Solar photacatalytic treatment of some recalcitrant pollutants


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2007

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: DENİZ AKTEN

Danışman: AYŞE FİLİBELİ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tezin en önemli amaçları, bazı endüstriyel atıksuların arıtılmasında solar arıtımın alternatif bir yöntem olarak incelenmesi ve Box-Wilson Deneysel Tasarım Yöntemine göre reaksiyon kosullarının optimizasyonunun saglanmasıdır. Bir diger amaç ise, Fe(III)/H2O2/Solar-UV ve Fe(III)/TiO2/Solar-UV proseslerinin sentetik atıksu ve yüksek kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), biyokimyasal oksijen ihtiyacı (BOİ), toplam organik karbon (TOK) ve renk içeren seçilmis endüstriyel atıksuların arıtımındaki verimlerinin arastırılmasıdır. İleri arıtma tekniklerinden bir tanesi Fe(III)/H2O2/Solar-UV yöntemidir. Fe(III)/H2O2/Solar-UV yöntemi, genellikle solar radyasyon ve katalizör eklenmesi ile gelistirilerek, hidrojen peroksidin (H2O2) organik karbonu güçlü bir sekilde indirgemesini saglar. Fe(III)/TiO2/Solar-UV yönteminde hidrojen peroksit yerine titanyum dioksit kullanılarak iki yöntemin verimleri karsılastırılmıstır. Deneysel çalısmaların yürütülmesi için bir kesikli solar reaktör tasarlanmıstır. Bu solar reaktör günes ısıgı kolektörleri, su hazırlama tankı, sirkülasyon pompası ve bir kontrol panelinden olusmaktadır. Deneysel çalısmaların ilk kısmında, 50 mg/L konsantrasyonunda Remazol Brilliant Blue R-A azo boyası ile hazırlanan sentetik atıksu arıtımı çalısılmıstır. Deneysel çalısmalara baslamadan önce kimyasal dozlarının belirlenmesi için laboratuarda bazı ön çalısmalar yapılmıstır. Fe(III)/H2O2/Solar-UV ve Fe(III)/TİO2/Solar-UV yöntemleri ile yapılan tüm deneylerde H2O2 803.1 ve 2677mg/L konsantrasyonları arasında çalısılmıstır, TiO2 50 ve 250mg/L konsantrasyonları arasında çalısılmıstır, Fe(III) 0 ve 1.0mM konsantrasyonları arasında çalısılmıstır ve atıksu debisi 10 ve 50L/h arasında degismistir. Deneysel noktalar ve kosullar Box-Wilson Deneysel Tasarım Yöntemi'ne göre belirlenmistir. viii Deneysel çalısmaların ikinci kısmında, solar reaktör ile Box-Wilson Deneysel Tasarım Yöntemi'ne göre belirlenen aynı deneysel noktalar ve kosullarda tekstil ve kâgıt endüstrisi atıksularının arıtılması çalısmaları yapılmıstır. TOC ve renk giderim verimleri karsılastırılmıstır. Solar reaktör ile yapılan deneylerden önce ve sekiz saat kesikli arıtım boyunca saat bası örnek alınarak KOİ, BOİ, TOK ve renk analizleri yapılmıstır. Kâgıt endüstrisi atıksuyu ile yapılan çalısmalarda adsorplanabilir organik halojenür (AOX) analizleri de yapılmıstır. Sentetik atıksu, tekstil endüstrisi atıksuyu ve kâgıt endüstrisi atıksuyunun her birinde renk okumalarının yapılacagı dalga boyunun saptanması için dalga boyu taraması yapılmıstır. Sentetik atıksuyun Fe(III)/H2O2/Solar-UV yöntemi ile sekiz saat kesikli arıtımı sonucunda %100 renk ve maksimum %84 TOK giderimi saglanmıstır. Fe(III)/TiO2/Solar-UV yönteminde ise bu degerler sırası ile %98 ve %59'dur. Tekstil endüstrisi atıksuyun sekiz saat kesikli arıtımı sonucunda Fe(III)/H2O2/Solar-UV ve Fe(III)/TiO2/Solar-UV yöntemleri ile elde edilen maksimum renk ve TOK giderimleri sırası ile %64 ve %72 ile %97 ve %100'dür. Kâgıt endüstrisi atıksuyun sekiz saat kesikli arıtımı sonucunda Fe(III)/H2O2/Solar-UV ve Fe(III)/TiO2/Solar-UV yöntemleri ile elde edilen maksimum renk ve TOK giderimleri sırası ile %89 ve %89 ile %83 ve %64'dir. Özetle, tasarlanan solar reaktör endüstriyel atıksuların arıtımı için uygun bir sistemdir. Bir baska sonuç ise, Fe(III)/H2O2/Solar-UV ve Fe(III)/TiO2/Solar-UV yöntemleri endüstriyel atıksuların arıtımı için etkili alternatif yöntemlerdir. Anahtar Sözcükler: Solar arıtma, Box-Wilson deneysel tasarım yöntemi, İleri oksidasyon teknikleri