Su ortamındaki fenollerin ozon bazlı ileri oksidasyon teknikleri ile giderimi
Phenol pollution in waters and advanced oxidation in phenol treatment performance of methods
Yazar: BUKET BAYRAKTAR BULUT
Danışman: PROF. DR. MEHMET EMİN AYDIN
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Son yıllardaki hızlı nüfus artışı ve buna bağlı olarak endüstriyel faaliyetlerdeki gelişmeler su kirliliğini de beraberinde getirmiştir. Yüzeysel sular ve yeraltı sularının kirlenmesine sebep olan en önemli kaynaklar endüstriyel atıksulardır. Endüstriyel atıksulardaki en önemli kirletici gruplarından biri fenollerdir.
Bu çalışmada fenolün İleri Oksidasyon Prosesleri (İOP) ile su ortamından arıtılabilirliği incelenmiştir. Çalışmada UV, UV-TiO2/Fe3O4, Ozon, Ozon/UV, Ozon-UV-TiO2/Fe3O4 prosesleri ile fenol giderimi laboratuvar ölçekli oksidasyon sistemi kullanılarak araştırılmıştır. Araştırmada katalizör olarak kullanılan TiO2/Fe3O4 sol jel yöntemi ile sentezlenmiş, magnetik özelliğe sahip olan nanoparçacıklardır. Proses optimizasyonunun sağlanması amacıyla pH, katalizör sentesinde kullanılan TiO2 miktarı ve katalizör dozu belirlenmiştir. Proses verimi fenol ve Toplam Organik Karbon (TOC) konsantrasyonlarının ölçümü yapılarak değerlendirilmiştir. Fenol konsantrasyonu spektrometrik olarak ölçülmüş, TOC analizleri Shimadzu Marka TOC analizör kullanılarak gerçekleştirilmiştir.
Çalışma sonuçlarına göre UV prosesinde %19 fenol giderimi; UV-TiO2/Fe3O4 prosesinde %55 fenol, %31 TOC giderimi; Ozon prosesinde %100 fenol %28 TOC giderimi; Ozon/UV prosesinde %100 fenol %75 TOC giderimi, Ozon-UV-TiO2/Fe3O4 prosesinde %100 fenol ve %98 TOC giderimi sağlanmıştır. Çalışma sonucunda, fenolün sudan etkin bir şekilde giderimini sağlayacak Ozon-UV-TiO2/Fe3O4 prosesi önerilmektedir. Bu prosesin en önemli avantajı kullanılan katalizörün magnetik ayrılma özelliğidir.

Abstract:
The rapid population growth in recent years and developments in industrial activities result in water pollution. The most important sources causing surface and groundwater pollution are industrial wastewaters. One of the most important pollutants in industrial wastewaters is phenol.
In this study, the degradability of phenol by Advanced Oxidation Processes (IOP) was investigated. In this study, UV, UV-TiO2 / Fe3O4, Ozone, Ozone / UV, Ozone-UV-TiO2 / Fe3O4 processes and phenol removal were investigated using laboratory scale oxidation system. TiO2 / Fe3O4 magnetic nanoparticles used as catalyst in the research are synthesized by sol gel method. Optimum pH, TiO2 amount used in catalyst synthesis and catalyst dose were determined in order to provide process optimization. Process yield was evaluated by measuring phenol and Total Organic Carbon (TOC) concentrations. Phenol concentration was measured spectrometically and TOC analysis was performed using Shimadzu Brand TOC analyzer.
According to the results, %19 phenol removal in UV process; %55 phenol, %31 TOC removal in UV-TiO2 / Fe3O4 process; %100 phenol 28% TOC removal in ozone process; %100 phenol %75 TOC removal in ozone/UV process, %100 phenol and %98 TOC removal in ozone-UV-TiO2 / Fe3O4 process was achieved. As a result of this study, Ozone-UV-TiO2 / Fe3O4 process is recommended for efficient removal of phenol from water. The most important advantage of this process is the magnetic separation of the catalyst used.