Tekstil endüstrisi reaktif ve dispers boya banyo atıksularının elektrokoagülasyon prosesi ile arıtımı: Yanıt yüzey yöntemi ile optimizasyon

Reaktif ve dispers boyarmaddeler tekstil endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Reaktif boya banyosu ve Dispers boya banyosu atıksuları tek kutuplu paralel bağlı, 0.042 m2 etkin alana sahip alüminyum ve demir elektrotların kullanıldığı 2.5 L etkin hacimli kesikli olarak işletilen elektrokoagülasyon prosesi ile arıtılmıştır. Elektrot tüketimleri, elektrik sarfiyatı ve pH ayarı için ilave edilen asit veya baz maliyeti dikkate alınarak toplam birim arıtma maliyeti hesaplanmıştır. Ayrıca, çamur oluşum miktarı da belirlenmiştir. EP'nin performansı, renk ve KOİ giderimi ile ifade edilmiştir. Renk ve KOİ giderimi üzerine başlangıç pH, akım yoğunluğu ve elektroliz süresi parametrelerinin etkisi yanıt yüzey yöntemi kullanılarak araştırılmıştır. Renk ve KOİ giderimini tahmin etme amacıyla modeller oluşturulmuş ve varyans analizleriyle modellerin uygunluğu ve modellerde kullanılan her bir terimin anlamlılık düzeyi ortaya konulmuştur. RBB ve DBB atıksuları için renk ve KOİ giderimi elektrot tipinden bağımsız olarak modifiye edilmiş kuadratik modellerle ifade edilmiştir. RBB ve DBB atıksularından alüminyum ve demir elektrot kullanarak renk ve KOİ giderim kinetiğinin 1. derece kinetiğe uygun olduğu görülmüştür. RBB ve DBB atıksuları için hem alüminyum hem de demir elektrotlar kullanılması durumunda rengin KOİ'den daha hızlı arıtıldığı kinetik sabitlerle belirlenmiştir. Elektrot tüketimleri ile çamur oluşumu arasında yakın bir ilişki belirlenmiştir. EP'de demir elektrotlar kullanılması durumunda alüminyum elektrotlarla karşılaştırıldığında daha fazla çözünme ve daha fazla çamur oluşumu gözlenmiştir. Optimum şartlarda RBB atıksuları için alüminyum elektrot kullanılması durumunda 1.84 ?/m3 maliyetle % 85.8 renk, % 76.9 KOİ giderimi elde edilirken, demir elektrot kullanılması durumunda 1.56 ?/m3 maliyetle % 92.0 renk, % 80.9 KOİ giderimi elde edilmektedir. Optimum şartlarda DBB atıksuları için alüminyum elektrot kullanılması durumunda 0.16 ?/m3 maliyetle % 92.8 renk, % 51.3 KOİ giderimi elde edilirken, demir elektrot kullanılması durumunda 0.17 ?/m3 maliyetle % 90.5 renk, % 49.2 KOİ giderimi elde edilmektedir. Bu sonuçlara göre, EP'de RBB atıksuları için demir elektrotlar, DBB atıksuları için alüminyum elektrotlar ile daha iyi renk ve KOİ giderimi daha düşük birim arıtma maliyetle elde edilebilmektedir. Yüksek tamponlama kapasitesine sahip olan RBB atıksularının EP ile arıtımında pH ayarı için ilave edilen asitin maliyetinin çok olması uygulanabilirliğini sınırlamaktadır. Bu nedenle RBB atıksuları, EP ile arıtılacaksa daha ekonomik çözümler için pH dengelemesi gerekmektedir. Ayrıca reaktif boyarmaddelerin suda çözünmesi dispsers boyarmaddelere göre EP'de daha az renk giderimi elde edilmesine sebep olmaktadır. DBB atıksularının düşük tamponlama kapasitesi, suda çözünmeyen ve kolayca koagüle olabilen boyarmaddeler içermesi nedeniyle çok iyi renk giderimi elde edilirken, yüksek giriş KOİ ve KOİ'nin asetik asit ve dispergatörden kaynaklanması nedeniyle düşük KOİ giderimi elde edilebilmektedir. Bu nedenle, EP'nin DBB atıksularında, ön arıtım amacıyla kullanımı uygundur.