Bir reaktif tekstil boyasının CaO2 temelli oksidasyon süreçleri ile giderimi
Removal of a reactive textile dye by CaO2-based oxidation process
Yazar: ABDIRAHMAM KHALIF ADEM
Danışman: PROF. DR. BEHZAT BALCI
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Tekstil boyası içeren atık suların gelişmiş oksidasyon süreçleri aracılığıyla çevre dostu yöntemlerle arıtılması, ekolojik ve çevresel sağlık için hayati önem taşımaktadır. Kalsiyum peroksit (CaO2), güçlü oksitleme yetenekleri ile çevre dostu bir oksidan olarak öne çıkmaktadır. CaO2'nin atık sulardaki tekstil boyalarını oksitleme potansiyelinin incelenmesi, çevre dostu arıtma yöntemlerinin yaygınlaştırılmasını ilerletebilir. Bu çalışmada, RB222 tekstil boyasının oksidasyonunda sadece CaO2, UV/CaO2, Fe2+/CaO2 ve UV/Fe2+/CaO2 süreçlerinin etkinliğini araştırmaktadır. Bu süreçler için optimal koşullar belirlenmiş ve CaO2 dozajının en etkili bağımsız değişken olduğu ortaya çıkmıştır. pH 10 değerinde ve 1,0 g CaO2 dozu kullanılarak, CaO2 ve UV/CaO2 süreçleri sırasıyla 100 mg/L RB222 için %79,80 (180 dakika) ve %90,40 (120 dakika) renk giderim verimliliklerine ulaşmıştır. Fe2+/CaO2 ve UV/Fe2+/CaO2 süreçleri için optimum pH ve Fe2+/CaO2 oranı sırasıyla, 2,50 ve 0,40 olarak tespit edilmiştir. Bu koşullar altında, Fe2+/CaO2 40 dakikada 0,125 g CaO2 ile tam renk giderimini başarmış, UV/Fe2+/CaO2 ise aynı sonucu 10 dakikada 0,0625 g CaO2 ile elde etmiştir. Cl-, SO42-, ve PO43- gibi anyonların RB222 oksidasyonu üzerinde olumsuz etkileri olduğu bulunmuştur. Termodinamik analizler, tüm süreçlerde oksidasyon reaksiyonlarının endotermik olduğunu göstermiştir. CaO2 kullanılarak yapılan çalışmalar, RB222'nin giderilmesi için yüksek potansiyeline işaret etmektedir. Bu bulguların, etkili ve çevre dostu bir yaklaşım sunarak, boyar madde içeren atık su arıtımında önemli faydalar sağlaması beklenmektedir.

Anahtar Kelimeler: Tekstil Boyası, Kimyasal Oksidasyon, Kalsiyum Peroksit

Abstract:
The adoption of environmentally friendly practices in removing textile dye-containing wastewater through advanced oxidation processes is crucial for ecological and environmental health. Calcium peroxide (CaO2) stands out as an environmentally friendly oxidant with potent oxidizing capabilities. Examining CaO2's potential in oxidizing textile dyes in wastewater can advance the proliferation of eco-friendly treatment methods. This study investigates the efficacy of Direct-CaO2, UV/CaO2, Fe2+/CaO2, and UV/Fe2+/CaO2 processes in oxidizing RB222 textile dye. Optimal conditions for these processes were determined, revealing CaO2 dosage as the most influential independent variable. At a pH of 10 and with 1.0 g CaO2 dosage, CaO2 and UV/CaO2 processes achieved color removal efficiencies of 79.80% (180 min) and 90.40% (120 min), respectively, for 100 mg/L RB222. The optimum pH and Fe2+/CaO2 ratio for Fe2+/CaO2 and UV/Fe2+/CaO2 processes were determined as 2.50 and 0.40, respectively. Under these conditions, Fe2+/CaO2 achieved complete color removal in 40 minutes with 0.125 g CaO2, while UV/Fe2+/CaO2 accomplished the same in 10 minutes with 0.0625 g CaO2. Anions such as Cl-, SO42-, and PO43- were found to have adverse effects on RB222 oxidation. Thermodynamic analyses indicated that oxidation reactions were endothermic across all processes. Studies utilizing CaO2 demonstrated its high potential for RB222 removal. These findings are expected to significantly benefit the treatment of dye-containing wastewater, offering an effective and environmentally friendly approach.

Keywords: Textile Dye, CaO2, Oxidation