Kentsel atıksu arıtma tesisi çıkış suyunda fenton prosesi ve lazer ışınlanmasının arıtma verimliliğinin araştırılması
Evaluation of treatment effectiveness of fanton process and laser beam on urban wastewater treatment plant effluent
Yazar: BURHAN ŞAHİN
Danışman: DOÇ. DR. SELİM LATİF SANİN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında Kentsel Atıksu Arıtma Tesisi (KAAT) çıkış suyunda fenton prosesi ve FLAST-NanoMark Fiber Lazer sistemi ile KOİ (mg/L) parametresinin giderimi üzerinden arıtım çalışmaları değerlendirilmiştir.
Fenton prosesinde KAAT çıkış suyu pH:3'e ayarlanmış ve 0,25 gr FeSO4.7H2O ve 0,08 ml H2O2 ilavesi ile %9,52- %28,57 arasında KOİ (mg/L) arıtma verimleri elde edilmiştir.
20 W, 40 kHz, 500 mm/s'ye sahip FLAST-NanoMark Fiber Lazer sisteminde ise KAAT çıkış suyu pH ayarlaması yapılmadan 1 saat lazer ışınlarına maruz bırakılarak 0-60 dk aralıklarında KOİ (mg/L) değerleri ölçülmüştür. 
FLAST-NanoMark Fiber Lazer sistemi ile yapılan çalışmalarda KOİ (mg/L) değerlerinde artış ve azalışlar meydana gelse de (KAAT çıkış suyu pH =6,50-7,99 aralığında) 0-30 dk aralığında %4,16 ile %28,12 arasında KOİ (mg/L) arıtma verimleri elde edilmiştir. 0-30 dk. aralıklarında zaman zaman KOİ değerlerin de artış olduğu da gözlemlenmiştir. 0-60 dk arasında FLAST-NanoMark Fiber Lazer sistemi ile yapılan çalışmalarda KOİ (mg/L) değerlerinde dalgalanmalar olduğu gözlenmiştir. KOİ (mg/L) değerindeki dalgalanmaların atıksu içerisinde bulunan organik maddelerin lazer ışınları ile parçalanması sonucunda olduğu değerlendirilmiştir. Bu çalışmada atıksu arıtma tesisinde belirli işlemlerden geçen atıksuyun tekrar arıtılması için fenton prosesi uygulanmıştır. 
Fenton prosesinin arıtma sürecini tamamlamış ve deşarj edilecek olan atıksuyun KOİ değerini düşürmek için uygulanması durumunda arıtma verimine fazla bir katkı sağlamadığı değerlendirilmiştir. 
Ayrıca bu çalışmada FLAST-NanoMark Fiber Lazer sistemi ile atıksu arıtma tesisinde belirli işlemlerden geçen atıksuyun tekrar arıtılma çalışmaları denenmiştir.  Sistemin sıcaklık, yüzey alanı, hacim, güç, frekans, hız, atım genişliği ve dalga boyu gibi parametrelerinin tasarım sırasında dikkate alınmasının gerektiği belirlenmiştir. Lazer ile ışınlamanın hem atıksu arıtma tesisi çıkış suyunda hemde atıksu arıtma tesisinin farklı kademelerinde kullanılmasının sistem verimini olumlu yönde etkileyeceği değerlendirilmiştir. Demir iyonları veya diğer katalizörler lazer uygulamalarında etkili olabilir.

Abstract:
In this thesis, removal of COD from treated urban wastewater treatment plant (UWWTP) using fenton process and fiber laser irradiation is investigated. 
Urban wastewater treatment plant effluent was set to pH 3 for Fenton process 0,25 gr FeSO4 and 0.08 ml H2O2, was used to remove chemical oxygen demand (COD-mg/L). COD Treatment efficiencies between 9,52 - 28,57% were obtained. 
For laser irradiations Flast-NanoMark fiber laser system with 20 W, 40 Khz, 500 mm/s was used. Change in COD (mg/l) values were measured during laser irradiation in 60 minute time interval. 
No pH adjustment was made in the urban waste treatment plant effluent. Although COD value fluctuations were observed in the studies which were carried out with the Flast-Nanomark fiber laser system   a %4, to % 28 removal efficiencies were obtained. The fluctuations in the value of COD were attributed to the decomposition of nondegradable organic materials in wastewater by laser beams. In this thesis, fenton process was used in order to re-treat wastewater for specific pollutants in the wastewater treatment plant effluent. 
The Fenton process applied to the treatment plant effluent did not contribute much to the effluent quality in terms of the COD. 
In control parameters of the laser system such as temperature, surface area, volume, power, frequency, speed, pulse width and wavelength were determined to be consideration during laser process design. The use of laser beams at different stages of the wastewater treatment plant will positively affect the efficiency of the treatment process. As a result of this study, it was determined that dissolved iron or other chemicals can be used as catalysts during laser irradiation.