Kağıt atıksularından ileri oksidasyon/ultrafiltrasyon hibrit sistemi kullanılarak organik madde giderimi
Organic matter removal from paper wastewater by using advanced oxitation/ultrafiltration
Yazar: ÖDÜL KILIÇOĞLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ESRA CAN DOĞAN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Endüstriyel atık su = Industrial waste water ; Foto fenton yöntemi = Photo-fenton method

Özet:
Bu tez çalışmasında fenton/foto fenton destekli batık ultrafiltrasyon hibrit sistemi kullanılarak organik madde giderimi amaçlanmıştır. Çalışma KOİ, TOK ve J parametreleri dikkate alınarak yorumlanmıştır. Çalışma Taguchi deneysel tasarım uyarınca planlanarak gerçekleşmiştir. Çalışmalar neticesinde elde edilen deneysel tasarım sonuçları optimizasyon adımında doğrulanarak, optimizasyon işlemi uygulanmış ve elde edilen sonuçların doğrulaması yapılmıştır. Dört farklı membran (UP020, UH050, UV150, UP005) türü ile çalışımıştır. Optimum arıtma şartlarının fenton/uf bütünleşik hibrit prosesinde (atıksuyun 520 mg TOK/L değeri için 3120 mg H202/L ve 281 mg Fe2+/L ilavesi) 56 dakikalık işletimle, yaklaşık %64,03 TOK ve %74,9 KOİ giderim verimleri elde edilebildiği görülmüştür. Bu kısmında hibrit sistemin inorganik madde gideriminde herhangi bir etkinliğinin olmadığını göstermektedir. Bu noktada, optimizasyon adımında, doğrulama deneylerinde kullanılan atıksuyun ortalama kalitesindeki değişimlere dayalı muhtemel performans etkilerini görmek amacıyla organik madde giderimi ve çıkış suyu akısı dikkate alındığında, en iyi performansın görüldüğü 21 no'lu Taguchi deneyi olduğu görülmüştür. Foto fenton/uf hibrit sistemi prosesinde UVC-254 ve UVA-365 olarak iki farklı ışık türü kullanılmıştır. Optimizasyon öncesi, her iki ışık kaynağı türü için mevcut en iyi deneysel performanslar beraberce dikkate alınarak, proseslerin etkinliğinde önemli sonuç parametreleri olan TOK, KOI ve J parametreleri için sırasıyla %75, %85 ve 150 L/m2.sa hedef değerlerine ulaşılmasının arzu edildiği amaç doğrultusunda yazılım aracılığıyla UVC-254 ve UVA-365 ışık kaynakları için iki ayrı optimum işletme şartı seçilerek belirlenmiştir. Hibrit İOP/UF sistemde sürekli işletimli UVC-254 destekli foto-Fenton oksidasyonda optimum işletme şartı 21 nolu Taguchi deneysel tasarımı olduğu görülmüştür. Çıkış suyunda önemli bir hidrojen peroksit kaybı olmaksızın, Fenton prosesi için 56 dakikada %64,0 TOK ve %74,9 KOİ giderimi elde edilirken, UVC-254 destekli foto-Fenton prosesinde 44 dakikada %70,7 TOK-%81,1 KOİ giderimi, UVA-365 için 42 dakikada %66,5 TOK ve %76,1 KOİ giderim verimleri elde edilmiştir. Her üç proseste UF süzüntü akılarına bakıldığında, UVA-365/UP020 ışık kaynağı/membran türü ikilisinde süzüntü akısı çok düşük olmasına rağmen, organik madde giderim verimleri yüksek çıkmıştır. Hibrit proseste endüstriyel kağıt atıksularının ~ %75 verimle kısa sürede etkin bir organik madde giderimi performansıyla arıtımının gerçekleştirilebileceği belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, Fenton / Photo Fenton backed hybrid organic matter removal using submerged ultrafiltration system was aimed. The study, considering COD, TOC and J parameters been interpreted. The study was planned and implemented in accordance with Taguchi experimental design. Study design results obtained in the experimental result is verified in the optimization step, the optimization process has been applied and verification of the results obtained was performed. Four different membrane (UP020, UH050, UV150, UP005) species were studied. In Fenton / NF integrated hybrid process, the optimum treatment conditions (for wastewater 520 mg TOC / L, 3120 mg H202 / L and 281 mg Fe 2+ / L addition) 56 minutes with the operation, approximately 64,03% TOC and 74,9% COD removal efficiency was observed can be obtained. In this section, inorganic hybrid system shows that the removal of any activity. At this point, the optimization step verification in order to see the potential performance impact based on changes in the wastewater average quality used in the experiment, when the organic matter removal and effluent flow is taken into consideration, it was observed that the experiment Taguchi is 21 numbered seen the best performance. In the process Photo Fenton / NF hybrid system, UVC and UVA-254-365 uses two different types of light. Before the optimization, available for both light source type considering together the best experimental performances, an important outcome parameters in the efficacy of the process, TOC, 75% for COD and J parameters, 85% and 150 L / m2.s with the purpose of achieving the target value for software through UVC-254 and UVA-365 light source is determined by selecting two optimal operating condition. Hybrid IOP / UF system, continuously operated UVC-254 supported optimum operating condition of the photo-Fenton oxidation has been shown to be 21. Taguchi experimental design. Without a major loss of hydrogen peroxide in the effluent, Fenton process for while obtaining removal 64,0% TOC and 74,9% COD in 56 minutes, UVC-254 supported photo-Fenton 70,7% toxicity 81,1% in 44 minutes in the process of COD removal, in 42 minutes to UVA-365 66,5%, 76,1% TOC and COD removal efficiency was obtained. In all three processes, when the UF filtrate flux observed, UVA-365 / UP020 light source / membrane type, although two of the filtrate flux is too low, is higher organic matter removal efficiencies. In the hybrid process of industrial wastewater paper, observed approximately 75% yield, as soon as possible an effective removal of organic matter is determined by the performance of the treatment.