Su bazlı boya üretim tesislerinin atık sularının arıtılmasında genelleştirilmiş minimum değişmeli (GMV) algoritma ile pH kontrolü
Generalized minimum variance (GMV) control of pH in wastewater treatment of waterborne paint production process
Yazar: ŞULE CAMCIOĞLU
Danışman: PROF. DR. HALE HAPOĞLU
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Atık su = Waste water ; Hidrojen iyon konsantrasyonu = Hydrogen-ion concentration ; Koagülasyon = Coagulation ; Süreç kontrol = Process control

Özet:
Ülkemizdeki sanayi sektörlerinde, boya ve boyar madde üretim ve kullanımı önemli bir yer tutmaktadır. Sanayi faaliyetlerinden kaynaklanan atıksuların ve onların içerdikleri maddelerin doğrudan yeryüzü sularına, yeraltı sularına ve toprağa atılması sonucu oluşan kirlilik dikkat edilmesi gereken bir konudur. Bu nedenle, sanayi atıksularının muhakkak arıtılarak uygun alıcı ortamlara deşarj edilmesi gerekir.Yapılan çalışmada kimyasal çöktürme ve floklaştırma yöntemi ile su bazlı boya atıksuyunun arıtılması amaçlanmıştır. Bu arıtım için MgCl2, FeCl3 ve Al2(SO4)3 sırasıyla çöktürücüler olarak seçilmiştir. Absorbans etkinlik kriteri olarak kullanılmıştır. Seçim yönünden Al2(SO4)3 veya FeCl3 arasında ufak bir fark olmasına rağmen, atıksu arıtımı için etkili pH 6.5-7.5 aralığı, daha geniş aralığa tercih edilir. Bu nedenle, Al2(SO4)3, en küçük absorbans değerine ulaşmak için en iyi çöktürücü olarak seçilmiştir.Genelleştirilmiş Minimum Varyans (GMV) algoritmasının su bazlı boya atıksuyu pH kontrolüne uygulanması araştırılmıştır. Kontrolün başarısı, negatif maksimum hatası, set değerine ilk ulaşma zamanı ve ofset kullanılarak değerlendirilmiştir. Yarı kesikli proses GMV kontrolünde görülen sabit ofset problemi, iyi seçilen giriş değişkenleri kullanımı ile çözülebilir. Bu çalışmada, çeşitli akış hızları denenmiştir. Kontrol ağırlık parametresi artışının GMV kontrol üzerine etkisi araştırılmıştır. Bu proses için GMV kontrol uygulaması çok başarılı bulunmuştur.

Abstract:
The use and production of paints and painting materials have indispensable importance in the industrial sectors of our country. As a result of discharge of wastewaters which are emanating from industrial activities, and their ingredients directly to the surface water, the groundwater and soil ground, pollution coming from these activities has considerable importance. In this context, industrial wastewaters must be treated and discharged into suitable receivers.In the present work, the purpose is to treat waterborne paint wastewater by using chemical coagulation and flocculation method. For this treatment, MgCl2, FeCl3 and Al2(SO4)3 are chosen respectively as coagulants. Absorbance is used as performance criteria. Although, there are little to choose between the use of Al2(SO4)3 or FeCl3, the effective pH domain between 6.5 and 7.5 is preferable to larger domain for wastewater treatment. Therefore Al2(SO4)3 is chosen as the best coagulant to reach the smallest absorbance value.The application of generalized minimum variance (GMV) algorithm to waterborne paint wastewater pH control has been examined. The success of the control action has been estimated using negative maximum error, the first setpoint reaching time, and ofset. The constant ofset problem experienced with semi-batch process GMV control may be solved by employing the well chosen input variables. In the present work, a variety of acid flowrates is tried. The effect that increasing the control weighting parameter has on the GMV control has been investigated. It is noted that the GMV control application to this process is vey successful.