1. Biyolojik atık su teDavisine giriş

1.1 Biyolojik atık su arıtma neDir?

Biyolojik atık su arıtma gücünü kullanan bir teknolojidir mikroveyaganizmalar -Somanca bakteriler - veyaganik kirleticileri- besinleri (azot ve fosfveya gibi) ve atık suda bulunan diğer kirleticileri tüketmek ve parçalamak. Esasen- doğanın kendi kendini saflaştırma sürecinin kontrollü, hızlVeırılmış bir versiyonudur.

Temel amaç, zararlı, çözünmüş ve kolloidal maddeleri (Bod ve OrtakD'ye katkıda bulunan) karbondioksit, su ve yeni mikrobiyal biyokütle (çamur) gibi zararsız yan ürünlere dönüştürmektir. Bu yöntem hayati önem taşır, çünkü su çevreye iade edilmeden önce veyaganik yükün büyük kısmını kaldırmanın en etkili ve çoğu zaman en uygun maliyetli yoludur.

---

1.2 Atıksu yönetiminde biyolojik tedavinin önemi

Atık suyun kontrolsüz boşalması, halk sağlığı ve su ekosistemleri için ciddi riskler oluşturmaktadır. Yüksek veyaganik madde konsantrasyonu tükenir çözünmüş oksijen Sular alırken, balıkların ve diğer su yaşamlarının ölümüne yol açar. Ek olarak, aşırı besinler büyüklere neden olabilir Alg Blooms (ötrofikasyon) ve pailejenler hastalığı yayabilir.

Biyolojik tedavi, çeşitli nedenlerle modern atık su yönetiminin linchpindir:

• Etkili kirletici çıkarma: Verimli bir şekilde kaldırır Biyokimyasal oksijen talebi (Bod) , biyolojik olarak parçalanabilir veyaganik maddenin ölçüsüdür.

• Besin Kontrolü: Özellikle kaldırmak için tasarlanabilir azot (oksijen tükenmesini ve toksisitesini önlemek için) ve fosfveya (ötrofikasyonu kontrol etmek için).

• Maliyet etkinliği: Genellikle büyük ölçekli uygulamalar için tamamen kimyasal veya fiziksel gelişmiş tedavi seçeneklerinden daha az enerji yoğun ve daha ucuzdur.

1.2.1 İkincil evre olarak biyolojik tedavi

Atıksu arıtma tipik olarak bir dizi aşamada elde edilir:

1. Birincil tedavi: Büyük tanklarda yerçekiminin en ağır katıları (TSS) yerleştirmek ve gres ve yüzen malzemeyi gözden geçirmek için kullanıldığı fiziksel bir işlem.

2. İkincil tedavi: Bu Biyolojik tedavi aşaması . Birincil açıklayıcılardan akan su hala yüksek seviyelerde çözünmüş ve ince kolloidal veyaganik madde içerir; Bu yükü tüketmek için mikroorganizmalar tanıtılır.

3. Üçüncül/Gelişmiş Tedavi: Suyun güvenli bir şekilde boşaltılmasından veya yeniden kullanılmadan önce spesifik kirletici maddelerin veya besin maddelerinin filtrasyon, dezenfeksiyon ve ileri düzeyde çıkarılmasını içeren son parlatma aşaması.

---

1.3 Biyolojik süreçlere genel bakış

Biyolojik atık su arıtma süreçleri, ilgili mikroorganizmaların oksijen gereksinimlerine göre geniş ölçüde kategorize edilmiştir:

• Aerobik Süreçler: Bu sistemler gerektirir çözünmüş oksijen (DO) işlevini yerine getirmek için. Mikroorganizmalar, organik kirleticileri karbondioksit, suya ve yeni hücrelere metabolize etmek için oksijeni kullanır. Bu, Bod'un çıkarılması için en yaygın yöntemdir. Örnekler arasında Aktif çamur Ve Damlatan filtreler .

• Anaerobik Süreçler: Bu sistemler çalışır Oksijen yokluğu . Mikroorganizmalar organik maddeyi parçaladı biyogaz (öncelikle metan ve ${\text{Ortak}}_2$ ) ve daha düşük bir çamur hacmi. Bunlar genellikle yüksek mukavemetli endüstriyel atık su için veya elde edilen çamurun aerobik işlemlerden tedavi edilmesi için kullanılır. Bir örnek UpfDüşük anaerobik çamur battaniyesi ( $\text{UASB}$ ) .

