İçme sularından aluminyum elektrotlar kullanılarak elektrokoagülasyon ile arsenik giderimi
Removal of arsenic from drinking water by electrocoagulation using aluminum electrodes
Yazar: FERİDE ULU
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET KOBYA
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Arsenik = Arsenic ; Elektrokoagülasyon = Electrocoagulation

Özet:
Bu çalışmada içme sularından alüminyum elektrotların kullanıldığı elektrokoagülasyon (EC) prosesi ile arsenik giderimi araştırılmıştır. Arsenik giderimi üzerine pH, arsenik konsantrasyonu, akım yoğunluğu, işletme süresi ve elektrot bağlantı şekli etkileri incelenmiştir. Ayrıca EC prosesi ile arsenik gideriminde enerji maliyeti, elektrot tüketimi, oluşan çamur miktarı ve işletme maliyeti hesaplanmıştır.EC ile arsenik gideriminde arsenik giderilecek suyun pH değeri önemli olup başlangıç pHi = 5-8 arasında 10 mikrogram/L'nin altında düşmüştür. Bu pH aralığında 15 dakikalık işletme süresi sonunda çıkış arsenik konsantrasyonu 9,5-3,5 mikrogram/L ve EC çıkış pHf=6,9-8,9 arasında değişmektedir.Düşük arsenik konsantrasyonlarında ( 75 mikrogram/L) düşük akım yoğunluğu ve işletme sürelerinin istenen 10 mikrogram/L'lik As değerini sağlamakiçin yeterli olduğu (<= AY=2,5 A/m2 ve tEC = 4 dak. ); diğer taraftan yüksek arsenik konsantrasyonlartında (>= 150 mikrogram/L ) daha yüksek akım yoğunluğu ve işletme süresi gerektiği (>= AY = 2,5 A/m2 ve >= tEC=10 dak.) belirlenmiştir.MP-S bağlantı şeklinin düşük işletme süresi ve düşük akım yoğunluklarında (tEC = 2 dak ve AY=2,5 A/m2) EC ile arsenik gideriminde etkili olduğu sonucuna varılmıştır. EC prosesi ile arsenik gideriminde bağlantı için; As giderim verimi ve işletme maliyeti bakımından etkinlik sırasının MP-S>MP-P>BP-S şeklinde olduğu bulunmuştur.Alüminyum elektrotların kullanıldığı EC prosesi ile içme suyundan arsenik giderimi başlangıç pHi = 5-8 aralığı, AY = 52,5 A/m2, tEC = 10 dakika, MP-S ve MP-P bağlantı şekilleriyle başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiş olup, istenen 10 mikrogram/L değeri kolaylıkla sağlanmıştır. Bu koşullarda işletme maliyetinin ise 0,03-0,04 ?/m3 arasında olacağı hesaplanmıştır.

Abstract:
In the present work, treatment of drinking water containing arsenic was investigated by electrocoagulation (EC) process using aluminum electrodes. Effect of pH, arsenic concentration, current density (CD), operating time and electrode connection mode on removal efficiency of arsenic was examined. Also cost of energy and consumption of electrode, amount of the sludge and operating cost were calculated in EC.Effect of pH on arsenic removal was significant and when initial pH was between 5-8 the As level was under 10 µg/L. At this pH, end of operating time (15 min.) , final As concentration and pHf were changed in the range 9,5-3,5 µg/L and 6,9-8,9.When initial As concentration 75 µg/L, current density < = 2,5 A/m2 and tEC = 4 min, 10 µg/L As was obtained and higher CD and operating time (>=2,5 A/m2 and >= 10 min) were necessary for removal of higher concentration of As (> 150 µg/L ).MP-S was effective on removal of arsenic in EC when low operating time and current density (tEC =2,5 min, CD = 2,5 A/m2). From the point of removal efficiency and operating cost at different connection mode was in order of MP-S>MP-P>BP-S.Removal of arsenic in drinking water by EC using aluminum electrodes was carried out effectively since the target removal concentration was reached as 10 µg/L when pHi = 5-8, CD = 2,5 A/m2, tEC = 10 min, MP-S or MP-P connection mode were used. Under this conditions operating cost was calculated in the range 0,03-0,04 ?/m3.