Atık su arıtma, evsel, endüstriyel ve tarımsal uygulamalar gibi insan faaliyetleri tarafından üretilen atık sudan kirleticilerin uzaklaştırılması işlemidir. Atık su arıtımının amacı, çevreye deşarj veya yeniden kullanım için güvenli olan arıtılmış su üretmektir.
Atık su arıtımında aşağıdakileri içerebilecek çeşitli aşamalar vardır:
Ön Tedavi:
Ön arıtma, atık su arıtmanın ilk aşamasıdır ve atık sudan büyük katıların ve kalıntıların fiziksel olarak uzaklaştırılmasını içerir. Bu, sonraki arıtma proseslerini korumak, boruların ve ekipmanın tıkanmasını önlemek ve sonraki arıtma aşamalarının etkinliğini artırmak için yapılır.
Ön tedavide yaygın olarak kullanılan yöntemler şunlardır:
Tarama: Atık su, çubuklar, paçavralar, plastikler ve diğer döküntüler gibi büyük nesneleri çıkarmak için farklı boyutlarda açıklıklara sahip bir elekten akar. Toplanan malzeme daha sonra bir çöplükte bertaraf edilir.
Kum giderme: Atık su, kum, çakıl ve diğer ağır malzemeler gibi inorganik katıları gidermek için bir kum odasından geçirilir. Bu, aşağı akış ekipmanının aşınmasını ve yıpranmasını önlemek için yapılır.
Akış dengeleme: Bu, atık suyun akış hızındaki dalgalanmaları düzeltmeye yardımcı olan bir işlemdir. Yüksek akış hızlarında atık suyu tutmak ve düşük akış hızlarında serbest bırakmak için bir depolama tankının kullanılmasını içerir.
Yağ, Yağ ve Gres (FOG) giderme: SİS, SİS'i atık sudan ayıran ve toplayan bir cihaz olan bir yağ tutucu kullanılarak giderilir. Bu, FOG'un aşağı akıştaki boruları ve ekipmanı tıkamasını önler.
Ön arıtmadan sonra, atık su, deşarj edilmeden veya yeniden kullanılmadan önce, çözünmüş ve askıda kalmış organik maddeleri ve zararlı kirleticileri uzaklaştırmak için ikincil ve üçüncül arıtma prosesleri aracılığıyla ileri arıtmaya hazır hale gelir.
Birincil Tedavi:
Birincil arıtma, atık su arıtmanın ikinci aşamasıdır ve çökebilir ve askıda katı maddelerin atık sudan fiziksel ve kimyasal olarak uzaklaştırılmasını içerir. Birincil arıtmanın amacı, atık su ikincil veya üçüncül arıtmaya tabi tutulmadan önce mümkün olduğu kadar fazla organik ve inorganik katıyı uzaklaştırmaktır. Birincil tedavide yaygın olarak kullanılan yöntemler şunlardır:
Sedimantasyon: Atık su, çökebilir katıların tankın dibine çökmesini sağlayan bir sedimantasyon tankında veya arıtıcıda tutulur. Birincil çamur olarak adlandırılan çöken katılar daha sonra uzaklaştırılır ve bir çamur arıtma işlemine gönderilir. Atık olarak adlandırılan arıtılmış sıvı, ileri arıtma için gönderilir.
Pıhtılaşma ve Flokülasyon: Bu süreçte, parçacıkların pıhtılaşmasına ve topak adı verilen daha büyük kümeler oluşturmasına yardımcı olmak için atık suya kimyasallar eklenir. Floklar daha sonra sedimantasyon veya filtrasyon ile daha kolay çıkarılabilir. Pıhtılaşma ve flokülasyonda kullanılan kimyasallar arasında alüminyum sülfat (şap) ve ferrik klorür bulunur.
Dengeleme: Dengeleme, atık suyun arıtma tesisine girişini dengeleme işlemidir. Bu, atık suyu arıtma işlemine girmeden önce geçici olarak depolamak için bir bekletme tankı kullanılarak yapılır. Bu, tepe akışlarını azaltmaya yardımcı olur ve aşağı akıştaki arıtma süreçleri için tutarlı koşulların korunmasına yardımcı olur.
pH ayarı: Atık suyun pH'ı çok yüksek veya çok düşükse pH ayarı gerekli olabilir. Asit veya bazların eklenmesi, pH'ın tedavi için en uygun aralığa ayarlanmasına yardımcı olabilir.
Birincil arıtmadan sonra, atık su, çözünmüş ve asılı organik maddelerin biyolojik olarak arıtılmasını içeren ikincil arıtmaya veya belirli kirleticileri uzaklaştırmak için gelişmiş arıtma işlemlerini içeren üçüncül arıtmaya tabi tutulur.