• Anoksik süreçler: Bu süreçler oksijensiz , ancak mikroorganizmalar kimyasal olarak bağlı oksijen kullanır (özellikle nitrat or nitrit iyonlar) moleküler yerine ${\text{O}}_2$ . Bu çok önemli adım denitrifikasyon (Azot Çıkarma) Birçok gelişmiş tedavi tesisinde.

2. Biyolojik atık su arıtma prensipleri

Biyolojik atık su tedavisinin etkinliği tamamen reaktör içindeki mikroskobik dünyayı anlamaya ve kontrol etmeye bağlıdır. Bu bölüm ana biyolojik aktörleri ve yönlendirdikleri temel biyokimyasal süreçleri detaylVeırmaktadır.

2.1 Mikroorganizmaların rolü

Genellikle olarak adlVeırılan sağlıklı bir biyolojik tedavi sistemi karışık likör or biyokütle , farklı bir ekosistemdir. Bu mikrobiyal topluluğun kolektif amacı, enerji büyütmek, üretmek ve üretmek için organik kirleticileri ("gıda") tüketmektir.

2.1.1 Bakteriler

Bakteriler tedavi sürecinin işgücüleridir. Büyük çoğunluğundan sorumlular $\text{Bod}$ kaldırma Ve besin giderme . Açıklayıcılara yerleşmek için çok önemli olan floklar (küçük kümeler) oluştururlar. Anahtar gruplar arasında heterotrofik bakteriler (karbon bileşikleri tüket) ve ototrofik bakteriler (nitrifikasyon gerçekleştir) bulunur.

2.1.2 mantar

Mantarlar genellikle daha az baskındır, ancak belirli koşullarda, özellikle sistem tedavisinde önemli hale gelir. Düşük $\text{ph}$ veya yüksek mukavemetli endüstriyel atıklar. Organik bozulmaya katkıda bulunurken, aşırı mantar büyümesi toplu filamentli yapıları nedeniyle (çamurun zayıf yerleşmesi).

2.1.3 Protozoa

Protozoa ve diğer yüksek organizmalar (rotiferler gibi) birincil bozucular değil, ancak önemli bir role hizmet ediyor parlatma atık su. Daha net bir nihai atık sulara katkıda bulunan "temizleyiciler" olarak işlev gören dağınık bakteriler ve ince partikül madde tüketirler. Varlıkları ve çeşitlilikleri, sağlık ve istikrar biyolojik sistemin.

---

2.2 Biyokimyasal reaksiyonlar

Kirleticilerin çıkarılması, mikroorganizmalar tarafından kullanılan elektron alıcı tarafından kategorize edilen bir dizi karmaşık biyokimyasal reaksiyon yoluyla gerçekleşir.

2.2.1 Aerobik Süreçler

Bu reaksiyonlar varlığında ortaya çıkar Çözünmüş oksijen ( $\text{YAPMAK}$ ) . Bakteri kullanımı $\text{YAPMAK}$ Organik maddeyi kararlı, zararsız ürünlere dönüştürmek için son elektron alıcısı olarak.

Organik Madde O2 → Bakteriler Ortak2 H2 O Yeni Hücreler

Azotlama , iki aşamalı bir aerobik işlem, azot çıkarma için anahtardır:

1. Nitritasyon: Amonyak ( ${\text{NH}}_4^{}$ ) nitrite dönüştürülür ( ${\text{HAYIR}}_2^{-}$ ).

2. Nitratasyon: Nitrit ( ${\text{HAYIR}}_2^{-}$ ) Nitrata dönüştürülür ( ${\text{HAYIR}}_3^{-}$ ).

2.2.2 Anaerobik Süreçler

Bu reaksiyonlar tamamen yokluğunda ortaya çıkar ${\text{O}}_2$ . Süreç, karmaşık organik maddeyi dönüştürmek için birkaç adım içerir. biyogaz (öncelikle metan ( ${\text{Ch}}_4$ ) Ve ${\text{CO}}_2$ ), enerji kaynağı olarak kullanılabilir. Ana fazlar hidroliz, asidogenez, asetogenez ve son olarak, metanogenez .

Organik Madde → Bakteriler Ch4 CO2 Yeni Hücreler Isısı

2.2.3 Anoksik süreçler

Bu reaksiyonlar $\text{YAPMAK}$ yok ama Nitrat ( ${\text{HAYIR}}_3^{-}$ ) mevcut. Bazı bakteriler, nitrat molekülüne kimyasal olarak bağlı oksijeni kullanır ve nitratı zararsız hale getirir azot gazı ( ${\text{N}}_2$ ) atmosfere salınan. Bu sürece denir denitrifikasyon ve azot kirliliğini önlemek için gereklidir.

