Bir kirlilik kontrol kuruluşu olarak, atık su arıtma tesisinin en önemli görevi, deşarj edilen suyun standartlara uygun olmasını sağlamaktır. Ancak, giderek sıkılaşan deşarj standartları ve çevre koruma müfettişlerinin agresifliği, atık su arıtma tesisine büyük bir işletme baskısı getirmiştir. Suyu deşarj etmek gerçekten de giderek zorlaşıyor.
Yazarın gözlemine göre, su deşarj standardına ulaşmada yaşanan zorluğun doğrudan nedeni, ülkemizdeki atıksu arıtma tesislerinde genellikle üç kısır döngünün bulunmasıdır.
Birincisi, düşük çamur aktivitesi (MLVSS/MLSS) ve yüksek çamur konsantrasyonunun oluşturduğu kısır döngü; ikincisi, kullanılan fosfor giderici kimyasalların miktarı arttıkça çamur çıkışının da artmasıyla oluşan kısır döngü; üçüncüsü ise uzun süreli atık su arıtma tesisinin aşırı yüklenmesi, ekipmanların bakıma alınamaması, yıl boyunca hastalıklarla mücadele etmesi ve bunun sonucunda atık su arıtma kapasitesinin azalmasıyla sonuçlanan kısır döngüdür.
#1
Düşük çamur aktivitesi ve yüksek çamur konsantrasyonunun kısır döngüsü
Profesör Wang Hongchen 467 atıksu arıtma tesisinde araştırma yaptı. Çamur aktivitesi ve çamur konsantrasyonu verilerine bir göz atalım: Bu 467 atıksu arıtma tesisinin %61'inde MLVSS/MLSS oranı 0,5'in altında, yaklaşık %30'unda ise 0,4'ün altında.
Atıksu arıtma tesislerinin 2/3'ünün çamur konsantrasyonu 4000 mg/L'yi, 1/3'ünün çamur konsantrasyonu 6000 mg/L'yi ve 20 atıksu arıtma tesisinin çamur konsantrasyonu 10000 mg/L'yi aşmaktadır.
Yukarıdaki koşulların (düşük çamur aktivitesi, yüksek çamur konsantrasyonu) sonuçları nelerdir? Gerçeği analiz eden birçok teknik makale görmüş olsak da, basitçe söylemek gerekirse, tek bir sonuç vardır: su çıkışı standartların üzerinde olur.
Bu durum iki açıdan açıklanabilir. Bir yandan, çamur konsantrasyonu yüksek olduğunda, çamur birikimini önlemek için havalandırmanın artırılması gerekir. Havalandırma miktarının artırılması sadece enerji tüketimini artırmakla kalmaz, aynı zamanda biyolojik bölümü de artırır. Çözünmüş oksijenin artması, denitrifikasyon için gerekli olan karbon kaynağını tüketir ve bu da biyolojik sistemin denitrifikasyon ve fosfor giderme etkisini doğrudan etkileyerek aşırı N ve P'ye yol açar.
Öte yandan, yüksek çamur konsantrasyonu çamur-su arayüzünün yükselmesine neden olur ve çamur, ikincil çöktürme tankının atık suyuyla kolayca kaybolur; bu da ya ileri arıtma ünitesini tıkar ya da atık suyun KOİ ve SS değerlerinin standart değerlerin üzerine çıkmasına yol açar.
Sonuçları konuştuktan sonra, çoğu atıksu arıtma tesisinin neden düşük çamur aktivitesi ve yüksek çamur konsantrasyonu sorunu yaşadığını konuşalım.
Aslında, yüksek çamur konsantrasyonunun nedeni düşük çamur aktivitesidir. Çamur aktivitesi düşük olduğundan, arıtma etkisini iyileştirmek için çamur konsantrasyonunun artırılması gerekir. Düşük çamur aktivitesi, giriş suyunda büyük miktarda cüruf kumu bulunmasından kaynaklanmaktadır; bu kum biyolojik arıtma ünitesine girer ve yavaş yavaş birikir, bu da mikroorganizmaların aktivitesini etkiler.
Gelen suda çok fazla cüruf ve kum var. Bunun bir nedeni ızgaranın tutma etkisinin çok zayıf olması, diğer nedeni ise ülkemizdeki atıksu arıtma tesislerinin %90'ından fazlasının birincil çöktürme tankı inşa etmemiş olmasıdır.
Bazı kişiler, neden birincil çöktürme tankı inşa edilmediğini sorabilir. Bunun nedeni boru şebekesidir. Ülkemizde boru şebekesinde yanlış bağlantı, karışık bağlantı ve eksik bağlantı gibi sorunlar var. Sonuç olarak, atıksu arıtma tesislerinin giriş suyu kalitesi genellikle üç özelliğe sahiptir: yüksek inorganik katı madde konsantrasyonu (ISS), düşük KOİ ve düşük C/N oranı.
Giriş suyundaki inorganik katı madde konsantrasyonu yüksektir, yani kum içeriği nispeten yüksektir. Başlangıçta, birincil çöktürme tankı bazı inorganik maddeleri azaltabilirdi, ancak giriş suyunun KOİ değeri nispeten düşük olduğundan, çoğu atıksu arıtma tesisi birincil çöktürme tankı inşa etmemektedir.
Sonuç olarak, düşük çamur aktivitesi "ağır tesisler ve hafif ağlar"ın bir mirasıdır.
