Hibrit elektrokoagülasyon-membran filtrasyon prosesi ile tekstil atıksularından renk ve koi giderimi

Bu tez çalışmasında, biyolojik olarak arıtılmış tekstil endüstrisi atıksuyunun hibrit elektrokoagülasyon ve membran filtrasyon prosesi ile arıtılabilirliği araştırılmıştır. EC prosesinin, membran kirlenmesinin azaltılmasında ve kirletici madde giderim verimlerinin artırılmasında ön arıtım yöntemi olarak kullanılabilirliği değerlendirilmiştir. Ayrıca, hibrit proses ile arıtılan atksuyun tekstil endüstrisinde tekrar kullanım olanakları da araştırılmıştır. Tez çalışmasının birinci bölümünde; atıksuyun Fe ve Al elektrotlar kullanılarak EC ile arıtımında atıksuyun pH değeri, akım yoğunluğu ve işletme süresinin kirletici madde giderimi, toplam işletme maliyeti ve çamur oluşumu üzerindeki etkileri araştırılmış ve uygun işletme şartları belirlenmiştir. Uygun işletme şartları; Fe elektrot için pH 8,5, akım yoğunluğu 110 A/m2, işletme süresi 90 dakika olarak Al elektrot için ise için pH 6, akım yoğunluğu 130 A/m2, işletme süresi 120 dakika olarak belirlenmiştir. Belirlenen uygun işletme şartlarındaki giderim verimleri, işletme maliyetleri ve çamur miktarları birlikte değerlendirildiğinde Fe elektrot uygun elektrot türü olarak belirlenmiştir. Fe ve Al elektrot ile uygun işletme şartlarında elektrokoagülasyon sonrasında oluşan çamur numunesi ESEM-EDS, FTIR ve boyut dağılımı analizleri ile karakterize edilmiştir. Tez çalışmasının ikinci bölümünde; atıksuyun membran prosesi ve hibrit elektrokoagülasyon-membran filtrasyon prosesi ile arıtılabilirliği araştırılmıştır. Membran prosesinde, Desal 5DL ve NF 270 olmak üzere 2 adet nanofiltrasyon membranı kullanılmıştır. Membranda meydana gelen kirlenme akı kayıpları, temas açısı ölçümleri, seri direnç modeli ve AFM analizinden elde edilen sonuçlar göz önüne alınarak değerlendirilmiştir. Atıksuyun membran proseslerle arıtımında NF 270 membranı ile daha yüksek giderim verimleri elde edilmiştir. Hibrit elektrokoagülasyon-membran prosesi ile arıtım sonucunda iletkenlik ve klorür giderimi hariç diğer parametrelerin gideriminde önemli bir artış gözlenmemiştir. Membranlarda meydana gelen kirlenme değerlendirildiğinde en yüksek toplam akı kaybı (%90) ham atıksuyun Desal 5DL ile arıtılması sonucunda meydana gelmiştir. Elektrokoagülasyonun ön arıtım olarak kullanılması durumunda akı kayıpları önemli oranda azalmıştır. En düşük kirlenmeden kaynaklı akı kaybı (%3) EC+ NF 270 membran prosesinde meydana gelmiştir. Temas açısı ölçümleri, seri direnç modeli ve AFM ölçümleri sonucunda elektrokoagülasyonun kek direncinin ve yüzey kirlenmesinin azaltılmasında etkili olduğu belirlenmiştir. Tez çalışmasının son bölümünde ise NF 270 membranı ile hibrit elektrokoagülasyon-membran prosesi sonucunda elde edilen süzüntü kalitesinin ters osmoz (BW 30) membranı ile iyileştirilmesi çalışılmıştır. Elde edilen süzüntü kalitesinin tekstil endüstrisinde terbiye prosesinde tekrar kullanım için önerilen yüksek kaliteli su kriterlerini sağladığı tespit edilmiştir. Çalışmada sonuç olarak hibrit EC-membran prosesi ile biyolojik olarak artılmış tekstil endüstrisi atıksuyunun arıtımı sonucunda >%93 KOİ, %100 RES, %100 toplam sertlik, %97 klorür, %99 iletkenlik %100 TKN, %100 TP, %100 AKM giderimi elde edilmiştir. Elektrokoagülasyon prosesi akı kaybının azaltılmasında, kararlı akı değerlerinin elde edilmesinde ve membran yüzeyindeki kirlenmenin azaltılmasında etkili olmuştur.