Kerbela Atık Su Arıtma Tesisinin Performansının Gps-x Modellemesi İle Değerlendirilmesi

Abstract

Atık su arıtma tesisleri, kirleticilerin atık sulardan uzaklaştırılması ve bu sistemler aracılığıyla su kaynaklarının korunması için kullanılan tek yoldur. Sıvı atıkların aşırı miktarlarda veya belirli limitlerin dışında su kaynaklarına boşaltılması su kaynaklarına ve çevreye zarar verir ve bu suların kullanımını sınırlandırır. Bu araştırmanın amacı, Kerbela atıksu arıtma tesisinin performansını değerlendirmek ve atıksu parametrelerinde gerekli sınır değerleri elde etmek için gerekli iyileştirmeleri uygulamaktır. Veri toplama ve analizler sonucunda Kerbela atıksu arıtma tesisinin organik madde, askıda katı madde, amonyak ve yağların giderilmesi açısından iyi bir verimle çalıştığı, ancak nitrat ve fosfatların uzaklaştırılmasının istenilen seviyede olmadığı gözlenmiştir. Kerbela atıksu arıtma tesisinin işletme parametrelerinin (RAS, WAS, IR) düzenlenmesiyle, KOİ, BOİ5, NO3, NH4+, PO4 parametrelerinde ve güç tüketiminde (kW) sırasıyla %27, %49, %7, %78, %32 ve %63 iyileşme gözlenmiştir. Ancak fosfor, azot ve askıda katı maddelerin azaltılmasında regülasyon işleminin yeterli olmaması nedeniyle, fiziksel iyileştirme ve kimyasal iyileştirme olmak üzere iki senaryo analiz edilmiştir. İyileştirme işlemi, bu alanda dünyanın en önemli modellerinden biri olarak kabul edilen GPS-X simülasyonu ile gerçekleştirilmiştir. Kalibrasyon ve doğrulama işlemleri gerçekleştirilmiş ve gerçek veriler ve tahmin edilen veriler arasında iyi bir uyum olduğu belirlenmiştir. Fiziksel iyileştirme, kum filtresi ve ardından kimyasal dezenfeksiyon yerine UV ile fiziksel dezenfeksiyonun eklenmesi ile analiz edilmiştir. KOİ, BOİ5, NO3, NH4+, PO4, Cl2 tüketimi (ton/yıl), güç tüketimi (kW) ve toplam koliform için sırasıyla %48, %65, %93, %3, %48, %100, %77 ve %99 iyileştirme sağlanmıştır. Fiziksel iyileştirme, askıda katı maddelerin ve patojenlerin azaltılmasını sağlamış ancak çözünmüş iyonlar oldukları için nitratları ve fosfatları azaltamada etkili olmamıştır. Kimyasal iyileştirme, nitrat ve fosfat konsantrasyonlarını azaltmak için harici bir karbon kaynağının (metanol) eklenmesiyle analiz edilmiş ve. sırasıyla %75 ve %89 oranında azaltma sağlanmıştır.Wastewater treatment plants are the only means used to remove pollutants from wastewater and to protect water resources through these systems. Discharge of liquid wastes into water sources in excessive amounts or beyond certain limits harms water resources and the environment and restricts the use of these waters. The objective of this research is to evaluate the performance of the Karbala sewage treatment plant and use the necessary improvements and upgrades to attain the required limit values in wastewater parameters. As a result of data collection and analysis, it was observed that the Karbala sewage treatment plant works with good efficiency in terms of removing organic matter, suspended solids, ammonia, and fats, but the removal of nitrates and phosphates is not at the desired level. By regulating the internal operating factors such as (RAS, WAS, IR) in the Karbala sewage treatment plant, COD, BOD5, NO3, NH4, PO4 parameters, and power consumption (KW) improved by 27%, 49%, 7%, 78%, 32%, and 63%, respectively. But since the regulation process was not sufficient to reduce phosphorous, nitrogen, and suspended solids, two scenarios, the first was physical upgrading and the other was chemical upgrading were simulated. The process of upgrading was carried out by the GPS-X simulation, which is considered one of the most important models in the world in this field. The calibration and verification processes were carried out and good agreement was determined between the actual data and predicted data. The physical upgrading was represented by the addition of a sand filter, followed by physical disinfection with UV instead of chemical disinfection. The improvements for the COD, BOD5, TSS, NO3, TP, Cl2 consumption (ton/year), power consumption (kW), and total coliform were 48%, 65%, 93%, 3%, 48%, 100%, 77%, and 99%, respectively. The physical upgrading resulted in a reduction of suspended solids and pathogens but was not effective in reducing nitrates and phosphates as they are ions dissolved in wastewater. The chemical upgrading was represented by adding an external carbon source (methanol) to reduce nitrate and phosphate concentrations, which were reduced by 75% and 89%, respectively.