Nitrat Organik Madde → Bakteriler Azot Gazı (N2) CO2 H2 O

---

2.3 Biyolojik tedaviyi etkileyen faktörler

Mikrobiyal topluluğun verimliliği, reaktördeki koşullara karşı oldukça hassastır. Operasyonel kontrol bu faktörleri optimal aralıklarda korumaya odaklanmaktadır.

2.3.1 Sıcaklık

Mikrobiyal aktivite, sıcaklıkta optimum bir noktaya kadar artar (tipik olarak $20-35^{\circ }\text{C}$ belediye bitkileri için). Daha düşük sıcaklıklar reaksiyon oranlarını yavaşlatırken, aşırı yüksek sıcaklıklar enzimleri denetleyerek mikropları öldürebilir.

2.3.2 $\text{ph}$

Çoğu mikroorganizma yakın bir şekilde gelişir $\text{ph}$ menzil (tipik olarak $6.5-7.5$ ). Aşırı $\text{ph}$ (asidik veya bazik) bakteriyel büyümeyi engelleyebilir ve nitrifikasyon gibi kritik süreçleri durdurabilir.

2.3.3 Besin mevcudiyeti

Mikroorganizmaların büyümek için dengeli bir diyete ihtiyacı vardır. Anahtar makrobesin — Azot (n) Ve Fosfor (P) - genellikle oranı ile mevcut olmalıdır $\text{Bod}:\text{N}:\text{P}$ yaklaşık $100:5:1$ . Eksiklik, atığı tedavi etmek için gereken biyokütlenin büyümesini ciddi şekilde sınırlayabilir.

2.3.4 Çözünmüş oksijen ( $\text{YAPMAK}$ )

$\text{YAPMAK}$ seviyeler için kritik aerobik süreçler (tipik olarak $1-3\text{mg/l}$ ), yetersiz oksijen bozulma işlemini yavaşlatacaktır. Tersine, $\text{YAPMAK}$ kesinlikle kontrol edilmeli veya olmamalı anaerobik Ve anoksik ilgili süreçlerin gerçekleşmesi için bölgeler.

İşte taslak içerik üçüncü bölüm makalenizin, Biyolojik atık su arıtma işlemleri türleri .

---

3. Biyolojik atık su arıtma işlemleri türleri

Biyolojik tedavi sistemleri temelde mikrobiyal topluluğun nasıl sürdürüldüğüne ve oksijenin sağlanıp sağlanmadığı ile sınıflVeırılır. Bu süreçler aerobik (oksijen gerektiren), anaerobik (oksijen eksik) ve hibrid sistemler olarak gruplandırılabilir.

3.1 Aerobik tedavi süreçleri

Aerobik süreçler, mikrobiyal metabolizmayı korumak için sürekli oksijen tedarikine dayanan en yaygın ikincil tedavi tipidir. Organik maddenin (Bod) çıkarılmasında oldukça etkilidirler.

3.1.1 Aktif çamur işlemi

Bu küresel olarak en yaygın aerobik sistemdir. Mikroorganizmaların süspansiyonunu içeren havalandırılmış bir tanka atık su sokulmasını içerir ( aktif çamur ). Mikroplar kirleticileri tüketir, yoğun, yerleşim yapılabilir mikrobiyal kümeler (flok) oluşturur ve daha sonra ikincil bir açıklayıcıda muamele edilmiş sudan ayrılır. Bu çamurun bir kısmı, yüksek bir aktif biyokütle konsantrasyonunu korumak için havalandırma tankına geri dönüştürülür.

3.1.2 damlatan filtreler

Tüplü filtreler (veya biyolojik filtreler), atık suyun bir ortam yatağı üzerine (örneğin kayalar, plastik) dağıtıldığı sabit film sistemleridir. A biyofilm (bir mikroorganizma tabakası) medya yüzeyinde büyür. Atıksu "damlarken", biyofilmdeki mikroplar organik maddeyi emer ve bozar. Doğal hava sirkülasyonu gerekli oksijeni sağlar.

3.1.3 Dönen Biyolojik Kontaktörler (RBC'ler)

RBC'ler, yatay bir şaft üzerine monte edilmiş büyük, yakından aralıklı, dönen disklerden oluşan başka bir sabit film sistemidir. Diskler kısmen atık sulara batırılmıştır. Diskler döndükçe, dönüşümlü olarak bir atık su filmi alırlar ve daha sonra biyofilm oksijen transferi için atmosfere maruz bırakırlar.

