İplik boyama atıksularının membran prosesler ile geri kazanımının incelenmesi
Investigation  of the recovery of yarn dyeing wastewater with membrane processes
Yazar: BELKIS GÜZEL
Danışman: DOÇ. DR. ENDER ÇETİN ; PROF. DR. MEHMET ÇAKMAKCI
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Doğal su kaynaklarının azalmasında çevresel faktörlerin ve kontrolsüz su kullanımının etkileri gün geçtikçe artmaktadır. Tekstil su kullanımın ve atıksu oluşumunun yüksek olduğu endüstrilerden biridir. Türkiye için stratejik bir öneme sahip olan tekstil endüstrisi, üretim süreçlerinde çeşitli kimyasal maddelerin yanı sıra büyük miktarda su kullanmaktadır. Üretime bağlı olarak değişen kimyasal ve hammadde kullanımlarıyla tekstil endüstrisi atıksuları genellikle yüksek konsantrasyonda KOİ (Kimyasal Oksijen İhtiyacı), BOİ5 (Biyokimyasal Oksijen İhtiyacı), renk ve diğer kirleticileri içermektedir. Özellikle boya atıksuları, toksik ve yüksek kirletici özellikleri sebebiyle doğal çevreyi olumsuz etkileyebilmektedir. Hem doğal kaynakların hem de çevrenin korunması amacıyla tekstil endüstrisi atıksularının arıtılması ve geri kazanılması büyük önem taşımaktadır. Tekstil atıksularının arıtılması amacıyla konvansiyonel ve ileri arıtma prosesleri kullanılmaktadır. Membran prosesler, tekstil atıksularının arıtılması amacıyla yaygın kullanılan ileri arıtma proseslerinden biridir.
Bu tez çalışması kapsamında, iplik boyama işlemlerinden kaynaklanan açık kahve, lacivert ve siyah boya atıksuları ile bu boyaların yıkama sularına farklı konsantrasyonlarda alüminyum sülfat ilave edilmiştir. Alüminyum sülfat ilavesi sonrasında Jar Test cihazında koagülasyon, flokülasyon ve çöktürme işlemleri gerçekleştirilmiştir. Alüminyum sülfat konsantrasyonundaki artışla KOİ giderme verimi artarken suya verilen sülfat sebebiyle sülfat konsantrasyonunda ve iletkenlik değerlerinde de artış görülmüştür. Koagülant ilavesi ile genel olarak partiküler kirleticilerin giderildiği ve kirletici konsantrasyonlarında önemli bir azalma olmadığı görülmüştür. 150 kDA, 50 kDA, 1 kDA ve 0,2 kDA membranlar ile suların moleküler ağırlık dağılımı çalışması gerçekleştirilmiştir. Kirleticiler moleküler büyüklüklerine göre sudan ayrılmıştır. KOİ'yi oluşturan organik maddelerin kullanılan boya türüne göre farklı moleküler ağırlıklarda olduğu ve moleküler ağırlıkların da kirletici giderimi üzerinde etkili olduğu görülmektedir. Bu moleküler ağırlıklar dikkate alınarak membran öncesi ön arıtma üniteleri ile uygun membran seçiminin yapılması gerektiği ortaya konulmuştur.

Abstract:
The effects of environmental factors and uncontrolled water usage on the depletion of natural water resources are increasingly significant. The textile industry is one of the industries with high water usage and wastewater generation. The textile industry, which is strategically important for Turkey, uses a large amount of water in its production processes, alongside various chemical substances. Depending on the production process, the textile industry's wastewater generally contains high concentrations of COD (Chemical Oxygen Demand), BOD5 (Biochemical Oxygen Demand), colour, and other pollutants. In particular, dyeing wastewater can have toxic and highly polluting characteristics that negatively impact the natural environment. Therefore, the treatment and recovery of textile industry wastewater are of great importance for the protection of both natural resources and the environment. Conventional and advanced treatment processes are used for the treatment of textile wastewater. Membrane processes are among the advanced treatment methods commonly used for this purpose.
In this thesis study, aluminum sulfate was added to dyeing wastewater from yarn dyeing processes, which contained different colors such as light brown, navy blue, and black, at various concentrations. Following the addition of aluminum sulfate, coagulation, flocculation, and sedimentation processes were carried out using a Jar Test device. With the increase in aluminum sulfate concentration, the COD removal efficiency improved, but there was also an increase in sulfate concentration and conductivity due to the added sulfate. Generally, it was observed that particulate pollutants were removed with the addition of the coagulant, although there was no significant reduction in pollutant concentrations. Molecular weight distribution studies of the water were conducted using membranes of 150 kDA, 50 kDA, 1 kDA, and 0.2 kDA. Pollutants were separated from the water based on their molecular size. It was found that the organic substances constituting COD varied in molecular weight according to the type of dye used and that molecular weights also had an effect on pollutant removal. Based on these molecular weights, it was concluded that appropriate membrane selection should be made with pre-treatment units before membrane filtration.