Magnezyum ve pirit kombinasyonu ile sentetik atıksularda kromun arıtılması
Combined effects of magnesium and pyrite for removal of chromium from synthetic wastewasters
Yazar: KADİR PEHLİVAN
Danışman: PROF. DR. ÖNDER AYYILDIZ
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Pirit ve metalik magnezyumun (Mg 0 ) tekli ve ikili uygulamaları ile sentetik
atıksularda Cr(VI) giderimi pH kontrolsüz olarak araştırılmıştır. pH'ın kontrol edilmediği
koşullarda Mg 0 partikülleri suda çabuk oksitlendiği için kromun ancak %25'i
giderilebilmiştir. Piritin kullanıldığı deneylerde ise %96 gibi yüksek bir oranda krom
giderimi sağlanmıştır. Pirit ve magnezyumun eş zamanlı (pirit/Mg 0 ) ve ardışık (pirit + Mg 0 )
kombinasyonları krom gideriminde test edilmiştir. Optimum dozlarda eş zamanlı
pirit/Mg 0 'un Cr(VI) giderim hızı bu metotların tekli uygulamalarından hesaplanan
kümülatif giderim hızından iki kat daha yüksek bulunmuştur. Eş zamanlı kombinasyon ile
kromun nihai arıtımı (> %99) ancak yüksek pirit ve magnezyum dozlarında ( 5 g/L)
mümkün olmuştur. Pirit ve magnezyumun ikili uygulaması ardışık olarak
gerçekleştirildiğinde ise hedeflenen krom giderim verimi (> %99) magnezyumun çok daha
düşük dozlarında (0.25–0.5 g/L) sağlanmıştır. Ardışık sistemde kromun nihai artımının
sağlanabilmesi için piritin yüksek dozlarda (5 g/L) uygulanması gerekmektedir. Pirit-
magnezyum ile Cr(VI) giderim verimi doğrudan piritten kaynaklanan asidite miktarı ile
ilişkilendirilmiştir. Pirit dozu arttıkça suya daha fazla asit salındığı için magnezyumun
reaktifliği artmış ve bunun sonucu olarak da daha fazla miktarda krom giderilmiştir.
Araştırma kapsamında gerçekleştirilen adsorpsiyon-desorpsiyon testleri sonucunda
pirit/Mg 0 ile Cr(VI)'nın Cr(III) indirgendiği ve oluşan bu ürünün de artan pH ile birlikte
krom hidroksite dönüştüğü belirlenmiştir.

Abstract:
The removal of hexavalent chromium (Cr(VI)) by pyrite, zerovalent magnesium
(Mg 0 ), and their simultaneous (pyrite/Mg 0 ) and sequential (pyrite + Mg 0 ) combinations
were examined without pH control. Because metallic magnesium particles are quickly
oxidized in water, the percent removal of Cr(VI) was found to be insufficient (<%25) even
at high Mg 0 doses. In comparison with Mg 0 , Cr(VI) was effectively removed by pyrite.
About 96% of chromium was removed within 60 min using 10 g/L of pyrite. At optimum
doses, the removal rate of Cr(VI) by combined pyrite and Mg 0 was about two-times greater
than the sum of rates from individual treatments. High dosages of pyrite and magnesium
particles (> 5 g/L) were required to attain more 99% chromium removal efficiency. When
pyrite and Mg 0 were combined sequentially, the targeted chromium removal efficiency (>
%99) was achieved after 60 min with using much lower magnesium doses (0.25–0.5 g/L).
However, such a high removal efficiency by sequential method could be only achieved at
high pyrite doses (5 g/L). The success of pyride-Mg 0 treatment has been attributed to the
acidity of pyrite. With increasing pyrite dose Mg 0 became more activated due to increasing
acidity that paved the way for high removal of Cr(VI). Finally, results from adsorption-
desorption tests indicated that the removal of Cr(VI) by pyrite/Mg 0 was due to oxidative-
reductive reactions in which Cr(VI) is reduced to Cr(III) whereas Mg 0 is oxidized to Mg 2+ .
Both Cr 3+ and Mg 2+ are subsequently precipitated to chromium and magnesium hydroxides
under alkaline conditions.