Bir tekstil fabrikasını gerçek atık suyunun fotokatalitik yöntemle arıtılmasında işletme parametrelerinin incelenmesi
Investigation of operational parameters in treatment of real wastewater of a textile factory by photocatalytic method
Yazar: HÜLYA GÜL DEMİR
Danışman: PROF. DR. AFİFE GÜVENÇ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Çalışma kapsamında, TiO2 ve Cs metali ile desteklenmiş TiO2 kullanılarak gerçek tekstil atık suyundaki RES ve Pt/Co metodlarıyla renk giderimi ve KOİ giderimi ölçümleri, Cs metalinin TiO2 katalizörüne yükleme işlemi, XRD ile yükleme işleminin gerçekleştiğine dair analiz yapılmıştır. Çalışmada elde edilen verilerden gerçek tekstil atık suyunda renk giderimi anlamında literatürde karşılaştırılan/uygulanan Pt/Co ve RES metotlarının karşılaştırılması, KOİ gideriminde elde edilen sonuçların değerlendirilmesi ve tüm sonuçların yorumlanmasını içermektedir. pH değerine göre sonuçlar; RES metoduna göre % Renk Giderimi için 0,1 g TiO2 fotokatalizör kullanıldığında UV ışın kaynağı için pH=3 te %61,98 ve D65 ışın kaynağı için pH=3 te %66,45; 1 g TiO2 fotokatalizör kullanıldığında UV ışın kaynağı için pH=3 te %66.08 ve D65 ışın kaynağı için pH=3 te %65.00 olarak bulunmuştur.  % KOİ Giderimi için 1 g TiO2 fotokatalizör kullanıldığında UV ışın kaynağı için pH=9 te %39,61 ve D65 ışın kaynağı için pH=3 te %14,71 olarak bulunmuştur. Katalizör miktarına göre sonuçlar; RES metoduna göre % Renk Giderimi için pH=7 de 0,5 saat adsorpsiyon süresi sonrası ilgili ışın kaynağı altında 4 saatlik bekleme süresi sonunda UV ışın kaynağı için 1,5 g TiO2 ile %15,92 ve D65 ışın kaynağı 2 g TiO2 ile %15,74 olarak bulunmuştur.  % KOİ Giderimi için pH=7 de 0,5 saat adsorpsiyon süresi sonrası ilgili ışın kaynağı altında 4 saatlik bekleme süresi sonunda UV ışın kaynağı için 0,3 g TiO2 ile %13,30 ve D65 ışın kaynağı 0,5 g TiO2 ile %60,1 olarak bulunmuştur. Işın kaynağına göre sonuçlar; RES metoduna göre % Renk Giderimi için 0,1 g TiO2 fotokatalizör kullanıldığında UV ışın kaynağı için pH=7 de 0,5 saate %65,11 ve D65 ışın kaynağı için pH=7 de 5 saatte %65,09; 1 g TiO2 fotokatalizör kullanıldığında UV ışın kaynağı için pH=7 de 1 saate %66,02 ve D65 ışın kaynağı için pH=7 de 1 saatte %63,82 olarak bulunmuştur. % KOİ Giderimi için 1 g TiO2 fotokatalizör kullanıldığında UV ışın kaynağı için pH=7 de 0,5 saate %65,11 ve D65 ışın kaynağı için pH=7 de 4 saatte %65,44 olarak bulunmuştur. Kinetik analiz TiO2 katalizörü kullanılarak gerçekleşen çalışmada fotokatalitik oksidasyon için renk ve KOİ gideriminin Langmuir- Hinshelwood kinetiğiyle uyumlu olduğu bulunmuştur. UV ışın türüne göre renk giderimi için K= 0,0036 dk-1 R2= 0,9797, KOİ giderimi için K= 0,007 dk-1 R2= 0,9276 olarak belirlenmistir. D65 ışın türüne göre renk giderimi için K= 0,0039 dk-1 R2= 0,9595, KOİ giderimi için K= 0,006 dk-1 R2= 0,9654 olarak belirlenmiştir.

Abstract:
Within the scope of the study, color removal and COD removal measurements by RES and Pt/Co methods in real textile wastewater using TiO2 and TiO2 supplemented with Cs metal, loading of Cs metal into TiO2 catalyst, and analysis of loading with XRD were carried out. It includes the comparison of Pt/Co and RES methods, which are compared/applied in the literature in terms of color removal in real textile wastewater from the data obtained in the study, evaluation of the results obtained in COD removal and interpretation of all results. Results according to pH value; According to the RES method, when 0.1 g TiO2 photocatalyst was used for % Color Removal, 61.98% at pH=3 for UV light source and 66.45% at pH=3 for D65 light source; When 1 g TiO2 photocatalyst was used, it was found to be 66.08% at pH=3 for UV light source and 65.00% at pH=3 for D65 light source. When 1 g TiO2 photocatalyst was used for % COD Removal, it was found to be 39.61% at pH=9 for UV light source and 14.71% at pH=3 for D65 light source. Results according to the amount of catalyst; According to the RES method, for % Color Removal at pH=7 after 0.5 hours of adsorption time, after 4 hours of waiting time under the relevant light source, 15.92% with 1.5 g TiO2 for UV light source and % with D65 light source 2 g TiO2 It was found to be 15.74. For % COD Removal, after 0.5 hour adsorption time at pH=7, after a 4 hour waiting period under the relevant light source, 13.30% with 0.3 g TiO2 for UV light source and 60% with D65 light source 0.5 g TiO2 ,1 was found. Results according to the beam source; According to the RES method, when 0.1 g TiO2 photocatalyst is used for % Color Removal, 65.11% in 0.5 hours at pH=7 for UV light source and 65.09% in 5 hours at pH=7 for D65 light source; When 1 g TiO2 photocatalyst was used, it was found to be 66.02% in 1 hour at pH=7 for UV light source and 63.82% in 1 hour at pH=7 for D65 light source. When 1 g TiO2 photocatalyst was used for % COD Removal, it was found 65.11% in 0.5 hours for UV light source at pH=7 and 65.44% in 4 hours for D65 light source at pH=7. Kinetic analysis In the study using TiO2 catalyst, color and COD removal for photocatalytic oxidation were found to be compatible with Langmuir-Hinshelwood kinetics. According to the type of UV light, K= 0.0036 min-1 R2= 0.9797 for color removal and K= 0.007 min-1 R2= 0.9276 for COD removal. According to D65 beam type, K= 0.0039 min-1 R2= 0.9595 for color removal and K= 0.006 min-1 R2= 0.9654 for COD removal.