Metal kaplama prosesi durulama banyo atık sularının elektrokoagülasyon ile arıtımı
Treatment of metal plating process rinse wastewater by electrocoagulation
Yazar: NESLİHAN UZUN PARLAK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MEHMET KOBYA
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Elektrokoagülasyon = Electrocoagulation

Özet:
Bu çalışmada metal kaplama durulama banyolarından çıkan Cd-CN, CN ve Cd içeren atıksuların elektrokoagülasyon (EC) ile arıtımı yapılmıştır. Her bir atıksuyun EC üzerinde akım yoğunluğu, başlangıç pH değeri, işletme süresi ve farklı CN/Cd ve Cd/Cd oran etkileri ayrı ayrı incelenmiştir.Cd-CN içeren atıksuların EC' da işletme süresine bağlı olarak akım yoğunluğu arttıkça CN ve Cd giderim veriminin arttığı, yüksek akım yoğunluklarında daha düşük işletme süreleri gerektiği saptanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre CN-Cd içeren atıksular için 30 akım yoğunluğu (A/m2) ve 50 dak. işletme süresinin optimum olduğu, CN ve Cd giderim verimi %99.70 (0.36 mg/L), %99.59 (0.42 mg/L) elde edilmiş ve toplam işletme maliyeti 0.9061 $/m3 olarak hesaplanmıştır. CN içeren atıksular için 30 akım yoğunluğu (A/m2) ve 50 dak. işletme süresinin optimum olduğu, bu değerlerde CN giderim verimi %99.81 (0.234 mg/L) ve işletme maliyeti 1.0824 $/m3 gerçekleşmiştir. Cd içeren atıksular için ise, Cd giderim verimi %99.8 (0.2 mg/L) elde edilmiş, toplam işletme maliyeti 0.8550 $/m3 hesaplanmıştır. Çalışmada kullanılan her üç atıksu için (Cd-CN, CN ve Cd) >%99 CN ve >%99 Cd giderimi sağlanmış olup, ilgili İSKİ atıksu deşarj standartlarını sağladığı görülmüştür. Cd-CN, ve siyanür içeren atıksular için pH 8.60, Cd içeren atıksular için ise pH 10.60 değerlerinin optimum pH'lar olduğu belirlenmiştir.Farklı Cd/CN oranlarda kadmiyumu sabit tutup CN konsantrasyonunu artırdığımızda en iyi verimin ?Cd/CN = 0.40 [(102 mg/L)/(255 mg/L)]' da en iyi CN ve Cd giderim verimleri sırasıyla %99.85 (0.36 mg/L), %99.17 (0.85 mg/L) iken işletme maliyeti 0.5190 $/m3 hesaplanmıştır. Cd/CN oranını dikkate alındığında CN konsantrasyonu sabit olup, Cd konsantrasyonunu artırdığımızda ?CN/Cd = 0.40 [(120 mg/L)/(48 mg/L)]' da, CN ve Cd giderim verimleri sırasıyla %99.81 (0.23 mg/L), %99.50 (0.24 mg/L) ve işletme maliyetide de 0.5354 $/m3 hesaplanmıştır. Sonuç olarak bu çalışmada, Cd-CN, CN ve Cd içeren atıksuların EC prosesi ile etkili bir şekilde arıtılabildiği ortaya konulmuştur.

Abstract:
In this study treatment of wastewater containing Cd-CN, CN and Cd from metal plating rinse baths is carried out by electrocoagulation (EC) technique. Effect of current density, pH, operating time, and different concentration ratio of CN/Cd and Cd/Cd concentration on EC are investigated for each wastewater.Removal efficiencies of CN and Cd in EC for wastewater containing Cd-CN are increased with incresing of current density with respect to operating time, and it is determined that higher current densities requires lower operating cost. Optimum operating conditions for wastewater containing CN-Cd are current density of 30 A/m2, operating time of 50 min, and removal efficiencies of CN and Cd are 99.70% (0.36 mg/L) and 99.59% (0.42 mg/L) and a total operating cost of 0.9061 $/m3 is calculated. Current density of 30 A/m2 and operating time of 50 min are determined as the optimum conditions for wastewater containing CN. Removal efficiency of CN and operating cost at the operating conditions are obtained as 99.81% (0.234 mg/L) and 1.0824 $/m3. Removal effciency and total operating cost for wastewater containing Cd are calculated as 99.8% (0.2 mg/L) and 0.8550 $/m3 respectively. Removal eficiencies for three wastewaters (Cd-CN, CN ve Cd) used in this study are found to be greater than 99% which meets wastewater discharge standard set by ISKI. Optimum pH for wastewater containing Cd-CN and CN is 8.60 and for wastewater containing Cd is 10.60. If CN concentration is increased and Cd held constant for different Cd/CN ratio, the highest removal efficiency is obtained at ?Cd/CN = 0.40 [(102 mg/L)/(255 mg/L)]. At this ratio removal efficiencies of CN and Cd and total operating cost are obtained 99.85% (0.36 mg/L) and 99.17% (0.85 mg/L) and 0.5190 $/m3 respectively. The highest removal efficiency is obtained at ?Cd/CN = 0.40 [(120 mg/L)/(48 mg/L)] When CN concentration is held constant and Cd concentration is increased for different Cd/CN ratio. At this ratio removal efficiencies of CN and Cd and total operating cost are obtained 99.81% (0.23 mg/L) and 99.50% (0.24 mg/L) and 0.5354 $/m3 respectively. The treatment of wastewater containing Cd-CN, CN and Cd by EC process is done effectively in this study.