Simule tekstil atıksuyundan reaktif blue 21 boyar maddesinin fe2o3-toz aktif karbon/cao2 hibrit prosesi ile gideriminin araştırılması
A novel fe2o3-powder activated carbon/cao2 hybrid process for the effective removal of reactive blue 21 from simulated textile wastewater
Yazar: MOATHE HAMOUD AHMED AL DAFIRY
Danışman: DOÇ. DR. BEHZAT BALCI
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Boyar maddeler = Dyestuffs ; Melez sistemler = Hybrid systems ; Oksitlenme = Oxidation ; Tekstil atıkları = Textile waste

Özet:
Bu çalışmada, simüle tekstil atıksuyundan  Reactive BLUE 21'in (RB21) giderilmesinde yeni bir adsorpsiyon/oksidasyon hibrit prosesi olan Manyetit-Toz Aktif Karbon (M-AK) ve Kalsiyum Peroksitin (CaO2) eşzamanlı olarak olarak kullanım potansiyeli araştırılmıştır. M-AK ve CaO2'nin karakterizasyonu, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), Enerji Dağıtıcı X-ışını (EDX), X-ışını Kırınımı (XRD) ve Fourier İletim Kızılötesi (FTIR) ve Özgül Yüzey Alanı analizleri ile ortaya koyulmuştur. RB21 giderim çalışmaları, M-AK, CaO2 ve M-AK/CaO2 hibrit prosesi ile ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. RB21'in giderimi üzerine M-AK ve CaO2 dozlarının etkisi araştırılmıştır. RB21'in M-AK adsorpsiyonundan elde edilen veriler 0.984 R2 değeri ile Langmuir izoterm modeline uyum göstermiştir. Langmuir izotermi, M-AK'ın maksimum adsorpsiyon kapasitesini 178,54 mg/g olarak tahmin etmiştir. RB21'in CaO2 ile oksidasyonuda optimum pH değeri 10 olarak tespit edilmiştir. Deneyler, 100 mg/L RB21'in %99 verimin üzerinde giderilebilmesi için 0,6 g CaO2'nin gerekli olduğunu göstermiştir. RB21'in CaO2 tarafından oksidasyonu, ikinci dereceden kinetik model ile açıklanmıştır. RB21 hibrit proses ile gideriminde optimum koşulları belirlemek için farklı miktarlarda M-AK ve CaO2 eş zamanlı  kullanılmıştır. 0,04 g M-AK ve 0,2 g CaO2 ile 45 dakika içerisinde RB21 giderim verimleri sırasıyla %24,4 ve %55,7 olarak elde edilmiştir. Öte yandan hibrit proseste eşzamanlı olarak 0,04 g M-AK ve 0,2 g CaO2 kullanılmasıyla 45 dakika içerisinde RB21 giderim verimi %99,44 olarak hesaplanmıştır. Ayrıca, hibrit süreç ile yüksek verimde Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) giderimi (%92,4) elde edilmiştir.

Abstract:
In the present study the potential of using Magnetite-Powder Activated Carbon (M-AC) and Calcium Peroxide (CaO2) simultaneously as a novel adsorption/oxidation hybrid process was investigated for the removal of Reactive Blue 21 (RB21) from simulated textile wastewater containing production auxiliary chemicals. The characterization of the M-AC and the CaO2 was carried out by Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy-Dispersive X-ray (EDX), X-ray Diffraction (XRD) and Fourier Transmission Infrared (FTIR) and Specific Surface Area analyzes. RB21 removal studies were performed with M-AC, CaO2 and M-AC/CaO2 hybrid process separately.  The effect of M-AC and CaO2 dosage on the removal of the RB21 was investigated. The data obtained from the adsorption of RB21 onto M-AC experiment fit well to Langmuir isotherm model with 0.984 R2 value. Langmuir isotherm predicted the maximum adsorption capacity of M-AC as 178.54 mg/g. The optimum pH for the oxidation of the RB21 by CaO2 was determined 10. The experiments showed that 0.6 g CaO2 is required for the removal of 100 mg/L RB21 over %99 efficiency. The oxidation of the RB21 by CaO2 was explained by second order kinetic model. Different amount of M-AC and CaO2 was used simultaneously in the hybrid process to determine the optimum condition for the RB21 removal. Efficient RB21 removal efficiencies were obtained by M-AC/CaO2 hybrid process. %24.4 and %55.7 RB21 removal efficiencies within 45 minutes were obtained by separately 0.04 g M-AC and 0.2 g CaO2, respectively. On the other hand, the RB21 removal efficiency within 45 minutes was calculated %99.44 by using 0.04 g M-AC and 0.2 g CaO2 simultaneously in hybrid process. The hybrid process also provided high Chemical Oxygen Demand (COD) removal efficiency (%92.4).