Tekstil atık sularının elektrokimyasal yöntemle arıtılması
Textile wastewater treatment by means of electrochemical method
- Tez No: 386351
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ALPBAZ, PROF. DR. HASAN TOĞRUL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 239
Özet
Bu çalışmada, son yıllarda diğer arıtım yöntemlerine kıyasla avantajlarıyla öne çıkan ileri arıtım tekniklerinden elektrokimyasal arıtım yöntemi kullanılarak tekstil atık suyunun arıtımı gerçekleştirilmiştir. Kontrol çalışmalarında, bulanık kontrol yöntemi sisteme uygulanarak arıtım verimi arttırılmak istenmiş ve aynı zamanda maliyetten ve zamandan tasarruf edilmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında, farklı elektrot bağlantısına sahip elektrokoagülasyon reaktörlerinde deneyler yapılmıştır. Arıtılan atık suyun giderim verimlerine ek olarak, sistem davranışının (sıcaklık, pH, iletkenlik ve voltaj) nasıl değiştiği de incelenmiş ve toplam birim arıtma maliyetleri hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlardan yola çıkılarak monopolar paralel bağlı elektrokoagülasyon reaktörü en uygun reaktör tipi olarak seçilmiştir. Bu çalışmanın ardından cevap yüzey yöntemi kullanılarak optimizasyon deneyleri yapılmıştır. Akım yoğunluğu, elektroliz süresi ve NaCl derişimi bağımsız değişkenleri kullanılarak bulanıklık giderim verimini tahmin etmek için model oluşturulmuştur. Optimizasyon deneyleri sonucu en fazla %75.5 giderim verimi elde edilmiş ve bu sonuca bakıldığında kontrol deneylerinin önemi ortaya çıkmıştır. Kontrol deneylerine geçilmeden önce, seçilen reaktör tipinde iki farklı tip elektrot kullanılarak (Al ve Fe) dinamik deneyler yapılmıştır. Alüminyum elektrot kullanımıyla demir elektrotlara nazaran daha yüksek renk, bulanıklık ve kimyasal oksijen ihtiyacı giderim verimleri elde edilmiştir. Çalışmanın son aşamasında, bulanık kontrol yöntemi ile kontrol çalışmaları yapılmış, üyelik fonksiyonları ve bunlara bağlı olarak ilişki matrisi belirlenmiştir. Belirlenen parametreler ve ilişki matrisi kullanılarak sistemin deneysel olarak bulanık kontrolu gerçekleştirilmiştir. Kontrol deneylerinin sonucunda, bulanık kontrol yönteminin elektrokoagülasyon sisteminde seçilen parametreleri kolayca istenen set noktasında tutabildiği gözlenmiştir. Kontrol deneyleri ile elektrot tüketim maliyetlerinde ve elektrik sarfiyatlarında önemli bir düşüş olmuştur. Sıcaklık, pH ve iletkenliğin eş zamanlı kontrol edildiği arıtım deneyi sonucunda %98,6 bulanıklık, %95,2 renk giderim verimi elde edilmiştir. Bulanık mantık teorisinin kullanılması sistemde hem zaman hem de enerji tasarrufu yapmaya olanak sağlamıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, electrochemical treatment; which is an advanced treatment technique considering the advantages in recent years, has been used for the treatment of textile wastewater. In control studies, fuzzy control has been applied to the system for increasing the removal efficiency and meanwhile intended to save the time and energy. The first stage of the study, some experiments have been done with the electrocoagulation reactor which has different electrode connections. In addition to removal efficiencies of purified wastewater, system behaviour changes (temperature, pH, conductivity and voltage) have been analyzed and total unit costs of treatment calculated. On the basis of the results obtained, monopolar paralel electrocoagulation reactor was selected as the most suitable type of reactor. Following these studies, optimization experiments have been done with using the response surface methodology. For estimation of turbidity removal efficiency, a model created with independent variables of current density, electrolysis time and NaCl concentration. In result of optimization experiments, maximum %75,5 removal efficiency has been obtained and from this result, the importance of control experiments came out. Before the control studies, dynamic experiments were carried out with two different types of electrodes (Al and Fe) in selected type of reactor. With the use of aluminum electrodes compared with iron electrodes, higher color, turbidity and chemical oxygen demand removal efficiencies were achieved. In the last stage, the fuzzy control studies were performed, membership functions and depending on these functions relation matrix were determined. Experimentally fuzzy control carried out to the system with the use of determined parameters and relation matrix. As a result of the control experiments, it was observed that, in electrocoagulation system fuzzy control can easily maintain the selected parameters at desired set point. With control experiments, there were significant decreases in electrical consumption and cost. When the temperature, pH and conductivity were controlled simultaneously, 98,6% turbidity and 95,2% color removal efficiency were obtain as a result of treatment. Using the theory of fuzzy logic has allowed to save both time and energy in system.
Benzer Tezler
- Development and characterization of ceramic nanofiber membranes for dye removal from textile wastewater
Tekstil atıksularından boya giderimi için seramik nanofiber membranların geliştirilmesi ve karakterizasyonu
NURAY YERLİ SOYLU
Doktora
İngilizce
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN
- Tekstil endüstrisi reaktif boya banyolarının elektrokimyasal yöntemler ile arıtımı
Treatment of reactive dye bath effluents used in textile industry with electrochemical methods
BURCU VARDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. N. IŞIK KABDAŞLI
- Farklı Sınıf Tekstil Boyalarının Elektrokimyasal Yöntemler ile Arıtımında Proses Optimizasyonu ve Suyun Yeniden Kullanımının İncelenmesi
Optimization the treatment of Different Classes of Textile Dyes by Electrochemical Methods and investigation of Reuse the Treated Water
HİLAL GÜNDOĞDU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN TANER CAN
PROF. DR. GAMZE VARANK
- Tekstil atık sularının farklı güç kaynakları kullanılarak elektrokimyasal arıtımında optimum şartların araştırılması
Investigation of optimum points using different power sources in textile wastewaters with electrochemical processes
MUSTAFA KIRLAROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Çevre MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EBUBEKİR YÜKSEL
- Sürekli akış kontrollü bir elektrokoagülasyon prosesi ile tekstil atık sularının arıtımı
Treatment of textile wastewaters by electrocoagulation process with continous flow
MEHMET TONAY ŞENSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Çevre MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET KOBYA