3.1.4 Havalandırılmış lagün

Bunlar, atık su içindeki mikrobiyal popülasyona oksijen sağlamak için yüzey havalandırıcıları veya dağınık hava sistemleri kullanan büyük, sığ havzalardır. Büyük bir arazi alanı gerektirirler, ancak daha düşük nüfus yoğunluğuna sahip alanlar için daha kolay ve idealdirler.

3.1.5 Membran Biyoreaktörleri (MBR'ler)

MBR'ler, geleneksel bir aktif çamur işlemini bir membran filtrasyonu birim (mikrofiltrasyon veya ultrafiltrasyon). Membranlar katı maddeleri ayırır ve ikincil bir açıklayıcı ihtiyacını ortadan kaldırır. Bu, çok daha yüksek bir biyokütle konsantrasyonu sağlar (yüksek $\text{SRT}$ ve yeniden kullanıma hazır, son derece yüksek kaliteli atık su üretir.

---

3.2 Anaerobik tedavi süreçleri

Anaerobik süreçler oksijensiz çalışır ve özellikle yüksek mukavemetli atık suyun tedavisi için veya değerli bir enerji kaynağı olan biogas ürettikleri için çamur için uygundur.

3.2.1 Anaerobik sindirim

Bu öncelikle stabilize etmek için kullanılır çamur Aerobik tedavi ile üretilen (biyosolidler). Çamur, anaerobik bakterilerin organik katıların önemli bir kısmını biyogaza dönüştürdüğü kapalı, ısıtmalı tanklara yerleştirilir ( ${\text{Ch}}_4$ ). Bu, çamur hacmini ve kokusunu azaltır.

3.2.2 Upflow anaerobik çamur battaniyesi ( $\text{UASB}$ ) Reaktörler

. $\text{UASB}$ atık suyun mikrobiyal granüllerin (çamur) yoğun bir "battaniyesinden" yukarı doğru aktığı yüksek oranlı bir anaerobik sistemdir. Organik madde bozuldukça, üretilen biyogaz granüllerin dolaşmasına neden olur ve biyokütle ve atık su arasında mükemmel bir temas oluşturur.

3.2.3 Anaerobik Filtreler

.se fixed-film reactors are packed with media. Wastewater flows through the packed bed, and the anaerobic microbes grow attached to the media, creating a highly efficient system for treating soluble organic waste.

---

3.3 Hibrit tedavi süreçleri

Hibrit sistemler, özellikle besin giderimi ve boşluk kısıtlamaları için verimliliği artırmak için geleneksel veya farklı reaktör tiplerinin özelliklerini birleştirir.

3.3.1 Sıralama Toplu Reaktörleri ( $\text{SBR'ler}$ )

$\text{SBR'ler}$ tüm tedavi aşamalarının (doldurma, tepki ver, yerleşmesi, çizilmesi) sırayla gerçekleşmesi konusunda benzersizdir. tek tank . Son derece esnektirler ve döngüdeki aerobik, anoksik ve anaerobik fazların süresini kontrol ederek hassas besin giderimine uyum sağlaması kolaydır.

3.3.2 Entegre Sabit Film Aktif Çamur ( $\text{IFA'lar}$ ) Sistemler

$\text{IFA'lar}$ Sistemler aktif çamur (askıda büyüme) ve sabit film teknolojisinin bir melezidir. Biyofilm taşıyıcıları (plastik ortam) doğrudan aktif çamur havalandırma havzasına eklenir. Bu, askıda çamur sisteminin esnekliğini korurken yavaş büyüyen bakteriler (nitriförler gibi) için kararlı bir ortam sağlayan yüksek bir biyokütle konsantrasyonuna izin verir.

4. Biyolojik tedavi sistemleri için tasarım hususları

Etkili ve stabil bir biyolojik arıtma tesisinin tasarlanması, atık su özelliklerinin derin bir şekilde anlaşılmasını ve reaktör parametrelerinin dikkatli bir şekilde kalibrasyonunu gerektirir. Amaç, mikroorganizmaların kirleticileri geliştirmesi ve verimli bir şekilde ortadan kaldırması için en uygun ortam yaratmaktır.

4.1 Atıksu özellikleri

. success of a biological system starts with accurately characterizing the influent (incoming) wastewater.

