Gri suların elektrokoagülasyon ile arıtılabilirliğinin incelenmesi
Investigation of grey water treatability using electrocoagulation
Yazar: HÜLYA ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. NİHAL BEKTAŞ
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Elektrokoagülasyon = Electrocoagulation ; Evsel atık su = Domestic sewage ; Fotodezenfeksiyon = Photodisinfection

Özet:
Günümüzde, evsel atıksuların büyük bir bölümü olan gri suların ayrı bir şebeke hattı ile toplanarak etkili bir şekilde arıtımı ve yeniden kullanımı sağlanabilmektedir. Duşlardan, banyo ve mutfak lavabolarından, çamaşır ve bulaşık makinelerinden kaynaklan gri sular evsel atıksuyun büyük bir kısmını oluşturur fakat toplam kirletici miktarının küçük bir kısmını içerir. Konvansiyonel metotlar ile yeterli kirletici giderimine ulaşılamaması gri suların yeniden kullanımında ileri arıtım proseslerine ihtiyaç duyulduğunu göstermiştir. İleri arıtım yöntemleri arasında yer alan elektrokoagülasyon ve fotolitik metotların kombinasyonu ile tek seferde gri suların tekrar kullanılabilir hale geleceği öngörülmüştür.
Bu çalışmada, gri suların UV destekli elektrokoagülasyon ile kullanılabilir su eldesi için geri kazanımı çalışılmıştır. Yapılan ilk çalışmalarda elektrokoagülasyon prosesinin optimum işletme şartları ham su pH değeri 7.4±0.2, 1 g Na2SO4/L elektrolit ilavesi, 3 mA/cm2 akım yoğunluğu ve 40 dakika proses süresi olarak belirlenmiştir. Bu optimum şartlarda Al (Alüminyum) elektrotlar kullanılarak %88.1 KOİ (Kimyasal Oksijen İhtiyacı) ve %97.2 bulanıklık giderimi, Fe (demir) elektrotlar kullanılarak %79.3 KOİ ve %99.4 bulanıklık giderim verimleri elde edilmiştir. AKM (Askıda Katı Madde), TN (Toplam Azot), TP (Toplam Fosfor) ve BOİ5 (Biyolojik Oksijen İhtiyacı) parametrelerinde de alüminyum elektrot varlığında sırasıyla %62.3, %44, %98, %88.5; demir elektrot varlığında sırasıyla %80.6, %8.5, %98.4, %78.46 giderim verimleri elde edilmiştir. Ayrıca belirlenen optimum şartlarda UVA destekli elektrokoagülasyon hibrit prosesi çalışılmıştır. UVA ışığının KOİ ve bulanıklık giderimine ilave bir etkisi gözlenmese de BOİ5 parametresinin daha iyi giderilerek yeniden kullanım standartlarında yer alan 10 mg/L seviyesine indirildiği gözlenmiştir. Fekal koliform giderimi ise elektrokogülasyon prosesinin başlangıç aşamalarından itibaren %100'e yakın bir verime ulaşmıştır.

Abstract:
If domestic wastewater is separated and collected separately as grey and black water effluents, each effluent can be treated in much more effective process for successful reclamation of grey water. Grey water generates from showers, bathroom and kitchen basins, washing machines and dishwashers and consists of the large volume of domestic wastewater but also comprises a small amount of pollutants. Inadequacy of conventional methods in contaminant removal exhibits the need of advanced treatment processes for reuse of grey waters. Reusability of grey water can be achieved by the combined treatment of electrocoagulation and photolytic processes which are recently placed among other advanced treatment methods.
In this work, reclamation and use of grey water was investigated by UV-assisted electrocoagulation. Initially, optimum operating conditions of electrocoagulation process were carried out using Al and Fe electrodes at pH 7.4±0.2, using 1 g Na2SO4 /L electrolyte amount and 3 mA/cm2 current density in 40 min reaction time. 88.1% COD and 97.2% turbidity removal were achieved with Al electrodes whereas 79.3% COD and 99.4% turbidity removal were obtained with Fe electrodes. On the other hand, TSS, TN, TP, BOD5 parameters were also evaluated and removal efficiencies were found as 62.3%, 44%, 98%, 88.5% respectively with Al electrodes and 80.6%, 8.5%, 98.4%, 78.46% respectively with Fe electrodes. Furthermore UVA-assisted electrocoagulation as a hybrid process was also performed using optimum process parameters found in EC. UVA irradiation has not effectively contributed for removal of COD and turbidity whereas BOD5 were rapidly and effectively decreased to regulated standards for reclaimed water. Almost complete removal of Fecal coliform was gained at initial stages of electrocoagulation process.