Metal kaplama endüstrisi atık sularının elektrokoagülasyon ve elektro-fenton yöntemleri ile arıtılması
Treatment of metal coating industry wastewater by electrocoagulation and electro-fenton methods
Yazar: SÜMEYYE DOĞRUCA
Danışman: PROF. DR. NEVZAT BEYAZIT
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada elektrokoagülasyon ve elektro-fenton yöntemleri kullanılarak, metal kaplama endüstrisi atık suyundan KOİ giderimi üzerine çalışılmıştır. Elektrokoagülasyon yöntemiyle pH, akım yoğunluğu, iletkenlik ve elektrotlar arası mesafe etkileri incelenmiş olup optimum deneysel koşullar belirlenmiştir. Bu kapsamda belirlenen optimum koşullarda (pH: 6,01, akım yoğunluğu: 200 A/m2, elektrotlar arası mesafe: 0,9 cm, iletkenlik: 5000 μS/cm, karıştırma hızı: 250 rpm, reaksiyon süresi: 80 dk.) 7,36 kWh/m3'lük elektrik enerjisi tüketimi ile maksimum %46,5'lik KOİ giderimi elde edilmiştir. KOİ giderimi için anot ve elektrik enerjisi tüketimi toplamından hesaplanan nihai arıtma maliyeti 69,57 TL/m3 atık su ve kg KOİ başına 210,81 TL/kg KOİ olarak hesaplanmıştır. Elektro-fenton yöntemi ile de pH, H2O2 konsantrasyonu, akım yoğunluğu ve elektrotlar arası mesafe etkisi incelenmiştir. Optimum koşullar (pH: 3, H2O2: 1500 mg/L, akım yoğunluğu: 150 A/m2, elektrotlar arası mesafe: 1,25 cm, iletkenlik: 5000 μS/cm, karıştırma hızı: 250 rpm, reaksiyon süresi: 40 dk.) belirlenmiştir. 3,24 kWh/m3'lük elektrik enerjisi tüketimi ile maksimum %82,16'lık KOİ giderimi elde edilmiştir. KOİ giderimi için hesaplanan nihai arıtma maliyeti 631,83 TL/m3 atık su ve kg KOİ başına 1116,30 TL/ kg KOİ olarak hesaplanmıştır. Elektro-fenton yöntemi ile KOİ giderim veriminin daha fazla olduğu bulunmuştur.

Abstract:
In this study, COD removal from metal plating industry wastewater was studied using electrocoagulation and electro-Fenton methods. The effects of pH, current density, conductivity, and distance between electrodes were investigated by the electrocoagulation method and optimum experimental conditions were determined. In the optimum conditions determined in this context (pH: 6,01, current density: 200 A/m2, distance between electrodes: 0,9 cm, conductivity: 5000 μS/cm, stirring speed: 250 rpm, reaction time: 80 min.), maximum of 46,5% COD removal was achieved with electrical energy consumption of 7,6 kWh/m3. The final treatment cost, calculated from the sum of the anode and electrical energy consumption for COD removal, was calculated as 69,57 TL/m3 of wastewater and 210,81 TL/ kg of COD per kg of COD. The effects of pH, H2O2 concentration, current density and distance between electrodes were investigated by the electro-Fenton method. Optimum conditions (pH: 3, H2O2: 1500 mg/L, current density: 150 A/m2, distance between electrodes: 1,25 cm, conductivity: 5000 μS/cm, stirring speed: 250 rpm, reaction time: 40 min.) were determined. A maximum of 82,16% COD removal was achieved with an electrical energy consumption of 3,24 kWh/m3. The total treatment cost for COD removal was 631,83 TL/m3 of wastewater and 1116,30 TL/ kg of COD per kg of COD. It was found that the COD removal efficiency was higher with the electro-Fenton method.