Fenton ve fenton benzeri prosesler ile azo boyar madde giderimi üzerine bir araştırma
A research on removal azo dye by fenton and fenton like processes
Yazar: SALİH BİNGÖL
Danışman: PROF. DR. FİLİZ NURAN ACAR
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Teknolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada kirletici olarak azo grubuna ait bir boyar madde olan Reactive Red 2 kullanılmıştır. Azo boyar maddeler toksik etkileri olan, çevreye ciddi zararlar verebilen, parçalanmaya karşı oldukça dirençli kirleticilerdir. Biyolojik olarak parçalanabilirliklerinin zor olması nedeniyle azo grubu boyar maddelerin gideriminde, kuvvetli bir oksidan olan ●OH radikallerinin üretilmesine dayalı ileri oksidasyon prosesleri tercih edilmektedir. Bu araştırma, İleri oksidasyon yöntemlerinden olan Fenton ve Fenton benzeri prosesleri ile Reactive Red 2 boyar maddesinin sulu ortamdan giderilebilirliğinin incelenmesi üzerine kurgulanmıştır. Reactive Red 2 boyar maddesinin giderimi renk ve KOİ parametreleri ile takip edilmiştir. Tüm deneysel çalışmalarda kesikli sistem kullanılmıştır. Her iki proseste, en uygun deneysel şartların belirlenmesi pH, H2O2 konsanstrasyonu ve Fe2+ veya Fe0 dozajı parametreleri üzerinden 200C sabit sıcaklıkta denenmiştir. Hem renk hem de KOİ giderimi için ortak bir optimum sonuç oluşturulmuştur. Fenton prosesi için en uygun operasyonel şartlar pH 4,  Fe2+ dozajı 3 mg/L, H2O2 konsantrasyonu 150 mg/L olarak tespit edilmiştir. Fenton benzeri proseste ise en uygun koşullar pH 3,  Fe0 miktarı 0,1 g/L, H2O2 dozajı 150 mg/L olarak bulunmuştur. Optimum koşullarda sıcaklık ve başlangıç boyar madde konsantrasyonu çalışmaları da yapılmıştır. Reactive Red 2 başlangıç boyar madde konsantrasyonu denemelerinden zamana karşı elde edilen sonuçlar ile kinetik hız sabitleri tespit edilmiştir. Kinetik model olarak yalancı birinci derece, yalancı ikinci derece ve Behnajady-Modirshahla-Ghanbery kinetik modelleri kullanılmıştır. Reactive Red 2 boyar maddesinin Fenton ve Fenton benzeri proseslerle gideriminde, korelasyon katsayıları dikkate alındığında en uygun kinetik modelin Behnajady-Modirshahla-Ghanbery modeli olduğuna karar verilmiştir.

Abstract:
In this study, Reactive Red 2, a dyestuff of azo group, was used as the pollutant. Azo dyes are toxic pollutants that are highly resistant to decomposition, which can cause serious environmental damage. Because of their difficult biodegradability, further oxidation processes based on the generation of ●OH radicals, which are a strong oxidant, are preferred for the removal of azo group dyes. This research is based on the Fenton and Fenton-like processes, which are advanced oxidation methods, to investigate the elimination of Reactive Red 2 dyes from aqueous media. The removal of Reactive Red 2 dye was followed by color and COD parameters. Batch system was used in all experimental studies. In both processes, determination of optimum experimental conditions was performed at 200C constant temperature over pH, H2O2 concentration and Fe2+ or Fe0 dosage parameters. A common optimum result has been established for both color and COD removal. The most suitable operational conditions for the Fenton process were pH 4, Fe2+ dosage 3 mg/L, H2O2 concentration 150 mg/L. In the Fenton-like process, the most suitable conditions were pH 3, Fe0 amount 0.1 g/L, H2O2 dosage 150 mg/L. Temperature and initial dye concentration studies were also carried out under optimum conditions. Kinetic rate constants were determined with the results obtained from Reactive Red 2 initial dye concentration experiments. Pseudo first order, pseudo second order and Behnajady-Modirshahla-Ghanbery kinetic equations were used as kinetic models. In the removal of Reactive Red 2 dyestuff by Fenton and Fenton-like processes, it was decided that the most appropriate kinetic model was the Behnajady-Modirshahla-Ghanbery model.