Bu çalışmada, ayrık evsel atıksuların membran biyoreaktörde (MBR) arıtılma mekanizmaları araştırılmıştır. Çalışma, siyah ve gri atıksuların beslendiği pilot ölçekli iki ayrı batık MBR kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Biyolojik arıtmanın kirletici boyutu üstüne etkisinin incelenmesi ve membranların verimli süzme boyut aralığının belirlenmesi amacıyla, atıksu ve aktif çamur örnekleri üstünde, KOİ için boyut dağılım analizi gerçekleştirilmiştir. Aktif çamur örnekleri üstünde gerçekleştirilen kirletici boyut dağılım analizi sonuçları ile membran süzüntüsünün konsantrasyonu karşılaştırılarak membranın verimli süzme boyutu tahmin edilmiştir. Buna göre, bu çalışmada kullanılan membranlar mikrofiltrasyon sınıfında ve 400 nm gözenek açıklığına sahip olmasına karşın, MBR içinde membran yüzeyinde biyofilm oluşması ve ikinci bir bariyer görevi görmesi sebebiyle verimli süzme boyutunun yaklaşık 8 nm değerine düştüğü ve ultrafiltrasyon sınıfında yer aldığı belirlenmiştir. Dolayısıyla membranın sadece biyokütle ile su fazının ayrılmasını sağlamakla kalmadığı, büyük molekül ağırlığına sahip ayrıştırılamayan çözünmüş organik maddelerin de reaktör içinde tutulmasını sağladığı belirlenmiştir. Bu noktadan hareketle, çözünmüş kalıcı KOİ’nin MBR’larda akibetinin araştırılması için atıksu, MBR içinden alınan aktif çamur numunesi süzüntüsü ve membran süzüntüsü arasında kararlı denge için kütle dengesi eşitliği kurulmuştur. Kütle dengesi eşitlikleri sonucunda, konvansiyonel sistemde ayrıştırılamayan bir kısım çözünmüş kalıcı KOİ’nin MBR’larda ayrıştığı belirlenmiştir. Her iki MBR’da da çözünmüş kalıcı KOİ’nin ayrışma verimi, reaktör içinde tutulan fraksiyon değerlendirildiğinde %95, çözünmüş kalıcı KOİ’nin tamamı dikkate alındığında ise %50 civarında bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler: Membran biyoreaktör, gri su, siyah su, çözünmüş kalıcı organik madde.