Boyar maddelerin elektrokoagülasyon ile arıtılabilirliğinin incelenmesi

Abstract

Tekstil endüstrisi kaynaklı boyar madde içeren atıksular, önemli bir çevre kirliliği kaynağı olarak bilinmektedirler. Bu atıksuların sucul alıcı ortama arıtılmadan ulaşması, ışık geçirgenliğinin azalmasına ve çözünmüş oksijen miktarının düşmesine dolayısıyla flora ve faunanın tahrip olmasına yol açmaktadır. Elektrokoagülasyon (EK), elektrik akımı altında iyonik bileşiklerin anotta ve katotta yükseltgendiği veya indirgendiği iyon transferi tepkimeleri sonucu kirleticilerin kimyasal reaksiyon ve çöktürme veya flotasyonla giderimini içeren bir proses olarak tanımlanabilir. Ayrıca elektrokoagülasyon tarafından oluşturulan floklar büyük ve az su bağları içerir dolayısıyla floklar daha kararlı ve süzme işlemi daha verimlidir. Diğer atıksu arıtma teknolojileri içinde, düşük maliyet ve kolay işletilebilir ekipmanları, kısa işletme süreleri, düşük kimyasal ihtiyacı ve çamur miktarı ile öne çıkan bir artıma prosesidir.Bu çalışmada, tekstil endüstrisinde kullanılan Dispers Brown 1 boyar maddesi ile sentetik olarak hazırlanmış boya çözeltisinin, farklı elektrot türleri ve çeşitli işletme şartlarında elektrokoagülasyon prosesi ile yürütülen arıtım sonucu giderim verimleri incelenmiştir. Bu amaçla tasarlanan reaktörde renk giderimi üzerine konsantrasyon, pH, iletkenlik ve akım gibi parametreler ile farklı elektrotların etkisi araştırılmıştır.Farklı konsantrasyonlarda yapılan çalışmalarda boya konsantrasyonu arttıkça renk giderim veriminin düştüğü ve giderim zamanının uzadığı gözlemlenmiştir. Sabit konsantrasyonda, farklı akım ve iletkenlik değerlerinde yapılan çalışmalarda iletkenlik ve akım arttırılması ile giderim veriminin arttığı görülmüştür. Farklı elektrot materyallerin etkisini görmek için Al ve Fe elektrotlar da kullanılmıştır. Optimum şartlarda gerçek tekstil atıksuyu kullanılarak yapılan çalışmada KOİ giderim verimi %68 olarak belirlenmiş ve enerji tüketim değeri hesaplanmıştır.Bu çalışma ile sentetik olarak hazırlanmış sulu çözeltilerden boyar madde giderimi için Elektrokoagülasyon prosesinin başarılı olduğu sonucuna ulaşılmış ve optimum şartlar belirlenmiştir.

Textile industry wastewater, containing colorant, is known as source of an important environmental pollutant. The wastewater reaching the aquatic environment without treated leads to decrease light transmittance, dissolved oxygen concentration and so that flora and fauna deterioration as well. Electrocoagulation (EC) can be described as a process that contains removal of pollutants with chemical reactions and coagulation or flotation as a result of ion transfer reactions, ionic compounds oxidized or reduced on anode and cathode under electrical current. Flocs generated by EC are big and contains less water bonds so that the flocs are more stable and the filtration are more efficient. EC is a featuring treatment process with low cost, easy-to-operate equipment, short operation time, low chemical necessity and less sludge quantity among other wastewater treatment technologies.In this study, removal efficiency of the synthetic dye solution, prepared with the colorant of Dispers Brown 1 that can be using in textile industries, was investigated as a results of the treatment carried out via EC process with different electrode types and operational conditions. Effects of concentration, pH, electrical conductivity, current and different electrode on colour removal were studied in the designed reactor for this purpose. Longer removal time and decreasing the removal efficiency were observed by increasing the dye concentration in studies carried out with different concentrations. Studies performed at constant concentration and different current and electrical conductivity, increase in removal efficiency was observed with current and electrical conductivity increment. Al and Fe electrodes were also used in order to see the efficiency of different electrode materials. COD removal efficiency of 68% was determined and the value of energy consumption was calculated in the study of using real textile induced wastewater at optimum conditions.It is concluded that EC process was successful for removal of colorant from the solutions prepared synthetically and determined the optimum conditions.