İçme Sularından İyon Değişimi ve Biyolojik Denitrifikasyonla Nitrat Gideriminin İncelenmesi

Abstract

Ill ÖZET İçme sularından nitrat giderimini incelemek amacıyla labaratuvar model sistemlerinde iyon değişimi ve biyolojik arıtım çalışmaları yapılmıştır. İyon değiştirici olarak karışık reçine, biyolojik çalışmalarda ise Paracoccus denitrifikan mikroorganizma kültürü kullanılmıştır. Kesikli sistemde reçine ve serbest mikroorganizma, sürekli sistemde ise aşağı akışlı kolon reaktörde reçine ve mikroorganizma tutuklanmış reçine ile çalışılmıştır. Her dört durumdaki nitrat giderim verimi değerlendirilmiştir. Kesikli sistemde karışık reçine ile nitrat giderim verimine, reçine miktarı, karıştırma süresi, nitrat derişimi, pH ve diğer anyonların etkileri araştırılmıştır. En yüksek verim, 150 mi numune hacminde, 3 g reçine ile 60 dakikalık karıştırma süresinde elde edilmiştir. Giderim verimi 6.2 mg N0371 için %85.48, 758 mg N037l için %99.02, 6200 mg N0371 için %44.90 bulunmuştur. 1.5-9.2 pil aralığında reçine ile nitrat gideriminin mümkün olduğu tespit edilmiştir. Sürekli sistemde 5 ml/dak. akış hızında N03_ giderim verimine diğer anyonların etkisi incelenmiş, SC>4=, HC03' ve Cl* anyonlarının giriş derişimlerine bağlı olarak reçinenin işletme süresinin azaldığı görülmüştür. Kesikli sistemde biyolojik nitrat giderim verimine, karıştırma süresi, nitrat derişimi, sıcaklık ve pH etkileri incelenmiştir. En iyi arıtım 5 dakikalık karıştırma süresinde elde edilmiştir. En yüksek nitrat giderim verimi 500 mg N0371 için %73 olarak bulunmuştur. N03' derişiminin artması ile N03' giderim veriminin azaldığı görülmüştür. Biyolojik arıtımın 30 C'de ve 7.5 pH'da maksimum olduğu tespit edilmiştir. Aşağı akışlı kolon sistemde oda sıcaklığında ve 30° Cde 2.5-5 dak. gibi iki farklı altkonma süresinde biyolojik NO3' giderme verimi incelenmiştir. Her iki alıkonma süresinde %75-99 oranında verim elde edilmiştir. Mikroorganizma tutuklanmış reçine kolonunun işletme ömrünün reçine kolonunun işletme ömründen daha uzun olduğu tespit edilmiştir. Kolon çıkış suyunda nitıit oluşumu gözlenmiştir. Yeterli alıkonma süresi ile nitrit derişiminin azaldığı tespit edilmiştir.

JV ABSTRACT In order to examine The nitrate removal from drinking water by ion-exchange and biological treatment was studied in the laboratory model systems. In ion exchange mixed resin and in the biological studies Paracoccus denitrificant cultivating micro-organisms were used. In the batch system, studies were carried out with resin and free micro-organisms and in the continuous system the down wash column reactor with resin and micro-organisms attached to resin. The nitrate removal efficiencies in these four situations were determined found out. The effects of amount of resin, mixing time, nitrate concentration, other anions and pH on the nitrate removal efficiency with resin were examined in the batch system. The maximum efficiency was found with a 150 ml of sample volume and 3 g of resin in a 60 minutes mixing time. The nitrate removal efficiency was found for 6.2 mg N03'/l as 85.48 %, for 758 mg NO3-/I as 99.02 % and for 6200 mg NO3VI as 44.90 %. It was decided that the nitrate removal with resin is possible in the 1.5-9.2 pH range. In the continuous system the influences of other anions on NO3* removal efficiency in the 5 ml/min. rate of flow were investigated and the operating time of resin has been observed to reduce depending on the inlet concentration of S04=, HCO3' and CI' anions. In the batch system, the effects of mixing time, nitrate concentration, temperature and pH on biological nitrate removal efficiency were examined. The best treatment was found in a 5 minutes mixing time. The maximum efficiency was found at 500 mg NO3VI as 73 %. It was understood that the increase of NO3' concentration reduces the NO3' removal efficiency. The biological treatment was decided to be maximum at 30°C and 7.5 pH. Biological NO3' removal efficiency was examined in the down wash column system, at room temperature and at 30°C as two different residence time 2.5-5 min. In both residence time the efficiency is between 75 and 99 %. The operating lifetime of the column of micro organisms attached to resin was found longer than that of the resign column. Nitrite was seen to occur in the column enffluent. Nitrite concentration has reduced with sufficient residence time.