4.1.1 $\text{Bod}$ (Biyokimyasal oksijen talebi)

$\text{Bod}$ Mikroorganizmaların organik maddeyi sudaki belirli bir süre boyunca ayrıştırması için gereken oksijen miktarıdır (genellikle beş gün, ${\text{Bod}}_5$ ). Bu Birincil Tasarım Parametresi Mikrobiyal popülasyonun tüketmesi gereken organik yük miktarını dikte ettiği için biyolojik reaktörü boyutlandırmak için kullanılır.

4.1.2 $\text{MORİNA}$ (Kimyasal oksijen talebi)

$\text{MORİNA}$ kimyasal olarak oksitlemek için gereken oksijen miktarı Tümü organik ve inorganik madde. Hem biyolojik olarak parçalanabilir hem de biyolojik olarak parçalanamayan bileşenleri ölçer. . $\text{Bod}/\text{MORİNA}$ Oran önemlidir: yüksek bir oran (örn.,> 0.5) atığın yüksek olduğunu gösterir biyolojik olarak parçalanabilir Ve well-suited for biological treatment.

4.1.3 $\text{TSS}$ (Toplam askıda katı maddeler)

$\text{TSS}$ süspansiyonda tutulan katıları temsil eder. Yüksek $\text{TSS}$ daha kapsamlı birincil tedavi gerektirebilir ve biyolojik çamurun (biyosolidler) yönetimini etkiler. İyi yerleşim $\text{TSS}$ temiz atık üretimi için kritiktir.

4.1.4 Besin (azot ve fosfor)

. concentration of Azot ( $\text{N}$ ) Ve Fosfor ( $\text{P}$ ) iki nedenden dolayı kritiktir:

1. Mikrobiyal Sağlık: Yeterli $\text{N}$ Ve $\text{P}$ biyokütle büyümesi için gereklidir ( $100:\text{Bod}:5:\text{N}:1:\text{P}$ oran).

2. Atıksu kalitesi: Bu besinler yüksek miktarlarda mevcutsa, sistem özel olarak tasarlanmalıdır. Besin giderme (Nitrifikasyon/Denitrifikasyon ve Geliştirilmiş Biyolojik Fosfor Kaldırma, $\text{EBPR}$ ) su alımında ötrofikasyonu önlemek için.

---

4.2 İşlem Seçim Kriterleri

Doğru biyolojik süreci seçmek çeşitli faktörlere bağlıdır:

• Atıksu Gücü: Yüksek güç (yüksek $\text{MORİNA}/\text{Bod}$ ) Endüstriyel atıklar genellikle tercih eder anaerobik processes Biyogaz üretimi için, ardından parlatma. Düşük ila orta güçlü belediye atıkları tipik olarak Aerobik aktif çamur .

• Atık su gereksinimleri: Sıkı deşarj limitleri (özellikle besinler için) $\text{MBR'ler}$ veya çok aşamalı süreçler ( $\text{SBR'ler}$ , çok aşamalı aktif çamur).

• Arazi Kullanılabilirliği: Uzay kısıtlı yerler genellikle yüksek oranlı, kompakt teknolojiler gerektirir $\text{MBR'ler}$ or $\text{IFA'lar}$ , lagünler arazinin ucuz ve bol olduğu yerlerde uygundur.

• İşletme Maliyetleri: Aerobik süreçler havalandırma için yüksek enerji girdisi gerektirirken, anaerobik süreçler uzun vadeli maliyetleri etkileyen enerji (biyogaz) üretir.

---

4.3 Reaktör Tasarım Parametreleri

.se parameters are the operational levers used to control the microbial ecosystem within the reactor.

4.3.1 Hidrolik tutma süresi ( $\text{HRT}$ )

$\text{HRT}$ reaktörün içinde bir su birimi kalır.

Daha uzun $\text{HRT}$ Mikroorganizmalar ve kirleticiler arasında daha fazla temas süresi sağlar, ancak daha büyük bir tank boyutu gerektirir.

4.3.2 Katı tutma süresi ( $\text{SRT}$ )

$\text{SRT}$ (Ayrıca aranıyor $\text{McRt}$ veya çamur tutma süresi) ortalama zamandır mikroveyaganizmalar (solids) sistemde aktif kal.

$\text{SRT}$ öyle En önemli kontrol parametresi biyolojik aktivite için. Birlikte $\text{SRT}$ (örneğin, $10-30$ günler) gibi yavaş büyüyen organizmaları geliştirmek için gereklidir. nitriförler azot çıkarma için.

