Telon red A2R boyarmaddesinin elektrooksidasyon yöntemi ile sulu çözeltilerden giderimi
Removal of telon red A2R dyeing from aqueous solutions by electrooxidation method
Yazar: DİLARA  AYÇA TORUN
Danışman: DOÇ. DR. AHMET AYGÜN
Bursa Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Elektrooksidasyon = Electrooxidation ; Endüstriyel atık su = Industrial waste water ; Tekstil atıkları = Textile waste

Özet:
Kentleşme ve sanayideki gelişmeler beraberinde deşarj edilen atıksularda da değişim ve kompleksleşmeyi getirmiştir. Artan kimyasal çeşitleri arıtımın zorlaşmasına neden olmaktadır. Arıtımını zor olan kimyasallar ve boyar maddeler genellikle eczacılık, gıda, deri, kozmetik ve tekstil sanayilerinden kaynaklanmaktadır. Boyar maddelerin en çok kullanıldığı sanayi tiplerinden biri de tekstil olmaktadır. Atıksular çevre ve insan sağlığı için alıcı ortamlara deşarjı öncesinde mutlaka uygun şekilde arıtılmalıdır. Özellikle yüksek renk, KOİ, BOİ gibi içeriklere sahip tekstil sanayi atıksuları suda estetik kaygı oluşturması, ışık geçirgenliğini azaltarak fotosentetik aktiviteleri düşürmesi, ekosisteme zarar vermesinin yanında insan ve çevre sağlığı için ciddi toksisite ve kanserojen etkiye sahip olabilmektedir. Yüksek kirliliğe sahip tekstil atıksuları gibi kirleticilerde geleneksel arıtım yöntemleri yetersiz kalmış bu da ileri arıtım yöntemlerine yönelimi oluşturmuştur. Hidroksil radikali oluşumuna dayanan ileri oksidasyon prosesleri her geçen gün daha da önem kazanmaktadır. CO2 ve H2O gibi son ürünlere veya kolay parçalabilir hale getirilen parçalanması zor ve toksik organik bileşiklerin giderimi ileri oksidasyon prosesleri ile gerçekleşebilmektedir. İleri oksidasyon proseslerinden elektrokimyasal oksidasyonun dezavantajları ise kirleticiler oluşturabilmesi ve pahalı olması olmaktadır. Bu çalışmada tekstil sanayisinde kullanılan Telon Red A2R isimli boyanın Bor Katkılı Elmas (BDD) elektrotu kullanılarak elektrokimyasal oksidasyonunda elde edilen sonuçlar Box-Behnken tasarımı ile yüzey yanıt metoduna(YYM) optimize edilmiştir. Çalışmada pH, elektroliz süresi ve akımın renk, TOK  giderim verimlerine etkisi incelenmiştir. Oluşturulan modelde %96 renk giderim verimi için pH 4, akım 0.75 A ve süre 116 dk ve %77 TOK giderim verimi için optimum koşullar optimum koşullar pH 5, akım 1.25 A ve süre 57 dk olarak bulunmuştur. Kullanılan modelin deneye uyumu incelendiğinde öngörülen R2 renk giderimi için 0,7767 iken düzeltilmiş R2 0,9065, TOK giderimi için öngörülen R2 0,3250 ve düzeltilmiş R2 0,4728 olarak elde edilmiştir. Her ikisinde de fark 0.2'den az olduğundan mâkul bir uyum içinde olmaktadırlar. Sonuçlar göz önüne alındığında pH, akım yoğunluğu ve elektroliz süresindeki artışın beraberinde renk giderim verimi ve TOK giderim veriminde de artışı beraberinde getirdiği gözlemlenmiştir. Ancak TOK giderimi için yeterli minerilazasyon sağlanamadığından beklenen giderim verimleri elde edilememiştir. Bu nedenle daha uzun elektroliz süreleri ve  daha yüksek elektrik akımlarına ihtiyaç duyulmaktadır.

Abstract:
Urbanization and developments in industry have brought about change and complexity in discharged wastewater. Increasing chemical types cause difficulties in purification. Chemicals and dyestuffs that are difficult to treat generally originate from the pharmaceutical, food, leather, cosmetic and textile industries. One of the industrial types in which dyestuffs are used the most is textile. Wastewater must be treated appropriately before discharge to receiving environments for the environment and human health. In particular, textile industry wastewater with high color, COD, BOD contents can cause aesthetic concern in water, decrease photosynthetic activities by reducing light transmission, damage the ecosystem, and have serious toxicity and carcinogenic effects for human and environmental health. Conventional treatment methods have been insufficient for pollutants such as textile wastewater with high pollution, which has led to a tendency towards advanced treatment methods. Advanced oxidation processes based on hydroxyl radical formation are gaining more and more importance day by day. Removal of hard to decompose and toxic organic compounds that are made easily degradable or to end products such as CO2 and H2O can be achieved by advanced oxidation processes. The disadvantages of electrochemical oxidation, one of the advanced oxidation processes, are that it can form pollutants and is expensive. In this study, the results obtained in the electrochemical oxidation of the dye called Telon Red A2R, which is used in the textile industry, by using the Boron Doped Diamond (BDD) electrode, were optimized to the surface response method (YYM) with the Box-Behnken design. In the study, the effects of pH, electrolysis time and current density on the removal efficiency of color, and TOK were investigated. In the model created, optimum conditions were found to be pH 4, current 0.75 A and time 116 min for 96% color removal efficiency, and optimum conditions pH 5, current 1.25 A and time 57 min for 77% TOK removal efficiency. When the fit of the model used was examined, the predicted R2 for color removal was 0.7767, the corrected R2 was 0.9065, the predicted R2 for TOC removal was 0.3250 and the corrected R2 was 0.4728. Since the difference in both is less than 0.2, they are in reasonable agreement. Considering the results, it has been observed that the increase in pH, current density and electrolysis time brings with it an increase in color and TOC removal efficiencies. However, due to insufficient mineralization for TOC removal, expected removal efficiencies could not be obtained. Therefore, longer electrolysis times and higher currents are required.