Atıksu Arıtma Tesislerinde Sıvı Oksijen Uygulaması

Ⅰ. Atıksu Arıtma Tesislerinde Sıvı Oksijenin Rolü

Atıksu arıtma işlemi sırasında büyük miktarlarda organik bileşikler ve azot, fosfor gibi elementler suya deşarj edilerek su ortamının kirlenmesine neden olur. Kirliliği azaltmak için genellikle biyolojik arıtma uygulanır. Biyo-arıtma, kirleticileri uzaklaştırmak için mikroorganizmaları kullanan biyolojik prensiplerden yararlanır. Biyolojik arıtma, mikrobiyal solunum ve metabolizma için oksijen sağlamak üzere hava gerektirir. Geleneksel biyolojik arıtma sistemlerinde mikroorganizmalara gerekli oksijeni sağlamak için gaz jeneratörleri veya hava üfleyiciler kullanılır. Ancak bu yöntemin yüksek işletme maliyetleri, yüksek enerji tüketimi ve bakım zorlukları gibi bazı dezavantajları vardır. Sıvı oksijenin uygulanması bu sorunların çözülmesine yardımcı olabilir. Sıvı oksijen, yüksek konsantrasyonda oksijen içeren, son derece düşük sıcaklığa (-183°C) sahip bir sıvıdır. Atık su arıtma reaktörüne sıvı oksijenin enjekte edilmesi, büyük miktarda oksijen sağlayarak mikrobiyal solunumu, organik madde bozunmasını ve nitrojen, fosfor ve diğer elementlerin uzaklaştırılmasını kolaylaştırır. Ek olarak, sıvı oksijenin düşük sıcaklığı, reaktörün sıcaklığını düşürerek mikroorganizmaların hayatta kalmasını ve verimliliğini artırabilir.

Ⅱ. Sıvı Oksijenle Reaktör Arıtma Kapasitesini Artırma Yöntemleri

Sıvı oksijenin kullanılması, atık su arıtma reaktörünün arıtma kapasitesini artırabilir. Spesifik yöntem, reaktörün havalandırma alanını arttırmak ve havayı sıvı oksijenle değiştirmektir. Deneyler, belirli koşullar altında geleneksel hava üfleyicilerin sıvı oksijenle değiştirilmesinin, atık su arıtma reaktörünün arıtma kapasitesini 1,5-2 kat artırabileceğini göstermiştir. Ayrıca sıvı oksijen diğer gazlarla aynı anda kullanılabilir. Reaktöre sıvı oksijen enjekte edildikten sonra hava talebi azaltılabilir, böylece işletme maliyetleri ve enerji tüketimi azaltılırken arıtma verimliliği de artırılabilir. Ancak proses tasarımı sırasında güvenlik hususlarının dikkate alınması gerekir.

Ⅲ. Sıvı Oksijenin Diğer Gazlarla Karşılaştırılması

Oksijen gazıyla karşılaştırıldığında sıvı oksijenin aşağıdaki avantajları vardır:

1. Reaksiyon hızlarını artırabilen ve enerji tüketimini azaltabilen daha yüksek oksijen konsantrasyonu sağlar.

2. Düşük sıvı oksijen sıcaklığı, reaktör sıcaklığını düşürerek mikrobiyal hayatta kalma oranlarını artırabilir.

3. Sıvı oksijenin kullanımı kolaydır ve karmaşık ekipman veya bakım gerektirmez.

Sonuç olarak, atık su arıtma tesislerinde sıvı oksijenin uygulanması yaygındır, bu da arıtma verimliliğini arttırır ve işletme maliyetlerini azaltır. Ancak güvenli ve güvenilir bir proses sağlamak için çalışma sırasında güvenliğe dikkat edilmelidir.