İçme suyu kaynaklarının arıtımında membran teknolojilerinin etkinliğinin istatistiksel yöntemler ile belirlenmesi

Su, tüm canlıların yaşamlarını sürdürebilmeleri için hayati bir öneme sahiptir. Artan nüfus, iklimdeki değişiklikler ile hızla gelişen endüstri, su kaynaklarının miktarını ve kalitesini etkilemektedir. Bu durum su arıtımı konusunu gün geçtikçe önemli bir noktaya getirmektedir. Su arıtımı birçok farklı tekniği içermekte olup su kalite parametrelerinin arıtım metotları incelendiğinde bazı parametreler için ileri teknoloji arıtım metotlarının kullanılmasının kaçınılmaz olduğu görülmektedir. Son yıllarda ülkemizde de içme suyu arıtımında membran filtrasyon prosesleri yaygın olarak uygulanmaktadır. Bu çalışma ile yüzeysel bir su kaynağının kalitesi mevsimsel olarak takip edilmesi ve tam ölçekli bir arıtma tesisinde arıtılması esnasında membran teknolojilerinin etkinliğinin, giderim verimliliğinin ve istatistiksel yöntemlerle belirlenmesi hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında, sert su kaynağı olan barajdan beslenen ters osmoz membran bazlı filtrasyon tesisi incelenmiştir. Ultrafiltrasyon ve ters osmoz proseslerinin giriş ve çıkış suyu üzerinde yıllık olarak 44 parametreyi kapsayan yaklaşık 1250 su kalitesi analizi yapılmıştır. Temel Bileşen Analizi (TBA) ile Yapay Sinir Ağı (YSA) modeli için önemli parametreler belirlenmiştir. Ultrafiltrasyon ve ters osmoz proseslerinin, izlenen parametrelerin arıtımı konusunda verimli performans gösterip göstermemediği araştırılmıştır. Tüm iyonlar arasındaki korelasyon test edilmiş ve iletkenliğin diğer parametreleri temsil eden en yüksek korelasyon olduğu bulunmuştur. Bundan sonra, giriş suyu kalitesi parametrelerinin sayısını azaltmak için TBA uygulanmıştır. YSA modelinin uygunluğu, ortalama kare hatalarının (0.00293 <0.01) değerlendirilmesiyle belirlenmiştir. Oluşturulan model, iletkenlik kullanılarak arıtma tesisi verimliliğinin değerlendirilmesi için faydalı olmuştur. İzleme çalışmaları ile ön arıtma işlemlerinin tek/çok değerlikli iyonların ayrılması için uygun olmadığını sonucu elde edilmiştir. UF membranlarının mikrobiyal ve nitrojen parametreleri için etkili olduğu ve RO membranlarının öncelikli tehlikeli madde olarak tanımlanan anyon ve metallerin ayrılması için verimli olduğu sonuçları elde edilmiştir.