Ozon/?-FeOOH partikülleri ile sulardan tetrakloroetilen özelinde klorlu organik gideriminin araştırılması

Bu çalışmada, katalitik ozonlama işlemi ile sulardan klorlu organik madde giderimi araştırılmıştır. Ozonun katalizörü olarak demir oksit partikülleri, model klorlu organik olarak tetrakloroetilen kullanılmıştır. Çalışmalar üç bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, çalışmaların yürütüldüğü geri döngülü reaktörün tam karışımlı-kesikli reaktör koşullarındaçalıştırılabilmesi için gerekli şartlar tespit edilmiştir. İkinci bölümde, tetrakloroetileniçeren sularda ozonun demir oksit partikülleri üzerinde katalitik olarak ayrışması veozon/?-FeOOH kombinasyonunun tetrakloroetilen giderimine olan etkileri araştırılmıştır. Üçüncü bölümde ise, ozon/?-FeOOH kombinasyonunun sudantetrakloroetilen giderimi ile ilgili reaksiyon mekanizması önerilmiş, önerilenreaksiyon mekanizması baz alınarak ozonun ayrışması ve tetrakloroetilen giderimi ile ilgili kinetik çalışmalar yapılmıştır. Reaktör içeriğinin herhangi bir anda homojen olarak çalışmasını sağlayarak sistemin tam karışımlı-kesikli reaktör olarak tanımlanabilmesi için reaktörüniçerisindeki karışımın katalizör üzerinden her bir geçişteki dönüşümü çok küçüktutulmuştur (< % 1). Katalizörün üzerinden geçiş başına dönüşümün çok küçüktutulması ise yüksek çevrim hızları ile sağlanmıştır. Deneylerde kullanılan çevrimhızı metodolojik bir yaklaşım ile 3 L/dk olarak tespit edilmiştir. Ozon/?-FeOOH işlemi ile sudan tetrakloroetilen giderimi bireysel ozonlamaya göre çok daha etkilidir. Tetraklorotilen içeren sularda, ozonun demir oksit partikülleri ile katalitik ayrışma hızının birinci dereceden reaksiyon kinetiğine uygun olduğu görülmüştür. Tetrakloroetilen, demir oksit üzerinde adsorplanmamıştır ve giderimisu fazında oluşan olası radikal reaksiyonları ile gerçekleşmiştir. Demir oksitdozajlarının artması ile birlikte ozonun ayrışma hızı ve buna bağlı olaraktetrakloroetilen giderim hızı artmıştır. Ozon dozajları ile ozonun ayrışma hızıazalmış, başlangıç tetrakloroetilen giderim hızları artmıştır. Öte yandan, yüksek ozon dozajlarında reaksiyon sonundaki giderim verimlilikleri anlamlı bir farklılık göstermemiştir. Tetrakloroetilen ve inorganik karbon konsantrasyonlarındaki artış, ozonun ayrışmasını ve tetrakloroetilen giderimini azaltmıştır. Hümik asit konsantrasyonlarının ozonun katalitik ayrışmasınıhızlandırdığı gözlenirken; düşük hümik asit konsantrasyonlarında tetrakloroetilengiderimininin arttığı, yüksek konsantrasyonlarda ise azaldığı görülmüştür. pHarıtışının ozonun ayrışması ve tetrakloroetilen giderimini artırdığı görülürken, bu artışın pH 8'de daha fazla olduğu gözlenmiştir. Ozon/?-FeOOH işlemi için ozonun katalitik ayrışması ve tetrakloroetilen gideriminiaçıklamaya yönelik olarak bir reaksiyon modeli ileri sürülmüştür. Önerilen model baz alınarak kinetik bir model oluşturulmuş ve Runga-Kutta yöntemi ile çözülmüştür. Modelin sayısal çözümüyle elde edilen sonuçlar ve laboratuvar koşullarında elde edilen deneysel sonuçlar farklı demir oksit dozajları, tetrakloroetilen dozajları ve farklı pH koşulları için karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmalar, model sonuçlarının, ozon ve tetrakloroetilen dönüşümlerinideneysel sonuçlar ile benzer eğilimlerde açıklamıştır.