Tekstil endüstrisinde atıksularda renk gideriminin geliştirilmesi
Development of color removal in waste water in textile industry
Yazar: EMRAH DEMİR
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET HAKAN MORCALI
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Atık su arıtma = Waste water treatment ; Kimyasal arıtma = Chemical treatment ; Pamuklu tekstil = Cotton textile

Özet:
Endüstriyel atıksu arıtma tesislerinde özellikle de tekstil endüstrisinde yaşanan en ciddi problemlerden birisi renk giderimidir. Tekstil atıksularının kirlilik yükünün çok fazla olması ve pigmentlerin istenen verimle giderilememesi sebebiyle atıksu içerisindeki renk, AKM, KOI vb. parametrelerin istenilen seviyeye getirilmesi zorlaşmaktadır. Bu durumdaki atıksu farklı deşarj yollarıyla doğaya salınarak, ciddi çevresel tahribata yol açmaktadır.
Renk; olması gereken seviyede giderilemeyen boya pigmentlerinden kaynaklanan bir kirlilik kaynağı olup, seyreltilerek minimize edilmesi çok zor olan bir kirleticidir. Boya pigmentlerinin giderilmesi, dolayısıyla renk giderimi olması için, kimyasal arıtma çok önemlidir. Arıtma tesislerinde kimyasal arıtma aşamasında genellikle, koagülasyon ve flokülasyon (hızlı karıştırma, yavaş karıştırma) işlemleriyle çökeltme yapılarak renk giderimi sağlanır. Arıtma tesislerinde koagülasyon ve flokülasyon işlemlerinin düşük verimle gerçekleşmesi sonucu, biyolojik arıtma aşamasına gelindiğinde atıksudaki kirlilik yükü mikroorganizmalar tarafından giderilememektedir, mikroorganizmaların yaşamasına, üremesine ve verimliliklerine doğrudan olumsuz etki yapmaktadır. Kimyasal arıtma aşamasında başlayan çökelme problemi, biyolojik arıtma ve deşarj parametrelerini doğrudan olumsuz etkileyerek deşarj kalitesini düşürmektedir. Sonuç olarak ciddi problemlere neden olacak renk ve diğer kirleticileri gidermek için ek maliyetler oluşturmakta, bu maliyetlerin karşılanamadığı tesisler, doğaya verilen tahribatı arttırmaktadır.
Bu çalışmada, ülkemizde ve özellikle bölgemizde endüstriyel atıksu arıtma tesislerinde yaşanan çökelme ve renk gideriminin geliştirilerek çevreye ve doğaya verilen zararı minimize etmeyi hedeflemektedir. Bu bağlamda bölgenin en önemli lokomotiflerinden olan tekstil sanayisinde oluşan atıksuların arıtılmasında verimin arıtılması amaçlanmaktadır. Arıtma tesislerinde kullanılan koagülantlar ile endüstriyel atıksuların kirlilik parametrelerini düşürerek, bölgede çevreye verilen zararı azaltmanın yolları araştırılmıştır.
	1. İlk olarak seçilen farklı türdeki koagülantlar, farklı dozajlarda atıksu içerisine dozlanarak renk giderim verimi karşılaştırılmalı olarak hesaplanmıştır. Bu karşılaştırma sonucunda optimum renk giderim verimi 200 mg/L FeCl3 %67,5 ile sağlanmıştır. 
	2. deney grubunda yapılan deneylerde karıştırma hızı ve süreler değiştirilerek renk giderim verimleri karşılaştırıldı. Yapılan bir grup deney sonucunda en yüksek verim, karıştırma hızı 500 rpm, 30 dakika karıştırma süresiyle, renk giderim verimi %69,25 olarak tespit edilmiştir.
	3. deney grubunda ise yapılan deneylerde flokülant dozajı yapılmıştır. Flokülant olarak belirlenen anyonik polimerin 80 mg/L dozaj ile atıksuya dozlanarak, renk giderim verimi %76,3 olarak tespit edilmiştir.
