Ön Çökeltme Havuzu...

"Ön Çökeltme Havuzu" ile ilgili İngilizce detay bilgi için "ana52/ani405.html" sayfasına gidiniz...

Sudan daha fazla yoğunluğa sahip askıda katı madde içeren atıksu durağan koşullara sahip olduğu zaman bünyesindeki tanecikler yerçekimi etkisi ile çökeleceklerdir. Askıda katı maddelerin atıksudan uzaklaştırılmasında en yaygın kullanılan işlem yerçekimi ile çökeltmedir. Kendinden sonra gelen biyolojik arıtma ünitelerinden önce kullanılan ön çökeltme havuzları etkili bir askıda katı madde giderimi sağlar. Kimyasal arıtım ile beraber kullanıldığında, çözünür fosfatların ve diğer çözünmüş katıların giderimini sağlar ve askıda katı madde giderme verimini arttırır.

Ara ve son çökeltme havuzları biyolojik arıtma süreçlerinde oluşan katıların (mikroorganizmaların) çökeltilmesi amacı ile kullanılır. Çökeltme havuzları, ayrıca üçüncül arıtım süreçlerinde de kullanılmaktadır. Çökeltme havuzları aynı zamanda çökelmiş katıların belirli oranda yoğunlaştırılmasını da sağlar. Bununla beraber, çökeltme işleminin temel amacı maksimum askıda katı madde giderme verimi eldesine yöneliktir. Bu işlem için çökelen çamur belirli aralıklarla hemen sistemden uzaklaştırılmalıdır.

Çamurun yoğunlaştırılmasını sağlamak için, tabana çökelmiş çamura uygulanabilecek yüksek alıkonma süresi askıda katı madde giderme verimini olumsuz yönde etkileyecektir. Bu işlem için ayrı bir tank (çamur yoğunlaıtırıcı) kullanılmaktadır.

Çökeltme havuzları genelde dairesel veya dikdörtgen planlıdır ve sürekli akım bazında tasarımlanırlar. Çökeltme havuzları dört ana bölgeden oluşur; giriş, çökelme, çamur ve çıkış. Askıda katı madde içeren durultulacak akım havuza giriş bölgesinden alınır. Katıların sıvı fazdan ayrılması nispeten durağan koşullara sahip olan çökelme bölgesinde gerçekleşir. Duru su çıkış bölgesinden havuzu terkeder. Tabana çökelen katılar çamur bölgesinde birikir, sıkışır ve düzenli aralıklarda sistemden uzaklaştırılır.

Atıksuyun verildiği çökeltme havuzu çok değişken tipte katı maddelerin çökeltilmesini sağlar. Bu maddeler, nispeten düşük konsantrasyona sahip olan ayrık taneciklerden, yüksek konsantrasyona sahip olan yumaklı katılara kadar geniş bir aralığa sahiptir. Çökeltme işlemine tabi tutulan katılar genelde üç ana gruba ayrılır; (a) sınıf - I taneli katı maddeler : çökelme hızları konsantrasyondan bağımsızdır ve yüzeysel hidrolik yüke eşittir, (b) sınıf - II gittikçe büyüyen partiküller : yüzeysel hidrolik yük ve alıkonma süresi kritiktir ve tanecik büyümesi önemlidir ve (c) sınıf - III : çökelme hızı konsantrasyonun bir fonksiyonudur ve askıda katı madde konsantrasyonu önemli mertebelerdedir. Alıkonma süresi ve katı yükleme hızı önemlidir.

Çökeltme verimini, havuz biçimi ve giriş - çıkış yapılarının özellikleri kadar, debi salınımları, rüzgar ve sıcaklık gradyanları da etkiler. Yüzeysel hidrolik yük genellikle taneciklerin veya süspansiyonun çökelme hızının % 50 ila % 65'i arasında değişir. Nihai çıkış suyunun kalitesi arıtma verimini belirlediğinden, özellikle son çökeltme havuzları için bu faktör pik debide % 50'yi aşmamalıdır. Tasarımda uygulanması gereken alıkonma süresi, laboratuvar deneyleri ile elde edilen değerin en az 3 ila 4 katı mertebesinde olmalıdır. 30 m'den daha uzun dikdörtgen biçimli havuzlarda veya 30 m'lik çapa sahip dairesel planlı havuzlarda, rüzgarın su yüzeyinde yarattığı kesme etkisi ile oluşan karışım hafif taneciklerin tabandan yüzeye yükselmesine neden olur.

