Yüzey aktif maddelerin kimyasal oksidasyon sürecinde giderimi
Surfactants removal in chemical oxidation process
Yazar: MUSTAFA ECE
Danışman: Y.DOÇ. SÜLEYMAN MAZLUM
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2005
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
iÖZETYüzey Aktif Maddelerin Kimyasal Oksidasyon Sürecinde GiderimiBu çalışmada SDS anyonik yüzey aktif maddesinin fenton oksidasyonu ile bir filtrekolonunda oksidasyonu test edilmiştir. Bu amaçla saf su içerisine yapay olarak20 mg SDS/l konsantrasyonunda bir solüsyon hazırlanmıştır.Filtre ortamı olarak ise 1.40 cm iç çapına sahip olan bir kolon kullanılmıştır ve kolonaltında yer alan bir vana yardımıy ile filtrasyon hızı kontrol edilmiştir: 1 mm/sfiltrasyon hızı vananın manuel regülasyonu ile sabit tutulmuştur.Elek analizi ile filtre yatağında kullanılan kumun %94,7'si 2.38 mm ile 1.19 mmgözenekleri arasında, %4.6'sı 4.76 mm ile 2.38 mm arasında ve %0.7'sinin 1.19 mmile 1.00 mm arasında olduğu belirlenmiştir. Bu kum yatağın temiz ve sıkıştırılmamışhalde porozitesi %36, yoğunluğu 2620 kg/m3 olarak ölçülmüştür.Test çalışmalarında besleme solüsyonunun bulunduğu 4.5 litre hacmindeki rezervuarstoğundan filtre ortamına bir peristaltik pompa ile terfi sağlanmıştır. Filtrasyon işlemiaşağı akışlı ve yerçekimi etkisi altında (basınçsız halde) uygulanmıştır. Bu filtrasyontestlerinde 40 cm filtre yatağı derinliği ve bunun üzerinde 19 cm su derinliğikoşullarında çalışmalar yapılmıştır. Çalışmalar laboratuvar ortam sıcaklığıkoşullarında (Tsu= 15ºC - 17 ºC aralığında) yapılmıştır.Çalışma başlangıcında, oksidasyonun gerçekleşmediği (H2O2'nin ve FeSO4'ündozajları yapılmadan) durumda, sadece rezervuardan 20 mg/l konsantrasyonundayüzey aktif madde rezerv stok çözeltisi dozajı yapılmış, filtre ortamında tutulmakapasitesi ölçülmüştür. Daha sonra H2O2 ve FeSO4 çözeltileri filtrasyon sırasındafiltre üst suyuna dozaj yapılmıştır. Bu oksidasyon testi çalışmalarında farklı[H2O2]0/[Fe+2]0 molar oranlarında YAM giderme etkisi test edilmiştir. YAM giriş veçıkışta ölçülerek giderim değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında ayrıca filtreortamının filtrasyon katsayısının filtre yatağı kalınlığı ve filtrasyon süresi iledeğişimi de gözlenmiş ve değerlendirilmiştir.iiYapılan gözlemlerde filtre yatağının yüzey aktif maddeyi adsorbe etmediğigörülmüştür. Oksidasyon çalışmalarında ise [H2O2]0/[Fe+2]0 molar oranının 2 olmasıdurumunda en yüksek yüzey aktif madde oksidasyonu; 0.5 molar oranında ise endüşük yüzey aktif madde oksidasyonu gözlenmiştir.Anahtar kelimeler: SDS, Fenton kimyasalları, Oksidasyon, Filtrasyon katsayısı

Abstract:
iiiABSTRACTSurfactants Removal in Chemical Oxidation ProcessIn this study, the oxidation of surface active agents by fenton oxidation in a filtercolumn was tested. In this context, a solution of 20 mg SDS/l was artificiallyprepared in distilled water. The inner diameter of the column was 1.40 cm. Filtrationrate was controlled by a valve at the filter bottom: 1 mm/s filtration velocity was keptconstant by manually regulating the valve. The filter sand grains were determined asto be %94,7 for 2.38 mm and 1.19 mm; %4,6 for 4.76 mm and 2.28 mm; %0.7 for1.19 mm and 1.00 mm by sieve analysis. The porosity and density of the grains weredetermined to be %36 and 2620 kg/m3 respectively. Pumping of the solution formthe 4.5 liter stock reservoir volume to fitler column was fulfilled by a peristalticpump. Filtration was downflow filtration under gravity. Test studies were at 40 cmfilter bed depth and 19 cm supernatant water depth. The test studies were carried outin laboratory temperature conditions (Twater= 15ºC - 17 ºC). At the beginnig of thetests, only feed solution of 20 mg/l surface active agent supplied from the rezervoirwas tested (without dosaging H2O2 and FeSO4) to determine the possible adsorptioncapacity of the filter medium. And at the following steps, H2O2 and FeSO4 solutionswas dosaged into the supernatant of the filter column. In these test studies the effectof [H2O2]0/[Fe+2]0 molar ratios on surface active agent removal was tested in thefilter medium. Removal ratios of SDS surface active agent were determined bymeasuring the influent and effluent SDS concentrations. In the study, the changes infiltration coefficient of filtration medium with respt to filter bed thickness andfiltration period were also observed and evaluated. In tests it was observed that filtermedium does not adsorb the surface active agents. In the oxidation tests it wasobserved that the highest and lowest effciencies of surface active agent removal wereat [H2O2]0/[Fe+2]0 molar ratios or 2 and 0.5 respectively.Key words: SDS, Fenton reagent, oxidation, filtration coeffcient