Ultrasonik ve subkritik su oksidasyonu yöntemi ile procion crimson H-EXL boyasının degradasyonunun incelenmesi

Abstract

Boyar maddeler atık sularda ppm düzeyinde bulunmalarına rağmen, belirli bir döngü sonunda insan vücuduna geri dönerek zarar vermektedir. Bu maddelerin sebep olduğu probleminin giderilmesi için alternatif teknolojilerin geliştirilmesi gerekmektedir. Atık suların arıtımında ileri oksidasyon proseslerinden olan ultrasonik oksidasyon ve subkritik su oksidayonu, umut vadeden ve çevre dostu metodlar olarak bilinmektedir. Hidrojen peroksit varlığında ultrasonik oksidasyon ve subkritik su oksidasyonu Procion Crimson H-EXL (Reacitive Red 231) boyasının parçalanmasında kullanılmıştır. Ultrasonik oksidasyon metodunun deneysel parametreleri (güç, statik süre ve oksidant derişimi) olarak ve subkritik su oksidasyonu metodunun deneysel parametreleri (sıcaklık, statik süre ve oksidant derişimi) olarak belirlenmiştir. Deneysel verilerin optimizasyonu için cevap yüzey metodu (CYM) kullanımıştır. Ultrasonik yöntem için 20 kHz, P: 200 W, Prob (KE-76) ultrasonik cihaz kullanılmış ve sabit sıcaklık altında ve pH 3 olacak şekilde ayarlanmıştır. CYM yöntemi ile yapılan deneyler sonucunda en iyi koşullar 12 mM H2O2, % 20 güç, 240 dk olarak belirlenip, % 72,2 TOK giderimine ulaşılmıştır. Subkritik yöntemde ise en iyi koşullar 423 K, 60 mM H2O2, 50 dk olup en yüksek verim % 72,86 olarak elde edilmiştir. Her iki yöntem için ANOVA testi ayrıntılı olarak değerlendirilmiştir. PCH'ın uygulanan şarlarda yüksek verimlerde bozunduğu gösterilmiştir ve bu yöntemlerle PCH ile kirlenmiş suyun etkili bir şekilde temizlenebileceği gösterilmiştir.

Dyestuff materials are found in the ppm level in the waste water and damage the human body after returning to it by certain cycle. Alternative technologies need to be developed in order to overcome the problem caused by these substances. Ultrasonic oxidation and subcritical water oxidation, which are advanced oxidation processes in wastewater treatment, are known as promising and environmentally friendly methods. Ultrasonic oxidation and subcritical water oxidation were used in the presence of hydrogen peroxide for the degradation of Procion Crimson H-EXL (Reactive Red 231) dye. The experimental parameters of the ultrasonic oxidation method (amplitude, treatment time and oxidant concentration) and the experimental parameters (temperature, treatment time and oxygen concentration) of the subcritical water oxidation method were determined. Response surface method (RSM) was used for optimization of experimental data. For the ultrasonic method, 20 kHz, P: 200 W, probe (KE-76) ultrasonic device was used and it was set to be under constant temperature and pH 3. As a result of the experiments performed by CYM method, the best conditions were determined as 12 mM H2O2, 20% power, 240 min, and where 72,2 % TOC removal was achieved. In the subcritical method, the best conditions were found to be 423 K, 60 mM H2O2, 50 min and the highest yield was 72,86 %. The ANOVA test was evaluated in detail for both methods. It has been shown that PCH can be degraded at high yields in the applied conditions and it has been shown that PCH-contaminated water can be effectively cleaned by these methods.