İkincil Tedavi:
İkincil arıtma, atık su arıtmanın üçüncü aşamasıdır ve çözünmüş ve askıda organik maddelerin atık sudan biyolojik olarak uzaklaştırılmasını içerir. İkincil arıtmanın amacı, birincil arıtmaya tabi tutulmuş atıksuyu daha fazla arıtmak ve deşarj veya yeniden kullanım için hazırlamaktır. İkincil tedavide yaygın olarak kullanılan yöntemler şunlardır:
Aktif Çamur Prosesi: Bu proseste atık su, atık sudaki organik materyali tüketen ve parçalayan bakteri ve mantarlar da dahil olmak üzere bir mikroorganizma kültürü ile karıştırılır. Aktif çamur adı verilen karışım daha sonra çökeltme tankları kullanılarak arıtılmış sudan ayrılır. Arıtılan su daha sonra ileri arıtma için gönderilebilir veya deşarj edilebilir.
Damlatma Filtresi: Bu süreçte, atık su, üzerinde bir mikroorganizma biyofilminin geliştiği bir kaya yatağı veya plastik ortam üzerine püskürtülür. Mikroorganizmalar, ortam üzerinde damladıkça atık sudaki organik materyali tüketirler. Arıtılan su daha sonra filtrenin altında toplanır ve daha ileri arıtma için gönderilir.
Dönen Biyolojik Kontaktör: Bu süreçte atık su, bir mikroorganizma biyofilmiyle kaplı dönen bir disk veya tambur üzerine püskürtülür. Disk döndükçe mikroorganizmalar atık sudaki organik materyali tüketirler. Arıtılan su daha sonra toplanır ve ileri arıtma için gönderilir.
Ardışık Kesikli Reaktör: Bu süreçte, atık su, biyolojik arıtımın birkaç aşamasından geçtiği yığınlar halinde arıtılır. Her aşama, atık sudaki organik materyali parçalayan farklı bir mikroorganizma grubunu içerir. Arıtılan su daha sonra toplanır ve ileri arıtma için gönderilir.
İkincil arıtmadan sonra, atık su genellikle belirli kirleticileri uzaklaştırmak için gelişmiş arıtma işlemlerini içeren üçüncül arıtmaya tabi tutulur. Bu, arıtılan atık suyun deşarj veya yeniden kullanım için gerekli kalite standartlarını karşılamasını sağlamak için yapılır.
Üçüncül Tedavi:
Aktif çamur prosesi, atıksu arıtma tesislerinde atıksudan organik madde, nitrojen ve fosforu uzaklaştırmak için kullanılan yaygın bir biyolojik arıtma prosesidir. Eleme, kum giderme ve sedimantasyon gibi birincil arıtma işlemlerini takip eden bir ikincil arıtma türüdür.
Aktif çamur prosesinde, atık su bir havalandırma tankında "aktif çamur" olarak bilinen mikrobiyal bir kültürle karıştırılır. Aktif çamur, atık sudaki organik maddeyi tüketen ve onu mikrobiyal biyokütle, karbondioksit ve suya dönüştüren bakteri, protozoa ve mantar gibi mikroorganizmaların bir karışımıdır.
Havalandırma tankı tipik olarak, mikroorganizmalara oksijen sağlamak, büyümelerini ve aktivitelerini desteklemek için dağınık havalandırma cihazları veya mekanik havalandırıcılar ile donatılır. Havalandırma işlemi genellikle birkaç saat sürer ve mikroorganizmaların aerobik metabolizmasını desteklemek için yüksek düzeyde çözünmüş oksijen gerektirir.
Havalandırma işleminden sonra atık su, aktif çamurun ve kalan askıda katı maddelerin çökelmesine izin verildiği ikincil bir arıtıcıya veya çökeltme tankına yönlendirilir. Çöken çamur daha sonra arıtma işlemine devam etmek için havalandırma tankına geri gönderilirken, arıtılmış su deşarj edilmeden veya yeniden kullanılmadan önce üçüncül arıtma veya dezenfeksiyon gibi ileri arıtma işlemlerine yönlendirilir.
Aktif çamur prosesinin etkinliğini sürdürmek için mikrobiyal kültür dikkatle izlenmeli ve kontrol edilmelidir. Çözünmüş oksijen konsantrasyonu, besin mevcudiyeti, pH ve sıcaklık gibi faktörler, mikroorganizmaların büyümesini ve aktivitesini desteklemek ve yüksek kaliteli atık su sağlamak için belirli bir aralıkta tutulmalıdır. Ek olarak, inert katıların birikmesini önlemek ve istenen mikrobiyal popülasyonu korumak için fazla çamur periyodik olarak prosesten uzaklaştırılmalıdır.
Arıtma işleminden sonra, atık su tipik olarak bir alıcı su kütlesine boşaltılır veya sulama veya endüstriyel işlemler gibi içilebilir olmayan amaçlar için yeniden kullanılır.
Atık su arıtma, halk sağlığını ve çevreyi korumak için önemli bir süreçtir. Uygun arıtma su kaynaklı hastalıkların yayılmasını önlemeye, su yollarındaki kirliliği azaltmaya ve su kaynaklarını korumaya yardımcı olur.