Alüminyum kaplama endüstrisi atıksularının arıtılabilirliği
Treatability of aluminum coating industry wastewater
Yazar: TUĞÇE TARHAN
Danışman: PROF. DR. MEHMET ÇAKMAKCI
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Alüminyum, pasivasyon özelliğinden dolayı en çok kullanılan ikinci metaldir. Birçok sektörde ve milyonlarca üründe kullanılmaktadır. Bu çalışma kapsamında alüminyum kaplama atıksularının kimyasal çöktürme, EC ve EO yöntemi ile arıtılabilirliği araştırılmıştır. FeCl3.6H2O, BaCl2.2H2O ve PACs kimyasalları ile ön artımı yapılmış alüminyum kaplama atıksuyundan sülfat ve KOİ giderimi araştırılmıştır. BaCl2.2H2O, FeCl3.6H2O, ve PACs'lerin artan dozları ile KOİ giderimi sırasıyla %40,8 - %87,8, %9,9 - %58,6 ve %55,4 - %83,0 aralığında değişmiştir. Bu koagülant dozlarında, sülfat giderimi sırasıyla %38,3 - %66,8, %29,8 - %46,0 ve %32,6 - %53,5 aralığında değişmiştir. EC ve EO proseslerinde işletme şartları (pH, elektrik akımı, ve reaksiyon süresi) optimize edilmiştir. Farklı işletme koşulları altında EC ile %87,30'a varan sülfat, %100'e varan alüminyum ve %90,8'e varan KOİ giderimi elde edilirken EO ile bu değerler sırasıyla %72,80, %97,40 ve %92,80 olarak elde edilmiştir. Yapılan istatiksel analizler, her iki proses için de tüm modellerin yeterli hassasiyete sahip olduğunu ve tekrarlanabilir olduğunu göstermektedir. %95 güvenilirlik seviyesine sahip olan modelde EC için model tarafından optimum koşul olarak pH 7,19, elektrik akımı 1,5 A ve 75 dk reaksiyon süresi önerilirken, bu koşullarda KOİ, alüminyum ve sülfat için giderim verimleri sırasıyla %96,6, %99,4 ve %86,9 olarak tahmin edilmiştir. EO için ise model tarafından optimum koşul olarak pH 5,68, elektrik akımı 1,5 A ve 72,7 dk reaksiyon süresi önerilirken, bu koşullarda KOİ, alümiyum ve sülfat için giderim verimleri sırasıyla %92,8, %93,4 ve %72,8 olarak tahmin edilmiştir. Sonuçlar, kimyasal çöktürme proseslerinin uygulandığı çıkış suyunun sülfat konsantrasyonu Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği Tablo 22'de belirtilen sınır değeri aşmaktadır. EC ve EO proseslerinin sonuçları incelendiğinde alüminyum eloksal kaplama atıksuyu arıtımında her iki prosesinde etkin olduğunu ancak deşarj limitlerini sadece EC prosesisin sağladığı görülmüştür.

Abstract:
Aluminium is the second most widely used metal due to its passivation feature. It is used in many sectors and millions of products. In this thesis, the treatability of aluminium coating wastewater was investigated by chemical precipitation, EC and EO methods. Sulfate and COD removal from the effluent was investigated with FeCl3.6H2O, BaCl2.2H2O and PACs chemicals. With increasing doses of BaCl2.2H2O, FeCl3.6H2O, and PACs, COD removal ranged between 40.8% - 87.8%, 9.9% - 58.6%, and 55.4% - 83.0%, respectively. At these coagulant doses, sulphate removal ranged between 38.3% - 66.8%, 29.8% - 46.0% and 32.6% - 53.5%, respectively. Operating conditions (pH, electric current, and reaction time) were optimised in EC and EO processes. Under different operating conditions, sulfate removal up to 87.30%, aluminum removal up to 100% and COD removal up to 90.8% were obtained with EC, while these values were 72.80%, 97.40% and 92.80% with EO, respectively. Statistical analyses show that all models for both processes have sufficient accuracy and are reproducible. In the model with 95% reliability level, pH 7.19, electric current 1.5 A and 75 min reaction time were suggested as optimum conditions by the model for EC, while the removal efficiencies for COD, aluminum and sulfate were estimated as 96.6%, 99.4% and 86.9%, respectively. For EO, pH 5.68, electric current 1.5 A and reaction time 72.7 min were suggested by the model as optimum conditions, while the removal efficiencies for COD, aluminum and sulfate were estimated as 92.8%, 93.4% and 72.8%, respectively. The results show that the sulfate concentration of the effluent with chemical precipitation processes exceeds the limit value specified in Table 22 of the Water Pollution Control Regulation. When the results of EC and EO processes were examined, it was seen that both processes were effective in the treatment of aluminum anodizing coating wastewater, but only the EC process met the discharge limits.