A Survey on color removal from texile industry wastewater in activated sludge systems

Üretim prosesi, liflerin haşıllanması, alkali kaynatma, haşıl sökme, ağartma, çalkalama, merserizasyon, boyama ve apreden oluşan pamuklu tekstil endüstrisi, hacimce fazla ve çok miktarda organik ve inorganik bileşikler ve boyalar içeren atıksu oluşturmaktadır. Bu yüzden tekstil endüstrisi atıksuyunun en önemli kirlilik parametreleri KOİ, sıcaklık, pH ve renktir. Tekstil endüstrisi atıksuyundan renk giderimi için çeşitli fiziksel, kimyasal ve biyolojik yöntemler kullanılabilir. Bu yöntemler arasında koagülasyon, ters ozmos, kimyasal oksidasyon, polimer ve mineral adsorbsiyon, Fenton reaktifi, ultraviole radyasyonu ve ozon sayılabilir. Son 30 yılda, özellikle biyolojik olarak zor parçalanabilen kimyasallar ve boyalar kullanan pamuklu tekstil endüstrisi atıksulanndan renk giderimi için aktif çamur sistemine çeşitli kimyasallar ve adsorbanlar eklenerek arıtılması üzerinde çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Bu kimyasal ve adsorbanlann eklenmesiyle kimyasal tesis yapımı ve kimyasal çamur giderim masrafları elimine edilerek renk giderimi sağlanabilir. Bu çalışmada reaktifj disperse ve pigment boyalar kullanan Ekoten Tekstil atıksu arıtma tesisinden alınan atıksu, bir aktif çamur laboratuar modelinde arıtılmaya çalışılmıştır. Bunun için aktif çamur sistemine direk olarak çeşitli adsorbanlar ve çeşitli tescilli marka kimyasallar verilmiştir. DEC bir polimetilpoliamin katyonik reçine, macrosorb ise sentetik bir inorganik kildir. Sistem 1 yıl boyunca işletilmiş ve bu zaman zarfin da sistemin KOİ' si, rengi, pH'ı, sıcaklığı ve çözünmüş oksijeni ölçülmüş, optimum dozların bulunması için jar testleri yapılmıştır. VI Çalışmanın ilk aşamasında fabrikanın arıtma tesisinden alınan çamur diğer aşamalarda kullanılmadan önce laboratuar ortamına alıştırılmışlardır. Reaktöre 500 mg/L konsantrasyonda konulan çamur 3000 mg/L'ye kadar çamur atılmadan büyütülmüştür. İkinci aşamada aktif çamur sistemi için optimum işletme koşullan belirlenmiştir. Öncelikle hidrolik alıkonma süresi arıtma tesisinin hidrolik alıkonma süresi olan 1.6 günde sabit tutularak çamur yaşı 5 ile 30 gün arasında şekilde değiştirilmiştir. Optimum çamur yaşı, renk ve KOİ giderimlerine göre 30 gün olarak belirlenmiştir. Çamur yaşının belirlenmesinden sonra çamur yaşı 30 günde sabit tutularak hidrolik alıkonma süresi 1.6, 1.35 ve 1 gün olacak şekilde değiştirilmiş, optimum çamur yaşı 1.6 gün olarak belirlenmiştir. Laboratuar çalışmalarından, kinetik sabitler Y = 0.7602 kg MLSS/kg KOİ, Kd = 0.0255 l/gün, K = 113. 3 mg/L, k = 0.4229 l/gün ve IW = 0.322 kgMLSS/kgCOD gün olarak saptanmıştır. Çalışmanın üçüncü aşamasında renk giderici materyallerinin optimum dozları jar testleriyle belirlenmiştir. Renk giderme verimlerine göre optimum dozlar; DEC için 120 mg/L, PAC için 100, 200 ve 400 mg/L, bentonit için 1000 ve 2000 mg/L, aktif kil için 1000 mg/L ve Macrosorb için 700 mg/L olarak belirlenmiştir. Çalışmanın dördüncü aşamasında, daha önceden jar testleriyle belirlenen dozlar aktif çamur sistemine daha önceden belirlenmiş olan optimum koşullarda dozlanmıştır. 120 mg/L DEC katılarak elde edilen ortalama KOİ ve renk giderme verimleri % 88.4 ve % 77.2 olarak belirlenmiştir. 100 mg/L PAC için elde edilen ortalama KOİ ve renk giderme verimleri % 82.9 ve % 64.9 iken, 200 mg/L PAC için % 84.4 ve % 76.9, 400 mg/L PAC için ise % 84. 1 ve % 86.2 olarak bulunmuştur. Deneysel çalışmalardan sonra elde edilen sonuçlar istatistiksel olarak 'SPSS for Windows' bilgisayar programı kullanılarak analizlenmiştir. Analizlerde non-parametrik metotlardan olan Kruskal-Wallis H testi ve Mann-Whitney U testi vevn ayrıca çoklu lineer regresyon kullanılmıştır. Sonuçlara göre sadece biyolojik arıtma, bentonh ilavesi, aktif kil ilavesi ve Macrosorb ilavesiyle elde edilen sonuçların birbirine benzer olduğu, bununla birlikte DEC ve PAC ilavesiyle elde edilen sonuçların da birbirine benzer olduğu belirlenmiştir. Lineer regresyonun sonuçlarına göre ise DEC ve PAC ilavesinde giriş rengi ve MLSS konsantrasyonunun çıkış rengine lineer bir etkisi olmadığı belirlenmiştir. Bununla birlikte diğer maddeler ve sadece biyolojik arıtma için ise çıkış rengi direk olarak giriş rengine bağlı olmakla birlikte MLSS konsantrasyonuna az miktarda bağlıdır. Sonuç olarak en iyi sonuçların 120 mg/L DEC ve 400 mg/L PAC ilavesiyle elde edildiği saptanmıştır. En iyi sonuçların 400 mg/L PAC ilavesiyle elde edilmesine rağmen, MLSS konsantrasyonları göz önüne alındığında, birbirine çok yakın sonuçlar veren 120 mg/L DEC ve 200 mg/L PAC ilavesi önerilmektedir.