Filtrasyonda kesikli ön ozonlama ve polimer eklenmesinin su kalitesi üzerine etkisi

Abstract

Bu çalışmada içmesuyu arıtma tesislerinde önemli bir yeri olan filtrasyon prosesinde farklı dozlarda farklı koagülant madde ilavesinin (alum, demir klorür ve polielektrolit) filtre çıkış suyu kalitesi ve yük kayıplarının gelişimine etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Pilot tesis çalışmalarında, meydana gelecek yük kayıpları devamlı ve her 5 cm'lik bir yatak derinliğinde ölçülmüştür, filtrelerin tıkanma süresinin uzatılmasına yönelik deney şartları araştırılmıştır. Giriş ve çıkış su kalitesi parametreleri (bulanıklık ve parçacık sayısı) sürekli olarak takip edilerek uygun kimyasal dozajı ve dozlama şekli belirlenmeye çalışılmıştır.Su ve atıksuların arıtımında en yaygın olarak kullanılan yumaklaştırıcı alumdur. İstanbul'da mevcut içme suyu arıtma tesislerinde de alum ve demir III klorür kullanılmaktadır. Bunun için bu çalışmada alum ve demir (III) klorür ile ön-ozonlama beraber tatbik edilmiştir. Ayrıca sadece koagülant kullanımı (ozonsuz) ve sadece ön-ozonloma (koagülantsız) kullanımları da mukayese edilmiştir.Deneylerde ozonlama , koagülasyon ve filtrasyon sırası takip edilmiştir. Ozon dozu sabit tutularak kimyasal miktarı değiştirilmiştir. Ön ozonlamanın çıkış suyu kalitesini iyileştirdiği görülürken, filtrenin çabuk tıkanmasına sebep olduğu da açığa çıkmıştır. Genel olarak alum kullanılan deneylerde bulanıklık ve partikül sayısına bağlı çıkış suyu kalitesi demir klorürden daha iyi iken, demir klorür deneylerinde ise filtre daha geç tıkanmıştır. Polielektrolit kullanımında ise su kalitesinin iyileşmesi çok çabuk meydana gelirken, hem anyonik hem de katyonik polimer kullanımında filtre çıkış suyu kalitesi oldukça benzer; ancak anyonik filtre kullanıldığında filtrenin çok daha çabuk tıkandığı görülmüştür. Kesikli polimer eklenmesinin ise su kalitesinin arttırılmasına ve yük kayıplarının azaltılması üzerinde önemli bir etkisi görülmemiştir.The main aim of this study is to investigate the coagulant/application type on sand filtration with pre-ozonation of surface waters. Coagulant type, coagulant dosage and coagulant addition method (continuous or intermittent) are discussed as process parameters while turbidity removal, particle removal and head loss developments are selected as performance criteria. Two identical filter systems have been operated the coagulant or pre-ozonation effects. Turbidity and particle counting were monitored online to specify the suitable chemical dosage with the shape of the dosage and head loss development was recorded at several points (at very 4 cm interval) in filter bed to determine the maximum filtration time.Alum and ferric chloride are commonly used flocculants in water treatment. Likewise, in Istanbul, alum and ferric chloride are available in drinking water treatment. Therefore, in this study pre-ozone is implemented with alum and ferric chloride. When pre-ozonation was used in one of the filter system, aeration with same rate with ozonation was used in the other equal filter system to provide hydraulic conditions.In the experiments; ozone, coagulation and filtration was performed consecutively. For example, coagulant amount have been changed by keeping ozone dosage constant. So, it has been seen that pre-ozone treats the water; on the other side duration of filtration has been shortened. In general, efficiency of using alum especially in turbidity and particle count has been better than iron. However, it has been seen that using of iron performs high duration of filtration. Furthermore, when polyelectrolyte is used, quality of water becomes better rapidly. Not only anion but also cationic usages have similar filtration result. However, addition of anionic polyelectrolyte has stopped quick filtration. Moreover, the addition of polymer intermittently did not remediate the water quality and did not extend the filtration time.