Metal kesme atıksularının koagülasyon ve elektrokoagülasyon ile arıtımı
Treatment of the metal cutting wastewater by coagulation and electrocoagulation
Yazar: ÇİĞDEM ÇİFTÇİ
Danışman: Y.DOÇ.DR. MEHMET KOBYA
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada kimyasal koagülasyon (CC) ve elektrokoagülasyon (EC)yöntemleri ile metal kesme atıksularının arıtılabilirliğinde kimyasal oksijen ihtiyacı(COD) ve toplam organik karbon (TOC ) giderim verimleri üzerinde çalışılmıştır. Buamaçla monopolar paralel bağlı alüminyum ve demir elektrotların kullanıldığı birelektrokimyasal reaktör tasarlanmıştır.CC için Al2(SO4)3.18H2O, AlCl3.6H2O, Fe2 (SO4)3.7H2O ve FeCl3.6H2O tuzlarıkoagulan olarak kullanılmıştır. COD ve TOC giderim verimleri üzerinde koagulandozajı ve pH etkisi incelenerek maliyetler hesaplanmıştır. Bu deneylere göre;FeCl3.6H2O koagülanı ile COD gideriminde %97 ve maliyet 1.5 $/m3 sonuçları eldeedilmiştir.Çalışmanın ikinci aşamasında metal kesme atıksuları EC` den elde edilenverilere göre hem teknik hemde ekonomik açıdan değerlendirilerek aşağıdakisonuçlar elde edilmiştir. Alüminyum elektrotlar kullanılması durumunda pH 3-5aralığında, COD gideriminin %90-93 ve toplam maliyetin 0.39-0.69 $/m3 olduğubelirlenmiştir. Demir elektrotlar kullanılması halinde ise pH â¥ 5' in COD gideriminin>%88 olduğu ve toplam maliyetin â¥ 0.48 $/m3 olduğu görülmüştür. EC` dealüminyum elektrotlarla 20-60 A/m2 aralığında çalışıldığında COD giderimde %79-93 giderim verimi elde edilmekte ve toplam maliyet 0.61 $/m3 olmaktadır. Demirelektrotlar kullanıldığında ise 60 A/m2' de çalışıldığında COD giderimi %92, toplammaliyet 0.46 $/m3 olmaktadır. Demir elektrotlar kullanılması halinde ise t = 15-25dakika bir zamanın yeterli olacağı, COD gideriminin â¥ %73 ve toplam maliyetin0.41 $/m3 olduğu bulunmuştur.

Abstract:
In this study, the removal of chemical oxygen demand (COD) and total organiccarbon (TOC) in the metal cutting liquids? wastewater were investigated by using thechemical coagulation (CC) and electrocoagulation (EC) methods. With this aim, theEC reactor was designed on configuration of monopolar parallel connections withusing aluminium and iron electrodes.First part of this study was CC and used coagulants were calledAl2(SO4)3.18H2O, AlCl3.6H2O, Fe2 (SO4)3.7H2O and FeCl3.6H2O. Coagulant dosagesand pH effects were investigated on COD and TOC removal efficiency and their costwas calculated. Max. value of the removal of COD was obtained as %97 and alsomin. cost as 1.5 $/m3 was gotten by using FeCl3.6H2O.In the second part of this study, treatment of metal cutting liquids? wastewaterby using EC was researched and an EC reactor was designed with using two types ofelectrodes materials (Aluminium (Al) and Iron (Fe)). Both technical and economicalevaluations were made. By using Al, optimum working conditions of pH was foundas 3-5. In this pH range, COD removal values and total cost values were obtained as%90-93, and the total cost 0.39-0.69 $/m3, respectively. Selected pH conditions forusing Fe electrodes were greater than or equal to 5, and obtained COD removal valuewas >%88 and total cost â¥ 0.48 $/m3. According to parameter of variable currentdensity range?s study; between 20-60 A/m2, COD removal and total cost values weregotten as % 79-93; 0.61 $/m3, respectively, by using Al electrodes. With using Feelectrodes, obtained COD removal efficiency was %92 and the total cost was 0.46$/m3 at 60 A/m2 current density. In the condition of using Fe electrode, CODremoval was â¥%73 and total cost was 0.41 $/m3.