İleri oksidasyon prosesleri ile endüstriyel atıksuların arıtılması
Treatment of industrial wastewater by advanced oxidation processes
Yazar: ŞEFİKA KAYA
Danışman: DOÇ. DR. YELİZ AŞÇI
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Çevreye zarar veren endüstriyel atıksuların arıtılması, geri kazanılması ve yeniden kullanılması son yıllarda yapılan araştırmaların ana konusu olmuştur. Günümüzde biyolojik olarak bozunması zor olan organik kirleticileri içeren endüstriyel atıksuların arıtılmasında kullanılan yöntemler arasında, oksidasyon potansiyeli yüksek olan hidroksil radikallerinin üretilmesine dayanan ileri oksidasyon prosesleri ön plana çıkmıştır. Bu çalışmada renk ve KOİ değerleri oldukça yüksek olan bitkisel yağ, kağıt ve tekstil endüstrisi atıksuları kullanılmıştır.  Fenton prosesi, foto-fenton prosesi, heterojen fenton prosesi ve fotokatalitik oksidasyon prosesleri uygulanarak demir iyonu derişimi, katalizör miktarı, pH, hidrojen peroksit derişimi, sıcaklık, reaksiyon süresi, karıştırma hızı ve ışık şiddeti gibi en uygun deneysel koşullar belirlenmiş ve ileri oksidasyon prosesleri karşılaştırılmıştır. Oksidasyon prosesine UV ışını ve katalizör ilavesi ile organik kirleticilerin daha iyi parçalanarak renk ve KOİ giderim veriminin arttığı görülmüştür. Bitkisel yağ, kağıt ve tekstil endüstrisi için en iyi arıtım yöntemi fotokatalitik oksidasyon olarak belirlenmiştir. Fotokatalitik oksidasyon yöntemi, bitkisel yağ endüstrisi atıksuyu için %100 renk ve %99 KOİ giderimi, kağıt endüstrisi atıksuyu için %99 renk ve %93 KOİ giderimi ve tekstil endüstrisi atıksuyu için %100 renk ve %98 KOİ giderimi sağlamıştır.

Anahtar kelimeler: İleri oksidasyon prosesleri, renk ve KOİ giderimi, endüstriyel atıksu, fenton, foto-fenton, heterojen fenton, fotokatalitik oksidasyon.

Abstract:
The treatment, recycling and reuse of environmentally harmful industrial wastewater has been the focus of recent years' research. Advanced oxidation processes based on the production of hydroxyl radicals with high oxidation potential have come to the forefront among the methods used for the treatment of industrial wastewaters containing organic pollutants which are difficult to biodegrade today. In this study, wastewater from herbal oil, paper and textile industries which have high color and KOİ values were used. Optimum experimental conditions such as iron ion concentration, catalyst amount, pH, hydrogen peroxide concentration, temperature, reaction time, mixing speed and light intensity were determined and advanced oxidation processes were compared by applying the fenton process, the photo-fenton process, the heterogeneous fenton process and the photocatalytic oxidation process. UV irradiation and catalyst addition to the oxidation process resulted in better degradation of organic contaminants and improved color and COD removal efficiency. The best method of treatment for herbal oil, paper and textile industries was determined photocatalytic oxidation. The photocatalytic oxidation method had achieved 100% color and 99% COD removal for the vegetable oil industry wastewater, 99% color and 93% COD removal for the paper industry wastewater and 100% color and 98% COD removal for the textile industry wastewater.

Keywords: Advanced oxidation processes, color and COD removal, industrial wastewater, fenton, photo-penton, heterogeneous fenton, photocatalytic oxidation.