Elektrokoagülasyon prosesi ile sulu çözeltilerden salisilik asit giderimi
Removal of salicylic acid from aqueous solutions by electrocoagulation
Yazar: SÜMEYYA AKSOY
Danışman: YRD. DOÇ. DR. FUAT ÖZYONAR
Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada, elektrokoagulasyon prosesi ile üç farklı elektrot bağlantı modun da (monopolar paralel (MP-P), monopolar seri (MP-S) ve bipolar seri (BP-S)) ve hibrit alüminyum ve demir elektrotlar kullanarak sulu çözeltilerden Salisilik asit giderimi araştırılmıştır. Elektrokoagulasyon prosesine etki eden parametrelerden; elektrot türü, başlangıç pH, akım yoğunluğu, salisilik asit konsantrasyonu, hava debisi, çözelti iletkenliği ve elektrot bağlantı türünün SA ve KOİ giderimi üzerine etkisi değerlendirilmiştir. 10 dak. işletme süresinde optimum işletme şartları Al-Al-Al-Al (anot-katot-anaot-katot) elektrot türü, başlangıç pH 6, akım yoğunluğu 50 A/m2, salisilik asit konsantrasyonu 100 mg/L, hava debisi 2 L/dak ve elektrot bağlantı türü monopolar seri (MP-S) olarak bulunmuştur. Bu koşullar altında, salisik asit ve KOİ giderme verimleri sırasıyla, % 95,1 ve %85,97 olarak elde edilmiştir. Bununla birlikte arıtılmış ve ham su örneklerinin UV-Vis spektrum taramaları yapılarak SA'lı ve arıtılmış numuneler arasındaki absorbans pikleri karşılaştırılmıştır. İşletme maliyeti elektrot, enerji ve kimyasal madde harcanımları dikkate alınarak optimum şartlarda 0.0156 €/m3 hesaplanmıştır. EC sonrası üretilen çamur elektron mikroskobu (SEM), XRD ve Fourier Trasform infrared spektroskopisi ile analiz edilerek çamur içerisindeki Al hidroksit amorf yapıları gözlemlenmiştir. Sonuç olarak, ilaç kalıntı maddelerinden biri olan SA'ın sulu çözeltilerden gideriminin de EC prosesinin etkili bir proses olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, removal of salicylic acid (SA) from aqueous solutions using hybrid aluminum and iron electrodes (eight different combinations) and three different connection modes (monopolar parallel (MP-P), Monopolar series (MP-S) and bipolar series (BP-S)) by electrocoagulation was investigated. The effects of electrocoagulation parameters (hybrid electrode combination, initial pH, current density, initial salicylic acid concentration, air injection flow, and solution conductivity and connection mode) on SA and COD removal efficiencies were investigated. During 10 min. operating time, optimum operational conditions were evaluated as: Al-Al-Al-Al (anode-cathode-anode-cathode) electrode combination, the initial pH of 6, current density of 50 A/m2, salicylic acid concentration of 100 mg/L, air injection mode of 2 L/min and connection mode of monopolar series (MP-S). Operating conditions, removal efficiencies for salicylic acid and COD were found to be as 95.1% and 85.97% respectively. Besides, the UV-vis absorbance spectrum was determined before and after the treatments by electrocoagulation (EC) process. The operating costs including electrodes, energy and chemicals were calculated as 0.0156 €/m3. Sludge generation at the end of EC process was also analyzed by scanning electron microscope (SEM) imaging, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), XRD (X-raydiffraction) and amorphous Al hydroxides were defined in the sludge. As a result, electrocoagulation through different operating conditions was found to be quite efficient for removal of salicylic acid from aqueous solutions.