Daha önce de belirttiğimiz gibi, yüksek çamur konsantrasyonu ve düşük aktivite, atık suda aşırı miktarda N ve P oluşmasına yol açacaktır. Bu durumda, çoğu atıksu arıtma tesisinin aldığı önlemler karbon kaynakları ve inorganik flokülantlar eklemektir. Ancak, büyük miktarda harici karbon kaynağı eklenmesi enerji tüketiminde daha fazla artışa yol açarken, büyük miktarda flokülant eklenmesi de büyük miktarda kimyasal çamur üretimine neden olarak çamur konsantrasyonunda artışa ve çamur aktivitesinde daha fazla azalmaya yol açacak ve böylece bir kısır döngü oluşturacaktır.
#2
Kullanılan fosfor giderici kimyasal madde miktarı arttıkça çamur oluşumunun da arttığı bir kısır döngü söz konusudur.
Fosfor giderici kimyasalların kullanımı, çamur üretimini %20 ila %30, hatta daha fazla artırmıştır.
Atıksu arıtma tesislerinin en büyük endişelerinden biri olan çamur sorunu, esasen çamurun uzaklaştırılması için bir yolun olmaması veya mevcut yolun istikrarsız olması nedeniyle uzun yıllardır sorun teşkil etmektedir.
Bu durum, çamurun ömrünün uzamasına ve çamur yaşlanması olgusuna, hatta çamur şişmesi gibi daha ciddi anormalliklere yol açar.
Genleşmiş çamurun topaklanma özelliği zayıftır. İkincil çöktürme tankından atık su kaybıyla birlikte, ileri arıtma ünitesi tıkanır, arıtma etkisi azalır ve geri yıkama suyu miktarı artar.
Geri yıkama suyu miktarındaki artış iki sonuca yol açacaktır; bunlardan biri, önceki biyokimyasal bölümün arıtma etkisinin azalmasıdır.
Geri yıkama suyunun büyük bir kısmı havalandırma tankına geri gönderilir, bu da yapının gerçek hidrolik tutma süresini azaltır ve ikincil arıtmanın arıtma etkisini düşürür;
İkincisi, derinlik işleme ünitesinin işleme etkisini daha da azaltmaktır.
Geri yıkama suyunun büyük bir kısmının gelişmiş arıtma filtrasyon sistemine geri verilmesi gerektiğinden, filtrasyon hızı artar ve gerçek filtrasyon kapasitesi azalır.
Genel arıtma etkisi zayıflar ve bu durum, atık sudaki toplam fosfor ve KOİ'nin standart değerleri aşmasına neden olabilir. Standart değerlerin aşılmasını önlemek için, atık su arıtma tesisi fosfor giderici maddelerin kullanımını artıracak ve bu da çamur miktarını daha da artıracaktır.
Kısır bir döngüye dönüştü.
#3
Atıksu arıtma tesislerinin uzun vadeli aşırı yüklenmesi ve atıksu arıtma kapasitesinin azalmasının yol açtığı kısır döngü.
Atıksu arıtımı sadece insanlara değil, ekipmana da bağlıdır.
Atıksu arıtma ekipmanları uzun zamandır su arıtma çalışmalarının ön saflarında yer alıyor. Düzenli olarak onarılmadığı takdirde, er ya da geç sorunlar ortaya çıkacaktır. Ancak çoğu durumda, atıksu arıtma ekipmanları onarılamaz, çünkü belirli bir ekipman arızalandığında su çıkışı standartların üzerine çıkabilir. Günlük ceza sistemi altında ise herkes bunu karşılayamaz.
Profesör Wang Hongchen tarafından incelenen 467 kentsel atıksu arıtma tesisinden yaklaşık üçte ikisinin hidrolik yük oranı %80'in üzerinde, yaklaşık üçte birinin %120'nin üzerinde ve 5 atıksu arıtma tesisinin ise %150'nin üzerinde olduğu tespit edilmiştir.
Hidrolik yük oranı %80'in üzerinde olduğunda, birkaç süper büyük atıksu arıtma tesisi hariç, genel atıksu arıtma tesislerinde, atık suyun standartlara ulaşması koşuluyla bakım için su kesintisi yapılamaz ve havalandırıcılar ile ikincil çöktürme tankı emme ve sıyırıcıları için yedek su bulunmaz. Alt ekipmanlar ancak su boşaltıldığında tamamen elden geçirilebilir veya değiştirilebilir.
Yani, atıksu arıtma tesislerinin yaklaşık 2/3'ü, atık suyun standartlara uygun olmasını sağlama şartıyla ekipman onarımını yapamıyor.
Profesör Wang Hongchen'in araştırmasına göre, havalandırma cihazlarının ömrü genellikle 4-6 yıldır, ancak atıksu arıtma tesislerinin dörtte biri 6 yıldır havalandırma cihazlarında havalandırma bakımı yapmamaktadır. Boşaltılması ve onarılması gereken çamur sıyırıcısı ise genellikle yıl boyunca onarılmamaktadır.
Ekipman uzun süredir arızalı bir şekilde çalışıyor ve su arıtma kapasitesi giderek kötüleşiyor. Su çıkışındaki basınca dayanabilmek için bakım için durdurma imkanı yok. Bu kısır döngüde, her zaman çökme tehlikesiyle karşı karşıya olan bir atıksu arıtma sistemi olacaktır.
#4
sonuna yazın
Ülkemizin temel ulusal politikası olarak çevre korumanın belirlenmesinden sonra, su, gaz, katı atık, toprak ve diğer kirlilik kontrolü alanları hızla gelişti; bunların arasında atık su arıtma alanı öncü konumda sayılabilir. Yetersiz altyapı nedeniyle atık su arıtma tesislerinin işletimi çıkmaza girmiş, boru hattı şebekesi ve çamur sorunu ise ülkemizin atık su arıtma sektörünün iki büyük eksikliği haline gelmiştir.
Şimdi ise eksiklikleri giderme zamanı.
Yayın tarihi: 23 Şubat 2022
