Membran biyoreaktörlerde atıksulardan demir arıtımı

Abstract

Atık sularda fiziksel ve kimyasal yönden olumsuz etkilere sebep olan düşük pH değerine sahip (pH ve yüksek Fe+2 konsantrasyonlu (8.06 g/l) endüstriyel atıkların mikrobiyolojik oksidasyon ve mikrofiltrasyon sistemi (membran prosesi) ile arıtımı gerçekleştirilmiş ve bu arıtımı etkileyen faktörler araştırılmıştır. Mikrobiyolojik oksidasyonda Thiobacillus Ferrooxidans bakterileri kullanılmıştır. Proses ve arıtma verimi üzerine atıksu debisi, Fe+2 konsantrasyonu ve pH'nın etkileri incelenmiştir. Ayrıca reaktör verimliliği, demir oksidasyon hızı ve reaktörde kalış süresi gibi kinetik parametreler hesaplanmış ve bu parametrelerin oksidasyon ve arıtma işlemlerindeki etkileri araştırılmıştır. Çeşitli besleme hızları için en yüksek arıtma verimi, %80.8; çeşitli Fe+2 konsantrasyonları için en yüksek arıtma verimi, %67 olarak bulunmuştur. Mikrobiyolojik oksidasyon sonucunda oluşan Fe+3,ü ortamdan uzaklaştırmak için membran sistemin kullanılmasıyla klasik arıtma sistemlerindeki çöktürme işlemine gerek kalmamakta ve daha düşük pH'da yüksek arıtma verimi elde edilmektedir. Membran proseste atıksu pH'sının arıtma verimine olan etkileri araştırılmış ve membran basıncının 100 kPa, akış hızının 2.78 m/s olması durumunda, pH 5 iken %100 arıtma verimine ulaşıldığı tespit edilmiştir.

Industrial wastewaters with low pH value (pH and high Fe2+ concentration (8.06 g/l) was treated by means of microbial oxidation and microfiltration system (membran process) and the factors affecting treatment was also investigated. Thiobacillus Ferrooxidans was used for microbiological oxidation. The effects of westewater flow rate, concentration of Fe2+, pH on the process as well as treatment yields were examined. Additionally, the kinetic parameters such as reactor productivity, iron oxidation rate and retention time were calculated and the effects of the above parameters on the oxidation and treatment processes were investigated. The treatment yields were found to be 80.8% for various flow rates and 67% for various concetrations of Fe2+. For removal of Fe3+ formed in result of microbial oxidation, membran system have been caused in stead of sedimantion operation in the conventional treatment systems and at lower pH level, higher treatment rate is achieved. The effect of wastewater pH on the yield effiency by membran process was investigated and it was determined that 100% yield efficiency was reached at membran pressure 100 kPa, flow rate 2.78 m/s and pH 5.