str_replace ( array $search , array $replace , array $subject );
Функция str_replace возвращать массив строк array $subject, где для всех его элементов ведется замена c значений массивов $search на $replace.
Нужно сделать так чтобы замена была поэлементно, например:
$search = array("a", "e", "i", "o", "u");
$replace = array("A", "E", "I", "O", "U");
$subject = array("dei", "oau", "rzi", "usu", "aoc");