4.3.3 Gıda-Mikroorganizma ( $\text{F}/\text{M}$ ) Oran

. $\text{F}/\text{M}$ Oran günlük organik yüktür (yiyecek, $\text{Bod}$ or $\text{MORİNA}$ ) Mikroorganizmaların birim kütlesi başına tedarik edilir ( $\text{M}$ , karışık likör uçucu asma katılar olarak ölçülür veya $\text{MLVSS}$ ) reaktörde.

• A yüksek $\text{F}/\text{M}$ (örneğin, > 0.5 $\text{kilogram}\text{Bod}/\text{kilogram}\text{MLVSS}\cdot \text{d}$ ) mikropların "aç" olduğu ve suyu hızlı bir şekilde tedavi ettiği anlamına gelir, ancak çamur kötü yerleşir.

• A Düşük $\text{F}/\text{M}$ (örneğin, < 0.1 $\text{kilogram}\text{Bod}/\text{kilogram}\text{MLVSS}\cdot \text{d}$ ) yaşlı, iyi yerleşen çamurla sonuçlanır, ancak daha büyük bir tank gerektirir ve daha yavaştır.

---

4.4 Çamur Yönetimi

Tüm biyolojik süreçler üretir Fazla Biyokütle (Çamur) Bu sistemden kaldırılmalıdır. Bu çamur genellikle $95-\%\; 99$ su ancak konsantre kirleticileri içerir, bu da onu bertaraf zorluğu haline getirir. Çamur tedavisi (kalınlaşma, susuzlaştırma ve sıklıkla anaerobik digestion ), nihai bertaraftan önce (örneğin, arazi uygulaması veya depolama) önce malzemeyi stabilize etmeyi ve hacmini azaltmayı amaçlayan genel atık su yönetiminin önemli, yüksek maliyetli bir bileşenidir.

5. Biyolojik atık su arıtma uygulamaları

Biyolojik tedavi, büyük metropol alanlarından özel endüstriyel tesislere kadar çeşitli kaynaklardan atık suyu işlemek için gerekli olan oldukça uyarlanabilir bir teknolojidir.

5.1 Belediye Atıksu Tedavisi

Öncelikle konut evlerinden, ticari işletmelerden ve kurumlardan elde edilen belediye atık su, biyolojik tedavi için klasik uygulamadır.

• Özellikler: Genellikle orta mukavemetli bir organik yük içerir ( $\text{Bod}$ Ve $\text{MORİNA}$ ), yüksek seviyelerde askıda katı maddeler ( $\text{TSS}$ ) ve önemli miktarda besin (azot ve fosfor).

• Kullanılan süreçler: . standard treatment train relies heavily on Aktif çamur Processes (Genellikle değiştirilir Biyolojik besin giderimi or $\text{BNR}$ ) ve bazen sabit film sistemleri gibi Damlatan filtreler or $\text{RBCS}$ . Birincil amaç, kamu su yollarını korumak için katı deşarj standartlarını karşılamaktır.

---

5.2 Endüstriyel Atıksu Arıtma

Endüstriyel atık su, kompozisyon ve konsantrasyonda belediye kanalizasyonundan çok daha değişkendir ve genellikle özelleştirilmiş biyolojik çözümler gerektiren benzersiz zorluklar sunar.

5.2.1 Yiyecek ve içecek endüstrisi

• Özellikler: Yüksek organik yükler (şekerler, yağlar, nişastalar) ve genellikle yüksek sıcaklıklar.

• Kullanılan süreçler: Anaerobik sistemler beğenmek $\text{UASB}$ Yüksekle başa çıkmak için ilk önce reaktörler sıklıkla kullanılır $\text{MORİNA}$ Ve generate valuable biyogaz ( ${\text{Ch}}_4$ ) . Bunu genellikle kompakt bir aerobik sistemi takip eder ( $\text{MBR}$ or $\text{Aktif çamur}$ ) son parlatma için.

5.2.2 Hamuru ve Kağıt Endüstrisi

• Özellikler: Yüksek hacimler, renk ve yavaşça biyolojik olarak parçalanabilir lignin bileşikleri.

• Kullanılan süreçler: Gibi büyük ölçekli sistemler Havalandırılmış lagünler veya yüksek oranlı aktifleştirilmiş çamur, büyük akış hızları nedeniyle yaygındır. Renk ve kalıcı bileşik çıkarma için özel mantar veya bakteriyel suşlar gerekebilir.

5.2.3 Kimya Endüstrisi

• Özellikler: Standart mikrobiyal aktiviteyi engelleyebilen spesifik veya konvansiyonel olmayan kirleticiler (inatçı organikler, ağır metaller) içerir.

