Treatment of Textile Industry Wastewaters With Electro-Fenton Process

Abstract

Tez çalışmasında tekstil endüstrisi atıksuyunun arıtımını sağlamak için elektro-Fenton prosesi ile araştırılmıştır. Deneysel çalışmalar tekstil endüstrisi biyolojik arıtım çıkışından alınan atıksu numunesi ile gerçekleştirilmiştir. pH, elektriksel iletkenlik (Eİ), renk (Pt-Co), kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) ve toplam organik karbon (TOK) analizinin giderim verimliliği araştırılmıştır. Oluşan çamur miktarı ve tüketilen enerji miktarı hesaplanmıştır. Elektro-Fenton çalışmalarında öncelikle 13 farklı elektrot çifti denenerek uygun elektrot çiftleri olarak grafit plaka, grafit keçe ve çelik anot seçilmiştir. Belirlenen elektrot çiftleri için kesikli sistemde optimizasyon denemeleri yapılarak uygun pH (2.5, 3, 3.5), akım şiddeti (0.35-0.55-0.75 A) ve Fe2+ dozu (1, 2, 3 mM) belirlenmiştir. Grafit keçe ve grafit plaka anot için pH: 3 iken çelik anot için pH: 2.5 seçilmiştir, Fe2+ dozu 2 mM, akım olarak da 0.55 A optimum şartlar olarak kabul edilmiştir. Doğal bir materyal olan sepiyolitin de giderim verimlerine etkisi incelenmiştir ve optimum sepiyolit dozu (2.5, 5, 10 g/L) araştırılmıştır. Tüm denemelerde optimum sepiyolit dozu olarak 5 g/L kullanılmıştır. Uygun elektrot çiftleri ile gerçekleştirilen optimizasyon çalışmaları giderim verimleri sonucunda iki farklı sürekli sistem çalışması yapılmıştır. Sürekli sistem 1 olarak adlandırılan çalışmada 25 ml/dk ve 50 ml/dk akışta belirlenen elektrotlar ve optimum deneysel şartlarla çalışmalar gerçekleştirilmiştir. 25 ml/dk akış hızı tüm elektrot çiftleri için uygun akış hızıdır, bu nedenle sürekli 2 denemesi bu akışta ve en iyi sonuç alınan grafit plaka anot elektrot çiftinde gerçekleştirilmiştir. Tüm denemeler için enerji tüketimi ve akım etkinliği hesaplanmıştır. KOİ giderimi arttıkça enerji tüketimi tüm denemelerde azalmıştır. Sonuç olarak tekstil atıksuyunun elektro-Fenton ile iyi arıtıldığı ve yönteminin uygun olduğu görülmüştür.In this thesis, electro-Fenton process was used to treat wastewater in textile industry. Experimental studies were carried out with wastewater sample taken from biological treatment outlet of textile industry. The removal efficiency of pH, electrical conductivity (EI), color (Pt-Co), chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOC) analysis were investigated. The amount of sludge and the amount of energy consumed were calculated. In electro-Fenton studies, firstly 13 different electrode pairs were tried and graphite plate, graphite felt and steel anode were chosen as appropriate electrode pairs. Optimal pH (2.5, 3, 3.5), current strength (0.35-0.55-0.75 A) and Fe2+ dose (1, 2, 3 mM) were determined for the selected electrode pairs in the batch system. For graphite felt and graphite plate anode, pH: 3 was chosen for steel anode, Fe2+ dose was accepted as optimum conditions. The effect of sepiolite, a natural material, on the removal efficiencies was investigated and optimum sepiolite dose (2.5, 5, 10 g / L) was investigated. 5 g/L was used as the optimum sepiolite dose in all trials. As a result of optimization studies carried out with appropriate electrode pairs, two different continuous system studies were performed. In the study called continuous system 1, electrodes determined at a flow rate of 25 mL/min and 50 mL/min and studies were performed with optimum experimental conditions. Energy consumption and current efficiency were calculated for all trials. As COD removal increased, energy consumption decreased in all trials. As a result, it was found that textile wastewater was treated well with electro-Fenton and the method was suitable.