A comparative study of arsenic removal from water using zero-valent iron (ZVI), magnetite/reduced graphene oxide (MRGO) and their combinations in column systems
Sıfır değerlikli demir (SDD), manyetit indirgenmiş grafen oksit (MİGO) ve kombinasyonlarının kolon sistemlerinde kullanılarak sudan arsenik giderilmesinde karşılaştırılması
- Tez No: 1007984
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SEMA SEVİNÇ ŞENGÖR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Su kolonu, Water column
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İçme suyundaki arsenik kirliliği, Dünya Sağlık Örgütü'nün 10 μg/L içme suyu standart (İSS) sınır değerine uygun suya erişimi olmayan 250 milyondan fazla insanı etkileyen küresel bir sağlık sorunudur. Kanserojen olduğu doğrulanan arsenik, önemli sağlık riskleri oluşturmakta ve etkili arıtım stratejilerini gerektirmektedir. Bu çalışma, gelişmiş bir alternatif olan manyetit indirgenmiş grafen oksit (MiGO)'nun sıfır değerlikli demir (SSD) ile birlikte kullanımıyla ikisine ait sorunlara çözüm oluşturarak çifte fayda sağlamayı amaçlamaktadır. Bu çalışmada, MiGO ve SSD kombinasyonunun kolon sistemlerinde entegrasyonu yoluyla arsenik giderimine yönelik yeni bir yaklaşım sunulmaktadır. Bulgular, kombine ortamın yeterli ve sürdürülebilir arsenik giderimi sağladığını göstermektedir. Nanokompozit MiGO başarılı bir şekilde akışkan kolon reaktörlerinde kullanılmak üzere kuma kaplanmış ve MiGO kütlesinin 61 katı kadar SDD kütlesinin elde ettiğine benzer arsenik arıtma performansı göstermiştir. Yavaş soğutma (YS), MiGO'nun kuma kaplanma aşaması için geliştirilmiş olan yeni bir yöntemdir; bu yöntemle hazırlanan MiGO- kaplanmış kum (MiGO-KK) aynı dozdaki YS tekniği kullanılmayan medyadan İSS limitine uygun 7 kat daha fazla su hacmi arıtmıştır. Bu performans seviyesi iki adsorbent karıştırıldığında artış göstermeye devam etmektedir. SDD kütlesinin 0.2%'si kadar az bir miktarda eklenen MiGO kombinasyon medyası, sadece SDD içeren medyaya kıyasla 5.5 kat daha fazla hacimde İSS limitine uygun su arıtılmasını sağlamıştır. Bu çalışma, optimum oranları ve koşulları araştırarak, ölçeklenebilir bir çözüm sunmayı, arsenik giderim teknolojilerinin gelişimine katkıda bulunmayı ve MiGO-SSD çift medyasının kullanım potansiyellerini vurgulamayı amaçlamaktadır.
Özet (Çeviri)
Arsenic contamination in drinking water is a pressing global issue, with over 250 million individuals lacking access to water that meets the World Health Organization's recommended drinking water standard (DWS) limit of 10 μg/L. Arsenic, a confirmed carcinogen, poses significant health risks, necessitating efficient removal strategies. This study explores the potential of Magnetite reduced graphene oxide (MrGO) as an advanced alternative and its combined utilization with zero valent iron (ZVI) to achieve dual benefits by tackling their shortcomings. A novel approach to arsenic removal by integrating MrGO with ZVI in column systems is presented in this work. Findings suggest that combined media demonstrates adequate and sustained arsenic removal. Nanocomposite MrGO have been successfully coated onto sand to be used in continuous flow reactors and achieved arsenic removal performance comparable to that obtained with 61 times its mass of ZVI. Gradual cooling (GC) a new method developed for coating procedure, treated 7 times more watervolume that achieved DWS limit compared to the same dosage of MrGO-coated sand (MrGO-CS) without GC. This degree of performance improved when the two adsorbents are combined. Slight addition of MrGO with 0.2 % the weight of ZVI allowed combination media to treat 5.5 times more volume of water that achieved DWS limit compared to ZVI only media. By investigating optimal ratios and conditions, this study aims to provide insights for a scalable solution, contributing to the advancement of arsenic removal technologies and highlighting the MrGO-ZVI dual media potential.
Benzer Tezler
- Arsenic removal from water using magnetite/reduced graphene oxide nanocomposites: A comparative study with zero-valent iron and their combinations
Manyetit/indirgenmiş grafen oksit nano kompozitleri ile sudan arsenik giderilmesi: Sıfır değerli demir ve nano kompozit kombinasyonlarıyla karşılaştırmalı bir çalışma
OMAR ASHRAF IBRAHIM MOHAMMED ELKAWEFI
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMA SEVİNÇ ŞENGÖR
- A comparative study for removal of boron by chelating adsorbents containing N-methyl-D-glucamine group and separation of lithium by λ-MnO2 from geothermal waters
Jeotermal sulardan N-metil-D-glukamin içeren şelatlayıcı adsorbentler ile bor giderilmesi ve λ-MnO2 ile lityum ayrılması için karşılaştırmalı bir çalışma
YAŞAR KEMAL RECEPOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NALAN KABAY
DOÇ. DR. İDİL YILMAZ İPEK
- Micro-climatic, geochemical and microbiological approach to karstic cave ecosystems
Karstik mağara ekosistemlerine mikro-iklimsel, jeokimyasal ve mikrobiyolojik bir yaklaşım
EZGİ TOK
Doktora
İngilizce
2026
Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesiİklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NAZLI OLĞUN KIYAK
- Kocaçay Deresi üzerinde farklı lokasyonlardan alınan balık ve bitki örneklerinin kirlilik birikiminin karşılaştırmalı incelenmesi
Comparative investigation of pollution accumulation of fish and plant samples taken from different locations on Kocaçay Stream
VİLDAN YABAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyolojiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KOYUN
DOÇ. DR. AYŞEGÜL AKPINAR
- Namazgah, Hamdibey (Yenice–Çanakkale) ve Eybek (Edremit–Balıkesir) skarn cevherleşmelerinin karşılaştırılmalı incelenmesi
Comparative investigation between skarn mineralization of Namazgah, Hamdibey (Yenice–Canakkale) and Eybek (Edremit-Balikesir) plutons
SERAP TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Jeoloji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TOLGA OYMAN