Büyük çökeltme havuzlarının inşaası tamamen sistem ekonomisi ile ilgilidir. Bununla birlikte, işletme sorunları daha büyük işletme masraflarına neden olacaktır. Evsel atıksu arıtma tesislerinin tasarımında debi salınımlarının büyük önemi vardır. Debi salınımlarının etkisinin uzun veya kısa süreli oluşu önem kazanır. Uzun süreli salınımların etkisi, tasarım sırasında alınacak bazı önlemler ile ortadan kaldırılabilir. Herhangi bir dengeleme olmaksızın, tüm çökeltme havuzları kısa süreli debi salınımlarından oldukça etkilenirler. Bu özellikle küçük sistemler için daha büyük mertebelerdedir. Tasarımda maksimum atıksu debisi kullanılmalıdır. Bununla beraber, saatlik salınımlar büyük pikler yapıyorsa, çıkış suyu kalitesinin bozulmaması için düşük yüzeysel hidrolik yük değerleri uygulanmalıdır. Kısa süreli salınımlara neden olan bir diğer etmen de sabit debili pompalardır.

Tüm çökeltme havuzlarının ve özellikle de son çökeltme havuzlarının verimini etkileyen en önemli etken giriş yapısının özellikleridir. Giriş yapısının temel görevi, gelen akımı hem yatay hem de düşey düzlemde tüm havuz enkesiti boyunca üniform olarak havuza alması ve kısa çevrintilere ve türbülansa neden olmamasıdır. Giriş suyu akım hızı mümkün mertebe düşük olmalıdır. Çıkış yapısına kıyasla, giriş yapısı daha büyük öneme sahiptir. Giriş yapısının uygun olmayan tasarımı, özellikle dairesel planlı havuzlarda kısa çevrintilerin oluşmasına ve çıkış suyu kalitesinin azalmasına neden olur. Dairesel planlı havuzlar için giriş yapıları merkezi veya çevresel olabilir. Merkezi giriş yapısı suyu havuzun orta noktasına getirir ve buradan akımı ışınsal olarak radyal akım ile çevreye doğru yayar. Giriş borusunun, havuzun tabanına çökelen çamurun kürenmesine yarayan mekanik sıyırıcının hareketi açısından taban betonunun altına gömülü olması gerekir.

Giriş bölmesi, borudan çıkan suyun enerjisini kırmalı ve suyu havuza üniform olarak yaymalıdır. Giren akımın kinetik enerjisi akımın küçük "eddy"lere dönüştürülmesi ile kırılabilir. Son çökeltme havuzlarında yer alan giriş bölmesinin çapı geri çevrim oranına bağlıdır. Geri çevrim oranı % 100 ise, giriş bölmesi çapı havuz çapının % 20'sinden az olmamalıdır. Giriş bölmesine doğru olan akımın hızı 1 m/sn'yi aşmamalıdır. Giriş bölmesindeki deliklerden çıkış hızı ise 0.08 m/sn'den daha büyük olmamalıdır. Biyolojik arıtımdan alınan su, havuzun tüm çevresi boyunca yerleştirilmiş dağıtım kanalındaki orifisler yardımı ile havuza verilir. Dikdörtgen planlı havuzların giriş yapıları, giriş delikleri ve dalgıç perdelerden ibarettir. Küçük delikler enerjiyi daha hızlı bir şekilde kırar. Giren akım havuz enkesiti boyunca üniform olarak dağıtılmalıdır. Giriş deliklerindeki akım hızı 0.08 ila 0.16 m/sn arasında olmalıdır. Dalgıç perde giriş deliklerinden 15 ila 30 cm uzaklıkta konumlandırılmalıdır.

Çökeltme havuzlarında giderim verimi havuz derinliğinden bağımsızdır. Bununla birlikte, tasarım mühendisi, çökelmiş katıları depolamak, tabana çökelmiş katıları kaldıracak yüksek yatay akım hızı oluşturmamak, çıkış suyu ile birlikte tabandaki katıların kaçmasını önlemek için yeterli bir havuz derinliği sağlamak zorundadır. Derin havuzlarda tabana çökelmiş katıların uzun alıkonma süresi nedeni ile anaerobik koşullara neden olabileceği de unutulmamalıdır. Ayrıca, özellikle derin dikdörtgen planlı havuzlarda yoğunluk akımları daha kısa sürede oluşur.