Termofilik harici membran biyoreaktörlerde membran kirliliğinin incelenmesi

Abstract

Termofilik aerobik atıksu arıtma sistemleri daha yüksek biyodegredasyon hızında ve düşük çamur üretimi ile işletilebilmektedirler. Termofilik arıtma mezofilik sistemlere göre daha fazla giderme verimine sahip olmalarına karışın daha fazla oksijene ihtiyaç duymaktadır. Püskürtme çevrimli reaktör yüksek kütle trasfer özelliğinden dolayı bu ihtiyacı sağlayabilmektedir. Bu çalışmada termofilik işletilen püskürtme çevrimli membran biyoreaktörün membran tıkanması araştırılmıştır. Püskürtme çevrimli membran biyorekatör dört farklı çamur yaşında (10, 30, 60 ve 100 gün) çalıştırılmıştır. Herbir çamur yaşı için membran biyoreaktörlerdeki KOİ giderme verimi ve membran akı özellikleri tespit edilmiştir. Herbir çamur yaşı için sistem kararlı hale ulaştıktan sonra, reaktör içinde ve çıkış suyundaki EPS ve SMP konsantrasyonları belirlenmiştir. Ayrıca farklı çamur yaşlarına ait EPS ve SMP'deki P/C oranları da hesaplanmıştır. Farklı çamur yaşları için MFI, α ve FDR (akı azalma oranı) değerleri de hesaplanarak membran biyoreaktörün performansı değerlendirilmiştir. Genellikle membran tıkanmasının derecesi süzüntüye karşı gösterilen direnç ile açıklanmaktadır. Bu nedenle bu çalışmada membran tıkanmasının değerlendirilebilmesi için dirençler (Rg, Rc, Rf ve Rt) de hesaplanmıştır. Çalışmanın en sonunda farklı çamur yaşlarına ait çamur partikül boyutu, zeta potansiyeli ve hidrofobisitesinin membran kirliliği üzerine etkisi de incelenmiştir.Bu tez çalışması Tübitak tarafından desteklenen 110Y134 nolu ÇAYDAG projesi kapsamında gerçekleştirilmiştir.

Thermophilic aerobic wastewater treatment process could be operated with higher biodegredation rates and low sludge yields. Although the thermophilic aerobic treatment has more removal efficiency than the mesophilic system, it requires more oxygen. The jet loop reactor can supply this need due to its high mass transfer properties. In this study investigated that membrane blocking of jet loop membran bioreactor which is operating by thermophilic process. This membrane bioreactor operated at four different sludge retention time (10,30,60 and 100 day).COD removal efficiency and membrane flux characteristics calculated for each sludge retention time. And for each sludge retention time, in steady state EPS and SMP concentrations observed from effuluent sample and iffuluent sample in reactor. Also, P/C rate determinated to different sludge retention time . MFI, α and FDR values determinated and commented performance of membrane bioreactor for different sludge retention time. Generally, resistance against of permate is effect on merman fouling. Thus, in this study resistance calculated for evaluated of membrane fouling. At the end of the research investigated effects of zeta potential, particul size and hydrophobicity of membrane on membrane fouling. This research which performed as part of çaydağı project supported by TÜBİTAK..