• Kullanılan süreçler: Tedavi genellikle özel, sağlam biyoreaktörler veya bazen birden fazla aşama gerektirir Biyolojik (özel olarak seçilmiş mikrop kültürleri eklemek) veya gibi gelişmiş yöntemlerle bağlantı Gelişmiş oksidasyon işlemleri ( $\text{AOPS}$ ) biyolojik aşamadan önce veya sonra.

---

5.3 Tarımsal Atıksu Tedavisi

Bu, çiftliklerden gelen akışı ve en önemlisi, konsantre hayvan besleme operasyonlarından kaynaklanan atık suyu içerir ( $\text{Cafos}$ ) veya gübre.

• Özellikler: Son derece yüksek konsantrasyonlar $\text{Bod}$ , $\text{TSS}$ , patojenler ve özellikle besinler.

• Kullanılan süreçler: Tedavi astarlı lagünleri, ardından anaerobik sindirimi (hacmi azaltmak ve enerji üretmek için) ve daha sonra arazi uygulaması veya deşarjdan önce besin ve patojenin uzaklaştırılması için aerobik tedaviyi içerir.

---

5.4 Yerinde atık su arıtma

Merkezi belediye sistemlerine erişimi olmayan alanlarda kanalizasyon tedavisi için biyolojik yöntemler gereklidir.

• Septik Tanklar: Öncelikle fiziksel olsa da, septik bir tanktaki çamur tabakası yavaş anaerobik sindirime uğrar.

• Küçük ölçekli bitkiler: Compact gibi sistemler $\text{SBR'ler}$ veya paket $\text{MBR'ler}$ küçük bir ayak izinde yüksek kaliteli atık su sunan bireysel okullar, hastaneler, konut gelişmeleri veya uzak endüstriyel alanlar için kullanılır.

İşte taslak içerik altıncı kısım makalenizin, Biyolojik tedavinin avantajları ve dezavantajları .

---

6. Biyolojik tedavinin avantajları ve dezavantajları

Biyolojik süreçler modern atık su yönetiminin omurgasını oluştururken, dikkatli tasarım ve çalışma yoluyla yönetilmesi gereken belirli sınırlamalara tabidir.

6.1 Avantajlar

Biyolojik tedavi, tamamen fiziksel veya kimyasal alternatiflere göre zorlayıcı faydalar sunar.

6.1.1 Etkili kirletici çıkarma

Biyolojik sistemler çıkarmada son derece etkilidir organik $\text{Bod}$ Ve $\text{MORİNA}$ atık sudan, genellikle $\%\; 90$ -plus kaldırma oranları. Ayrıca, büyük ölçekli en pratik ve uygun maliyetli araçlardır. Biyolojik besin çıkarma ( $\text{BNR}$ ) , hassas su yollarını aşırı azot ve fosforun neden olduğu ötrofikasyondan korumak için gereklidir.

6.1.2 Maliyet etkinliği

Oluşturulduktan sonra, biyolojik süreçler için işletme maliyetleri genellikle kimyasal işlemden daha düşüktür. Aerobik sistemler havalandırma için önemli enerji gerektirse de, bu genellikle kimyasal flokülantlar veya biyolojik olmayan yöntemlerde gerekli olan çökeltiler için gereken yüksek maliyet ve sürekli arz ile dengelenir. Anaerobik sistemler Hatta olabilir bile Net Enerji Üreticileri biyogazın üretimi ve kullanımı yoluyla ( ${\text{Ch}}_4$ ).

6.1.3 Çevre Dostu

Biyolojik tedavi temel olarak doğal süreçleri içerir ve kirleticileri stabil, toksik olmayan ürünlere dönüştürür ( ${\text{CO}}_2$ , ${\text{H}}_2\text{O}$ ve biyokütle). Ortaya çıkan Biyosolidler (çamur) Atık yönetimine dairesel bir ekonomi yaklaşımını teşvik ederek, genellikle bir toprak değişikliği olarak tedavi edilebilir ve güvenli bir şekilde yeniden kullanılabilir.

---

6.2 Dezavantajlar

. reliance on a living microbial community introduces certain operational vulnerabilities.

6.2.1 Toksik maddelere duyarlılık

Mikroorganizmalar canlı hücrelerdir ve ani girdilerle kolayca engellenebilir veya öldürülebilir toksik endüstriyel kimyasallar , ağır metaller, yüksek $\text{ph}$ (asit veya baz) veya yüksek tuz konsantrasyonları. Bir "şok yükü", bir sistemin biyokütlesini silebilir, bu da nüfusun geri kazanılması ve tedavi kalitesinin geri dönmesi için günler veya haftalar gerektirir.

