Tekstil atıksularından boya gideriminde bileşik ileri oksidasyon yöntemlerinin incelenmesi
Investigation of hybrid advanced oxidation methods for dyeremoval from textile wastewater
Yazar: NİSAN ZORLU
Danışman: PROF. DR. AFİFE GÜVENÇ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Tekstil endüstrisi atıksuyunda yer alan boyar maddeler; biyolojik olarak parçalanamamakta, alıcı ortamdaki çözünmüş oksijeni hızlı bir şekilde tüketmekte, canlılar üzerinde potansiyel zehirlilik oluşturmakta ve renge bağlı estetik bozulmalara neden olmaktadır.

Tekstik atıksuyundan boya gideriminde kullanılan ileri oksidasyona dayanan boya giderim yöntemleri, biyolojik olarak ayrışmayan toksik ve kalıcı organik maddeler içeren endüstriyel atıksuların arıtımında geleneksel arıtma yöntemlerinin olumsuz etkilerini engellemesi, oldukça etkin renk giderimi, mineralizasyon ve zehirlilik azalımına olanak sağlaması nedeniyle bu tez çalışmasının konusu olmuştur. 

Bu çalışma kapsamında, çevre açısından oldukça zararlı olan azo boyar maddelerden Reactive Red 2 (RR2) ve Reactive Blue 4 (RB4)'ün tekli ve bileşik ileri oksidasyon yöntemleri (SÖD, ozon, SÖD/Ozon, katalitik ozonlama,  SÖD/metal katalizörler, SÖD/ katalitik ozonlama ve SÖD/ katalitik ozonlama/ H2O2) ile giderimi incelenmiştir.  Elde edilen deney sonuçlarına göre, RR2 için en iyi renk giderim verimleri, pH 12'de Ozon/Mn(II)/SÖD ( %95), pH 7' de Ozon/Co(II)/SÖD (%95) ve Ozon/Fe(II)/SÖD (%99)  bileşik ileri oksidayon yöntemiyle elde edilmiştir. RB4 için en iyi renk giderim verimleri ise; pH 11'de Ozon/Zn(II)/SÖD (%91) ve Ozon/Zn(II)/SÖD/H2O2 (% 97)'dir.

Abstract:
Dyes in textile industry wastewater; are not biodegradable, consume dissolved oxygen in the receiving environment quickly, creates the potential toxicity in living things and cause aesthetic degradation depending on the color.Dye removal methods based on advanced oxidation processes (AOP's) used for textile industry wastewater has been the subject of this thesis because of preventing the adverse effects of conventional treatment methods in industrial wastewater treatment which including the non-biodegradable, biologically toxic and persistent organic substances. AOP's are also highly effective on color removal and allowing for mineralization and toxicity reduction.

In this study, decolorization of Reactive Red 2 (RR2) and Reactive Blue 4 (RB4) azo dyes which are harmful in terms of the environment is examined by using the single and hybrid advanced oxidation methods (US, ozone, US / ozone, catalytic ozonation, US / metal catalysts, US / catalytic ozonation and US / catalytic ozonation / H2O2).  Synthetic dye solutions in initial concentration of 50 mg/L are used in the experiments. The 30 kHz ultrasonic homogenizer (100 W output, variable power control) was used with titanium probe (diameter 7 mm.) in single or hybrid US systems. O3 supply system's flow rate is 0.4 g /h.  Catalytic ozonation can be considered as homogeneous catalytic ozonation, which is based on ozone activation by metal ions present in aqueous solution. We have examined the catalytic activity of Mn(II), Fe(II),  Co(II), Zn (II) sulphate in the process of catalyst based systems at ion concentration of 0.6 mM which is the optimum concentration obtained from the literature. Moreover,  by using the determined the most effective decolorization method for each dyes, initial pH values of samples were adjusted at the pH levels of 2, 7,10,11 and 12 for each  synthetic dye solutions. According to the test results obtained, the best color removal efficiencies for RR2 were obtained with hybrid advanced oxidation method at pH 12, Ozone / Mn (II) / US (95%), at pH 7 in the Ozone / Co (II) / US(95%)  and Ozone / Fe (II) / US (99%). The best color removal efficiencies for RB4 are; at pH 11 Ozone / Zn (II) / US (91%) and Ozone / Zn (II) / US/H2O2 (97%), respectively