon sırasında pH değeri 8,2-8,5'tir ve çökelme en iyi 40°C'de gerçekleşir. Alkali çökeltici magnezyum oksittir, krom geri kazanım oranı %99'dur ve atık sudaki krom kütle konsantrasyonu 1 mg/L'den azdır. Ancak bu yöntem büyük ölçekli tabakhaneler için uygundur ve geri dönüştürülen krom çamurundaki çözünebilir yağ ve protein gibi safsızlıklar tabaklama etkisini etkiler.
4. Kapsamlı atık su
4.1. Ön arıtma sistemi: Izgara, ayar tankı, çökeltme tankı ve hava flotasyon tankı gibi arıtma tesislerinden oluşur. Tabakhane atık suyundaki organik madde ve askıda katı madde konsantrasyonu yüksektir. Ön arıtma sistemi, su hacmini ve su kalitesini ayarlamak, AKM ve askıda katı maddeleri gidermek, kirlilik yükünün bir kısmını azaltmak ve sonraki biyolojik arıtma için iyi koşullar yaratmak amacıyla kullanılır.
4.2. Biyolojik arıtma sistemi: Tabakhane atıksuyunun ρ(CODcr) değeri genellikle 3000-4000 mg/L, ρ(BOD5) değeri 1000-2000 mg/L olup, yüksek konsantrasyonlu organik atıksulara aittir, m(BOD5)/m(CODcr) değeri ise 0,3-0,6 olup biyolojik arıtmaya uygundur. Günümüzde Çin'de oksidasyon hendeği, SBR ve biyolojik temas oksidasyonu daha yaygın olarak kullanılırken, jet havalandırma, kesikli biyofilm reaktörü (SBBR), akışkan yatak ve yukarı akışlı anaerobik çamur yatağı (UASB) daha yaygın olarak kullanılmaktadır.
Gönderim zamanı: 17 Ocak 2023