6.2.2 İşlem İstikrarsızlığı

Biyolojik sistemler, mikrobiyal sağlıkla ilgili istikrarsızlık sorunlarından muzdarip olabilir, örneğin çamur bulking or köpürme .

• Toplu Filamentöz bakteriler aşırı büyüdüğünde, çamur floklarının açıklığa düzgün bir şekilde yerleşmesini önleyerek yüksektir. $\text{TSS}$ Son atıkta.

• Köpürme genellikle belirli bakteri türlerinden kaynaklanır ve havalandırma tankı yüzeyinde operasyonel sorunlara ve güvenlik tehlikelerine yol açabilir.

6.2.3 Çamur üretimi

. fundamental goal of biological treatment is to convert dissolved pollutants into solid biomass (sludge). This necessary conversion creates the ongoing challenge and cost of çamur management (susuzlaştırma, stabilizasyon ve bertaraf). Çamur işleme maliyetleri açıklayabilir $\%\; 30\text{to}\%\; 50$ bir atık su arıtma tesisi için toplam işletme bütçesinin.

7. Son Gelişmeler ve Yenilikler

. field of biological wastewater treatment is continually evolving, driven by the need for greater efficiency, smaller footprints, and increased resource recovery. Recent innovations are transforming traditional systems.

7.1 Gelişmiş oksidasyon işlemleri ( $\text{AOPS}$ )

$\text{AOPS}$ kesinlikle biyolojik değil, ancak giderek daha fazla kullanılıyor tandem biyolojik sistemlerle. Oldukça reaktif geçici türler üretmeyi içerirler, örneğin hidroksil radikali ( $\cdot \text{AH}$ ) , biyolojik olarak parçalanamayan (inatçı veya mikropolutantlar) organik kirleticileri hızla oksitleyen ve yok eden.

• Başvuru: $\text{AOPS}$ olarak kullanılır ön muamele toksik bileşikleri yıkmak, onları mikroorganizmalara erişilebilir hale getirir veya tedavi sonrası (üçüncül aşama) farmasötik ve pestisit izlerini çıkararak atık suları cilalamak.

7.2 Biyoakmentasyon ve Biyostimülasyon

.se techniques focus on actively managing the microbial population:

• Biyolojik: İçerir Özel olarak seçilmiş, yerli olmayan mikrobiyal kültürlerin ilavesi bir reaktöre. Bu tipik olarak, doğal biyokütlenin işleyemeyeceği spesifik, karmaşık endüstriyel kirleticileri bozabilen organizmaları tanıtmak için yapılır.

• Biyoistimülasyon: Dahil Reaktör ortamını optimize etmek (örneğin, adding specific limiting nutrients like trace metals or vitamins) to enhance the growth and activity of the existing, native biomass to improve treatment efficiency.

7.3 Granüler çamur teknolojisi

Bu yenilik, öncelikle kullanılan sistem verimliliği ve ayak izi azaltmasında büyük bir sıçrama sunuyor. Aerobik granüler çamur ( $\text{Ags}$ ) Sistemler.

• Prensip: Geleneksel aktif çamur floklarını oluşturmak yerine, biyokütle kendiliğinden yoğun, kompakt, küresel olarak düzenlenir granüller . Bu granüller önemli ölçüde daha hızlı yerleşir ve tek bir reaktörde karbon, azot ve fosforun eşzamanlı olarak çıkarılmasını sağlayan farklı bölgelere (aerobik dış, anoksik/anaerobik iç) sahiptir.

• Avantaj: Çok daha yüksek biyokütle konsantrasyonuna izin verir ve ayrı bir açıklayıcı ihtiyacını ortadan kaldırır ve bitki ayak izini kadar azaltarak $\%\; 75$ .

7.4 Mikroorganizmaların genetik mühendisliği

Halen araştırma ve pilot aşamada olmasına rağmen, genetik mühendisliği muazzam bir söz vermektedir. Bilim adamları şunların yollarını araştırıyor:

• Bozulmayı Geliştirin: Kalıcı organik kirleticilerin bozulmasını hızlandırmak için mikropları değiştirin ( $\text{Pops}$ ).

• Verimliliği Artırın: Mühendis organizmaları çoklu reaksiyonlar (örn., Eşzamanlı nitrifikasyon ve denitrifikasyon) daha etkili bir şekilde veya aksi takdirde doğal popülasyonları engelleyecek toksik koşulları tolere etmek için. .