Biyolojik parametre değişimlerine bağlı olarak atık su arıtma tesislerinin bilgisayar destekli tasarımı

Abstract

Atık suların arıtılması, azalan su kaynakları doğrultusunda geri kazanımının sağlanması ve çevreye en az zarar verecek şekilde deşarj edilmesi hızla büyüyen ve endüstrileşen dünya için önemli önlemlerin başında gelmektedir.Bu çalışmada, atık suların kirlilik derecelerine göre arıtma tesislerinin bilgisayar destekli tasarımları yapılmış ve bu parametre değişimlerinin atık su arıtma tesislerinin boyutlarına etkileri incelenmiştir. Bu amaçla çalışmanın ilk bölümünde, atık suların genel özellikleri ve zararlı etkileri hakkında bilgi verilmekte ve kirlilik dereceleri incelenmektedir. Bu kirlilik derecelerinin en büyük belirleyicilerinden biri olan biyokimyasal oksijen ihtiyacının (BOİ) tanımı, ölçüm teknikleri ve toplam BOİ tespitinde kullanılan matematik yöntemler ile devam eden bölüm, atık suların kirlilik derecelerine göre uygulanması gereken arıtma yöntemlerinin anlatılmasıyla sonlanmaktadır.Çalışmanın ikinci bölümünde deneysel 5 günlük BOİ değerlerinin toplam BOİ'nin tespitinde kullanılan matematik yöntemlerden biri olan seriler metoduna uygulanması ve bulunan sonuçların diğer yöntemlerle elde edilen toplam BOİ ve reaksiyon hız sabiti (k1) değerleriyle karşılaştırılması yapılmıştır. 5 günlük BOİ değerleri ve toplam BOİ değerleri için arıtma tesislerini tasarımları C++ programı kullanılarak yapılmış ve sonuçlar tablolar ve grafikler halinde verilmiştir.Elde edilen sonuçlara bakıldığında, tesislerin boyutlandırılmasında kullanılan bilgisayar programları, hesaplamalarda büyük kolaylıklar sağlamakta ve bu sayede zamandan büyük tasarruflar elde edilmektedir. Tesis boyutlarının BOİ değerleriyle orantılı olarak arttığı görülmüştür. Dolayısıyla atık su arıtma tesisleri boyutlandırılırken deneysel olarak bulunan BOİ5 değerlerinin yerine toplam BOİ değerlerinin kullanılmasının daha doğru olacağı söylenebilir. Toplam BOİ'nin hesabı için ise diğer yöntemlere göre daha iyi sonuçlar veren moment yöntemi ve ona yakın değerler veren seriler yöntemi kullanılabilir.

Treatment and reuse of wastewaters and dispersal into environment with harmless impacts due to water sources have been decreasing gradually is one of the significant environmental concern in the globalized and industrialized world with the technologic developments.In this study, the wastewater treatment plants designed according to wastewater characteristic and effects of changes of these parameters on treatment plants design were analyzed. In the first chapter, information about wastewater characteristics and their hazardous effects were given. Pollution levels caused by the wastewaters were investigated. Biochemical oxygen demand (BOD) is one of the essential indicative pollution parameter. Measurement techniques and mathematical methods for the calculation of the ultimate biochemical oxygen demand (L) and reaction rate constant (k) values of BOD were discussed. Wastewater treatment methods to be applied in relation with the wastewater characteristics were described.In the second chapter, BOD parameters obtained from series method, one of the mathematical method of calculating the ultimate biochemical oxygen demand and reaction rate constant values of 5 days BOD data obtained from respirometric and dilution techniques and a comparative study between series method and the other mathematical methods carried out. The BOD5 and BOD (L) values obtained from these methods were used in order to design the wastewater treatment plants with C++ programming language and the results were shown with tables and graphics.According to the obtained results, computer programs are very useful tools and provide big facilities on treatment plants design. The analytical results showed that the treatment plants dimensions increased in proportion to BOD values. It is better using ultimate BOD values for treatment plant design instead of 5 days BOD5 values. The method of moments provides better results than the other methods. Series method gives close results to the method of moment for calculating ultimate BOD.