	4. deney grubunda oksidan ve redüktan etkisi incelenmiştir. Ancak üzerinde çalışan endüstriyel atıksuda oksidan ve redüktanlar renk giderim verimini olumsuz yönde etkilediği gözlemlenmiştir.	
	5. deney grubu ve son olarak yapılan deneylerde pH etkisi incelenmiştir. Yapılan deneylerde, atıksu pH'ı düşürüldüğünde, renk giderim veriminin arttığı görülmüştür.
	Son olarak en iyi verimin elde edildiği koşullarda optimum seviyede kimyasal madde sarf edilerek, renk giderim verimi, %87,04 olarak gözlemlenmiştir. 
	Bu tez çalışmasında laboratuvarda uygulanan bu çalışmaların, pilot ölçekli sonuçlarını incelemek amacıyla, kurumsal bir denim fabrikasına ait atıksu arıtma tesisinde deneme yapılmıştır, renk giderim verimi %85 olarak belirlenmiştir.

Abstract:
One of the most serious problems experienced in industrial wastewater treatment plants, especially textile industry, is color removal. Because the pollution load of textile wastewater is very high and the pigments cannot be removed with the desired efficiency, the color in the wastewater, AKM, KOI and so on. it is difficult to bring the parameters to the desired level. The wastewater in this case is released into the environment through different discharge paths, causing serious environmental damage.
Color; It is a source of pollution caused by dye pigments which cannot be eliminated and it is very difficult to be minimized by diluting. Chemical treatment is very important in order to remove paint pigments and therefore to remove color. In the chemical treatment phase of the treatment plants, color removal is usually accomplished by precipitation with coagulation and flocculation (rapid mixing, slow mixing). As a result of the low efficiency of the coagulation and flocculation processes in the treatment plants, the pollution load in the wastewater cannot be removed by the microorganisms when it comes to the biological treatment stage, it has a direct negative impact on the survival, reproduction and productivity of microorganisms. The precipitation problem that starts in the chemical treatment phase directly affects the biological treatment and discharge parameters and thus decreases the discharge quality. As a result, it creates additional costs to remove color and other pollutants that will cause serious problems, and the facilities that these costs cannot be met increase the damage caused to nature.
This study aims to minimize the damage caused to the environment and nature by improving the deposition and color removal in industrial wastewater treatment plants in our country and especially in our region. In this context, it is aimed to purify the yield in the treatment of wastewater in textile industry which is one of the most important locomotives of the region. By reducing the pollution parameters of the industrial wastewater and the coagulants used in the treatment facilities, the ways of reducing the environmental damage in the region were investigated.
1. Different types of coagulants, first selected, were dosed into wastewater at different dosages and the color removal efficiency was calculated. As a result of this comparison, optimum color removal efficiency was achieved with 200 mg / L FeCl3 67.5%.
2. In the experiments carried out in the 2nd experimental group, the mixing speed and durations were changed and the color removal efficiencies were compared. As a result of a group experiment, the highest yield, mixing speed 500 rpm, 30 minutes mixing time, color removal efficiency was determined as 69.25%.
3. In the third experimental group, flocculant dosing was performed. The anionic polymer determined as flocculant was dosed to the wastewater with a dosage of 80 mg / L and the color removal efficiency was determined as 76.3%.
4. The effect of oxidant and reduct in the experimental group was investigated. However, it is observed that oxidant and reductants in industrial wastewater working on it negatively affect the color removal efficiency.
5. The pH effect was investigated in the 5th experimental group and the final experiments. In the experiments, it was observed that the color removal efficiency increased when the wastewater pH was lowered.
Finally, the optimum yield was obtained and the optimum level of chemical material was consumed and the color removal efficiency was observed as 87,04%.
In this thesis, in order to examine the pilot scale results of these studies applied in the laboratory, an experiment was carried out in a wastewater treatment plant belonging to an enterprise denim factory and the color removal efficiency was determined as 85%.