UV destekli anodik oksidasyon prosesi ile sulu çözeltilerden diklofenak giderimi
Diclofenac removal from aqueous solutions using UV-assisted anodic oxidation process
Yazar: AYDANUR MEŞİNCİGİLLER ÖZÇİFLİKÇİ
Danışman: PROF. DR. ÖMÜR GÖKKUŞ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Son zamanlarda atıksu arıtma tesislerinde karşılaşılan atıksularda ilaç etken maddelerine rastlanmakta ve bu maddeler biyolojik olarak parçalanamamaktadır. Biyolojik olarak parçalanamayan diklofenak (DFC) ve benzeri maddelerin uzaklaştırılması ancak ileri arıtma teknikleri ile sağlanabilir. Bu nedenle, bu ilaç etken maddelerinin uzaklaştırılmasında elektrokimyasal işlemler yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında bir elektrooksidasyon (EO) prosesi olan anodik oksidasyon (AO) yöntemi kullanılarak DCF'ın uzaklaştırılması amaçlanmaktadır. 3 aşamada gerçekleştirilen çalışmada, ilk olarak grafit katodun H2O2 üretiminin sistem üzerindeki etkisi araştırılmıştır. İkinci aşamada ise DCF giderimi için AO tekniğinin uygulanmasında anot malzeme olarak bor katkılı elmas (BDD) ve katot malzeme olarak grafit tercih edilmiştir. Deneysel çalışmalarda 100 dakikalık elektroliz sürelerinde akım, pH, kirletici konsantrasyonu, destek elektrolit konsantrasyonu ve hava akış hızı parametreleri için en iyi giderim giderim verimlerini sağlayan optimum işletme koşulları belirlenmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda en iyi giderim verimlerinin elde edildiği çalışma koşullarında BDD anot ve grafit katot kullanılarak %82 DCF giderimine ulaşılmıştır. Son aşamada ise BDD-Grafit, BDD-Grafit-UVA, BDD-Titanyum kombinasyonları ile AO çalışmaları yürütülerek katot malzemenin ve UVA ışığının proses verimi üzerindeki etkisi incelenmiştir. Çalışma sonucunda elde edilen yüksek mineralizasyon düzeyi göstermektedir ki; biyolojik olarak parçalanması zor olan DCF ilaç etken maddesinin atıksulardan gideriminin AO yöntemi ile başarılı bir şekilde sağlanabileceği ortaya konulmuştur.

Abstract:
Recently, pharmaceutical active substances have been found in the wastewater encountered in wastewater treatment plants and these substances cannot be biodegraded. Removal of non-biodegradable diclofenac (DFC) and similar substances can only be achieved with advanced treatment techniques. Therefore, electrochemical processes are widely used to remove these pharmaceutical active substances. In this thesis study, it is aimed to remove DCF using the anodic oxidation (AO) method, which is an electrooxidation (EO) process. In the study carried out in 3 stages, first the effect of H2O2 production of the graphite cathode on the system was investigated. In the second stage, boron doped diamond (BDD) was chosen as the anode material and graphite as the cathode material in the application of the AO technique for DCF removal. In experimental studies, optimum operating conditions that provide the best removal efficiency were determined for applied current, pH, pollutant concentration, background electrolyte concentration and air flow rate parameters during 100 min of electrolysis. As a result of experimental studies, 82% DCF removal was achieved by using BDD anode and graphite cathode under the operating conditions where the best removal efficiencies were achieved. In the last stage, AO trials were performed with BDD-Graphite, BDD-Graphite-UVA, BDD-Titanium combinations and the effect of cathode material and UVA light on the process efficiency was examined. The high mineralization level obtained as a result of the study shows that; It has been demonstrated that the removal of DCF pharmaceutical active substance, which is difficult to biodegrade, from wastewater can be successfully achieved by the AO method