Zonguldak Ulutan baraj suyunda bulunan doğal organik maddelerin birleşik koagülasyon prosesi ile gideriminin araştırılması
The investigation of natural organic matter removal from Ulutan dam in Zonguldak city by combined coagulation process
Yazar: FURKAN PULAT
Danışman: DOÇ. DR. KADİR ÖZDEMİR
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Karbon nanotüp = Carbon nanotube ; Koagülasyon = Coagulation ; Organik maddeler = Organic matters ; Su arıtma = Water treatment ; İçme suyu kaynakları = Drinking water sources

Özet:
Son yıllarda, karbon nanomalzemeleri (KNT'ler) su arıtımı için adsobentler olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, doğal organik maddenin (DOM) içme suyu kaynaklarından giderilmesi için birleşik koagülasyon prosesi kullanılmıştır. Birleşik koagülasyon konvansiyonel koagülantlarla birlikte tek duvarlı karbon nanotüpler (TDNT'ler) ve çok duvarlı karbon nanotüpler (ÇDNT'ler) kullanılarak yapılmıştır. Bu çalışmada deneysel analizler için su örnekleri dört mevsim içme suyu kaynağı olarak kullanılan Ulutan Baraj suyundan alınmıştır. Konvansiyonel koagülasyon prosesi farklı dozlarda (20-120 mg/l) polialüminyum klorür (PAC) ve alüminyum sülfat (Alum) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Maksimum Çözünmüş Organik Karbon (ÇOK) (%88.22) ve UV254 (%90.82) giderimi kış aylarında birleşik koagülasyon prosesi uygulamasında (TDNT + PAC) gözlenmiştir. ÇDNT + PAC ile yapılan birleşik koagülasyonda ilkbahar ve sonbahar mevsiminde ÇOK giderimi % 80.12 ve % 83.53, UV254 giderimi ise % 82.17 ve % 84.81 olarak tespit edilmiştir. En düşük ÇOK giderimi konvansiyonel koagülasyon proseslerinde ve yaz aylarında gerçekleştirilmiştir. Kış aylarında Ulutan Baraj suyu numunelerinde DOM'un yapısını daha çok hidrofobik organikler oluşturduğundan koagülasyon proseslerinde DOM giderimi daha fazla gözlenmiştir. Bu çalışmanın sonuçları, karbon nano malzemeler kullanarak gerçekleştirilen birleşik koagülasyon prosesinin Ulutan Baraj suyu numunelerinde ortaya konulduğu gibi doğal organik maddenin içme suyu kaynaklarından giderilmesinde etkili olabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Nowadays, carbon nanomaterials (CNTs) have been used widely for water treatment as promising adsorbents. In this study, single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) and multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were used as coagulant in the combined coagulation process for the removal of natural organic matter (DOM). Water samples were collected from Ulutan Dam water (UDW) in four seasons. Conventional coagulation process was carried out using different doses (20-120 mg/l) of polyaluminum chloride (PAC) and aluminum sulfate (aluminum). On the other hand, the combined coagulation process was performed using SWCNTs and MWCNTs together with conventional coagulants. Maximum TOC (%88.22) and UV254 (%90.82) removal were observed in the combined coagulation process application (SWCNT + PAC) in winter. In the combined coagulation with MWCNT + PAC, TOC removal was % 80.12 and % 83.53, UV254 removal was % 82.17 and % 84.81 in the spring and autumn seasons. Dissolved Organic Carbon (DOC) removal was lowest in summer (% 45–50 for only Alum and % 52–58 for PAC). The lowest DOC removal was achieved in the conventional coagulation processes and in the summer months. Since the structure of NOM is mostly hydrophobic organics in UDW samples during winter months, more NOM removal was observed in coagulation processes. The results illustrate that the combined coagulation process can be effective in removing DOM from drinking water sources, as demonstrated in UDW samples.