Boya üretim endüstrisi atıksularının fenton oksidasyonuyla arıtılması
Treatment of dye manufacture industry wastewater via fenton oxidation
Yazar: AYŞE ELİF ATEŞ
Danışman: DOÇ. DR. SERDAR AYDIN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK YÜZER
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Yoğun su kullanımına sahip boya üretim endüstrisi atıksuyu yüksek kirletici ve renk içeriğine sahip olması nedeniyle deşarj edilmeden önce ekonomik ve çevresel açıdan uygun arıtma yöntemiyle arıtılmalıdır. Boya üretim endüstrisinde çeşitli boyaların üretimi gerçekleştiği için atıksu içerisinde dirençli boyalar bulunmaktadır ve bu durum atıksuyun arıtımını zorlaştırmaktadır. Bu nedenle boya içeren atıksuların arıtılmasında genellikle ileri oksidasyon prosesleri kullanılmaktadır. 
Bu çalışmada Fenton, Foto-Fenton, Elektro-Fenton ve Fotoelektro-Fenton oksidasyonu yöntemleriyle boya üretim endüstrisi atıksuyunun arıtımı incelenmiştir. Çalışma kapsamında farklı Fe2+/H2O2 oranları kullanılarak oksidasyon yöntemlerinin arıtma verimleri karşılaştırılmıştır. Ayrıca çalışmada Foto-Fenton oksidasyonunda farklı ışık yoğunlukları, Elektro-Fenton oksidasyonunda farklı akımlar ve Fotoelektro-Fenton oksidasyonunda farklı ışık yoğunlukları ve akımlar sonucunda renk, KOİ, TOK giderim verimleri kıyaslanmıştır. Arıtma sonucunda açığa çıkan çamur hacimleri artıma verimleriyle birlikte değerlendirilip arıtım veriminin artırılabilmesi için gerekli olan yaklaşımlar tartışılmıştır.
Fenton, Foto-Fenton, Elektro-Fenton ve Fotoelektro-Fenton oksidasyonu sonucunda en yüksek renk giderim verimi 750 W/m2 ışık yoğunluğunda 75mgFe2+.L-1-3gH2O2.L-1 konsantrasyonlarında elde edilmiştir. KOİ (%73) ve TOK (%82) giderim verimleri renk gideriminden farklı olarak 100mg Fe2+.L-1- 6gH2O2.L-1 konsantrasyonlarıyla yapılan 750 W/m2 ışık yoğunluğuyla yapılan Foto-Fenton oksidasyonu sonucu elde edilmiştir. Çamur hacminin akımın ve akım süresinin artmasıyla arttığı görülmüştür. En düşük artıma verimleri Elektro-Fenton oksidasyonu sonucunda elde edilmiştir. Akım sırasında köpük oluşumu gözlemlenmiş ve oluşan köpük karışımı zorlaştırmıştır. Fotoelektro-Fenton oksidasyonu sonucunda arıtma verimleri Elektro-Fenton oksidasyonuna kıyasla daha yüksek olmuştur. UV ışığının etkisiyle köpük oluşumunun azalması sonucunda atıksu içerisine fotonların etkiyle artıma veriminin arttığı düşünülmektedir.

Abstract:
Dye manufacture industry wastewater must be treated with economically and environmentally suitable treatment method before discharging due to the high content of pollutants and color. Because various dyes are produced in the dye manufacture industry, there are resistant dyes in the wastewater and as it is makes the treatment of wastewater difficult. For this reason, advanced oxidation processes are generally used in the treatment of wastewater containing dyes.
In this study, the treatment of dye manufacture industry wastewater was investigated by Fenton, Photo-Fenton, Electro-Fenton and Photoelectro-Fenton oxidation methods. Within the scope of the study, the treatment efficiencies of oxidation methods were compared using different Fe2 +/ H2O2 ratios. In addition, in the study, different light intensities in Photo-Fenton oxidation, different currents in Electro-Fenton oxidation and different light intensities and currents in Photoelectro-Fenton oxidation were compared with color, COD, TOC removal efficiencies.
As a result of Fenton, Photo-Fenton, Elektro-Fenton and Photoelectro-Fenton oxidation, the highest color removal efficiency was obtained at 750 W/m2 light intensity and 75mgFe2+.L-1 -3gH2O2.L-1 concentrations. COD (73%) and TOC (82%) removal efficiencies were obtained as a result of Photo-Fenton oxidation with 750 W/m2 light intensity with concentrations of 100mgFe2+.L-1- 6gH2O2.L-1, unlike decolorization result. It was observed that the sludge volume increased with increasing current and current time. The lowest treatment efficiencies were obtained as a result of Electro-Fenton oxidation. Foam generation was observed during the current and the presence of foam made the mixture difficult. Photoelectro-Fenton oxidation treatment efficiencies were higher than Electro-Fenton oxidation. It is thought that as a result of the decrease in foam generation with the effect of UV light, the efficiency of photons into wastewater increases.