Pretreatment of simulated acid dyebaths by Fenton's reagent

Tekstil endüstrisi oldukça büyük hacimlerde, yüksek KOİ, toplam çözünmüş madde, ağır metal ve aniyonik yüzey aktif maddeler içeren çıkış suları üretmektedir. Estetik açıdan oluşturduğu kirlenme ve ışığın ekosisteme ulaşmasını engellemesinin yanı sıra, bazı boyar maddeler ve bunların bozunmalarıyla oluşan ürünler potansiyel toksik hatta kanserojen olabilmektedir. Bunun sonucunda, boyahane çıkış sularının evsel atıksu arıtma tesislerine ve/veya alıcı ortama deşarj edilmeden önce ön- arıtımları şarttır. Boyahane atıksularının ayrı ele alınarak, diğer atıksularla birleştirilmeden önce ön- arıtımdan geçirilmemeleri halinde biyolojik olarak arıtılmalarının olanaklı olmadığı bilinmektedir. Organik maddelerin hidroksil radikali ile oksidatif arıtımına dayanan İleri Oksidasyon Prosesleri, arıtmaya dirençli atıksuların kimyasal ön arıtımı için etkili bir yöntemdir. Birçok İOP arasında Fenton reaktanı (Fe2+/ H2O2), tekstil atıksularının kimyasal ön-arıtımında en etkili ve başarılı yöntem olarak bilinmektedir. Fenton reaktanı, uygulandığı asidik pH (=2.5-3.5) ve asit boya banyolarının doğal pH'sı göz önüne alındığında, uygun bir arıtım seçeneği olabilmektedir. Bu çalışmada, hazırlanmış iki asit boya banyosu atıksularının Fenton reaktanı ile antılabilirlikleri araştırılmıştır. Reaksiyon pH'sı, Fe2+ ve H2O2 konsantrasyonlarının yanı sıra, deney sıcaklıkları (20 C < T < 70 C), KOİ ve renk giderimleri göz önüne alınarak optimize edilmiştin Boya Banyo I için optimum koşullar Fe2+ = 2 mM, H2O2 = 30 mM, pH = 3 ve T = 50 C; aynı şekilde Boya Banyo II için ise Fe2+ = 10 mM, H2O2 = 30 mM, pH = 3 ve T = 60 C olarak bulunmuştur. Fenton ön-arıtımı ile her iki asit boya banyoda, % 32 KOİ giderimi ve % 100'e varan renk giderimi gözlenmiştir. Ayrıca ön-arıtıma tabi tutulan Boya Banyolarda biyolojik antılabilirlikteki iyileşme de araştırılmıştır. H2O2 and KOİ giderimlerinin birinci derece hız sabitlerini ve aktivasyon enerjilerini bulmak üzere zamana karşı çalışmalar yürütülmüştür. Reaksiyon hız sabitlerinin artan sıcaklığa karşılık 0.1 0.05 min' Vrnin' 1 değerinde sabit kalarak KOİ giderimi ve H202'teki azalma arasında pozitif bir ilişki olduğu görülmüştür. KOİ giderimleri için aktivasyon enerjileri DB I ve DB II için 5.8 kJ/mol ve 9.5 kJ/mol, H2O2 giderimleri için de 12.4 kJ/mol ve 9.8 kJ/mol olarak hesaplanmış; DB II'nin DB I'den daha zor arıtıldığı bulunmuştur. Ham ve ön- arıtıma tabi tutulmuş boya banyoların biyolojik arıtılabilirlikleri ISO 8192 Aktif Çamur Inhibisyon Testi ve çözünmüş inert KOİ tayini ile sorgulanmıştır. DB I için 30 dak. test süresi ve 0.19 mg KOİ / mg UAKM. gün- 1 değerinde F/M'de, EC50 değeri 311 mg/L KOİ bulunmakla birlikte, aym koşullarda arıtılmış DB I hiçbir inhibisyon etkisi göstermemiştir. Ham ve arıtılmış DB II örnekleri de 30 dak. test süresi ve 0.20 mg KOİ / mg UAKM. gün- 1 değerinde F/M' de, inhibisyon etkisi göstermemiştir. Inert KOİ test sonuçları, ön-arıtılmış DB Fin 110 mg/L KOİ değeri ile, tamamına yakım biyolojik olarak ayrışabilen ham DB Fden oldukça yüksek bir inert KOİ'ye sahip olduğunu göstermiştir. Ham ve ön-arıtılmış DB II'nin ise, ölçülen KOİ değerleri, sırasıyla, 4 mg/L KOİ ve 12 mg/L KOİ göz önüne alınarak, her ikisinin hemen hemen tamamıyla biyolojik olarak ayrışabilir oldukları gözlenmiştir. xm