Plastikleştirici kimyasal üretim endüstrisi atıksularının ileri oksidasyon prosesleri ile arıtımında çok değişkenli deneysel tasarım yaklaşımı
Multivariate experimental design approach for the treatment of plasticizer chemical manufacturing industry wastewaters by advanced oxidation processes
- Tez No: 1018004
- Danışmanlar: PROF. DR. SENEM YAZICI GÜVENÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Plastikleştirici kimyasal üretim endüstrisi atıksuları (PKÜEA) yüksek organik yük ve dirençli bileşenlere sahip atık sular olup, konvansiyonel arıtma yöntemleri ile arıtımı zor atıksulardır. Bu çalışmada, PKÜEA'nın farklı aktivatör ve oksidanların kullanıldığı ileri oksidasyon prosesleri (İOP) ile arıtımı araştırılmıştır. Bu kapsamda, demir (II) iyonlarının (Fe+2) aktivatör olarak kullanıldığı İOP'nde hidrojen peroksit (HP), peroksimonosülfat (PMS), peroksidisülfat (PS), perkarbonat (PK) ve kalsiyum peroksit (KP) oksidanların performansları karşılaştırılmıştır. HP/Fe+2, PS/Fe+2, PMS/Fe+2, PK/Fe+2 ve KP/Fe+2 prosesler ile PKÜEA'dan kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) giderim verimleri sırasıyla %38,0, %35,6, %35,0, %34,4 ve %28,4 olarak belirlenmiştir. Proseslerin KOİ giderim verimlerinin birbirine yakın olması ve PS ve PK oksidanlarının yeşil oksidan özellikleri sebebiyle ikincil aktivatör çalışmalarına bu oksidanlar ile devam edilmiştir. İkincil aktivatör çalışmalarında PS/Fe+2 ve PK/Fe+2 proseslerinin oksidasyon etkinliğini artırmak amacıyla, elektrokimyasal (EO) aktivasyon ilavesi ile çift aktivasyonlu hibrit İOP (EO/PS/Fe+2 ve EO/PK/Fe+2) geliştirilmiştir. EO/PS/Fe+2 ve EO/PK/Fe+2 prosesleri işletme parametreleri merkezi kompozit dizayn (MKD) ve cevap yüzey yöntemi (CYY) kullanılarak optimize edilmiştir. Sayısal optimizasyon sonuçlarına göre; EO/PS/Fe+2 prosesi için optimum koşullar 0,93 A akım şiddeti, Fe+2 dozu 18,9 mM, PS dozu 98,7 mM ve reaksiyon süresi 69,8 dakika, EO/PK/Fe+2 prosesi için ise 1 A akım şiddeti, Fe+2 dozu 20 mM, PK dozu 100 mM ve reaksiyon süresi 70 dakika olarak belirlenmiştir. Bu koşullar altında, EO/PS/Fe+2 prosesi için KOİ ve UV254 giderimleri sırasıyla %63,5 ve %91,0; EO/PK/Fe+2 prosesi için ise %65,5 ve %92,5 olarak elde edilmiştir. Sonuç olarak, hibrit İOP'in PKÜEA'nın arıtımında etkili, çevre dostu ve uygulanabilir bir ileri arıtma alternatifi olduğu ortaya konulmuştur.
Özet (Çeviri)
Industrial wastewater originating from the plasticizer chemical production industry (PCPIW) is characterized by high organic load and the presence of recalcitrant compounds, making it difficult to treat using conventional treatment methods. In this study, the treatment of PCPIW was investigated using advanced oxidation processes (AOPs) with different activators and oxidants. Within this scope, the performance of various oxidants, hydrogen peroxide (HP), peroxymonosulfate (PMS), peroxydisulfate (PS), percarbonate (PC), and calcium peroxide (CP), was compared in AOP systems where ferrous ions (Fe2+) were used as activators. The chemical oxygen demand (COD) removal efficiencies obtained from PCPIW using HP/Fe2+, PS/Fe2+, PMS/Fe2+, PC/Fe2+, and CP/Fe2+ processes were determined as 38.0%, 35.6%, 35.0%, 34.4%, and 28.4%, respectively. Since the COD removal efficiencies of the processes were relatively close to each other and considering the environmentally friendly“green oxidant”characteristics of PS and PC, further studies with secondary activation were continued using these oxidants. In the secondary activation stage, hybrid AOP systems with dual activation, electrochemical oxidation (EO) combined with Fe2+ activation, were developed to enhance oxidation efficiency, namely EO/PS/Fe2+ and EO/PC/Fe2+ processes. The operating parameters of EO/PS/Fe2+ and EO/PC/Fe2+ processes were optimized using Central Composite Design (CCD) and Response Surface Methodology (RSM). According to numerical optimization results, the optimum conditions for the EO/PS/Fe2+ process were determined as a current intensity of 0.93 A, Fe2+ dosage of 18.9 mM, PS dosage of 98.7 mM, and a reaction time of 69.8 minutes. For the EO/PC/Fe2+ process, the optimum conditions were 1.0 A current intensity, 20 mM Fe2+ dosage, 100 mM PC dosage, and 70 minutes reaction time. Under these optimum conditions, COD and UV254 removal efficiencies were obtained as 63.5% and 91.0% for the EO/PS/Fe2+ process, and 65.5% and 92.5% for the EO/PC/Fe2+ process, respectively. As a result, it was demonstrated that hybrid AOP systems are effective, environmentally friendly, and applicable advanced treatment alternatives for the treatment of PCPIW.
Benzer Tezler
- Attempts to re-evaluate waste thermoplastic polyurethane (TPU)
Termoplastik poliüretan (TPU) atıklarının yeniden değerlendirilmesine yönelik girişimler
SİMAY YANIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR
- Şeker pancarı posasından aktif karbon üretimi ve gümüş bazlı biyokompozit polilaktik asit filmlerde uygulanması
Production of activated carbon from sugar beet pulp and its application in silver based biocomposite polylactic acid films
SİNEM GÜNEŞ
Doktora
Türkçe
2024
Gıda MühendisliğiSakarya ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK ANGIN YILMAZ
PROF. DR. ZEHRA AYHAN
- Kombine yöntemle nişasta bazlı yenilebilir film üretimi
Starch based combination method edible film production
MERVE BASUT KAZAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURCAN TUĞRUL
- Super plasticizer polymer synthesis
Süper plastikleştirici polimer sentezleri
ONUR DAVUÇA
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Polimer Bilim ve TeknolojisiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CANAN URAZ
- Investigation of the dyeability of post-consumer recycled acrylonitrile-butadiene-styrene (PCR-ABS) by using antistatic agent and plasma treatment
Tüketici sonrası geri dönüştürülmüş akrilonitril-bütadien-stirenin (ABS) boyanabilirliğinin antistatik ajan kullanımı ve plazma işlemi vasıtasıyla incelenmesi
AHMET BERKAY EZGÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR