Humic substances and nom removal from aqueous solutions and lake waters (Terkos-Turkey and Saimaa-Finland) by electrocoagulation
Sulu çözeltilerden ve göl sularından (Terkos-Türkiye ve Saimaa-Finlandiya) hümik maddelerin ve doğal organik maddenin elektrokoagülasyon yöntemi ile giderimi
- Tez No: 432885
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KOBYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 170
Özet
Bu çalışmanın temel amacı, gelecek vaadeden bir proses olan elektrokoagulasyon (EC) ile yüzeysel sudan doğal organik maddenin gideriminin değerlendirilmesidir. Bu araştırmada, sentetik olarak hazırlanan hümik madde çözeltileri ve doğal yüzeysel su örnekleri kullanıldı. EC proses parametreleri olan pH, akım yoğunluğu, işletme süresi optimize edildi. Bu çalışmada alüminyum, demir ve hibrid elektrodlar kullanıldı. EC prosesinin giderim verimi, çözünmüş organik karbon (DOC), UV254 ve renk (VIS436) giderimi açısından belirlendi. Ticari hümik asit için, en yüksek DOC giderim verimi Al elektrotlar ile başlangıç pH'ı (pHi) 4 ve akım yoğunluğu 1.2 mA/cm2 şartlarında %87.5 olarak elde edildi. Toprak hümik madde %90 DOC giderim verimi ile arıtıldı. Terkos göl suyu için, DOC azalımı, Fe ve hibrid elektrotlar ile akım yoğunluğu 6 mA/cm2 ve 3 mA/cm2'de ile sırasıyla % 60.5 ve 52.4% oldu. Saimma göl suyu, hibrid elektrod ile ham suyun orjinal pH değerinde ve 3 mA/cm2'de DOC %66 arıtıldı. Maksimum DOC giderim verimi 3 mA/cm2 akım yoğunluğunda Al elektrod ile pHi 4'de %71.1 oldu. Zeta potansiyeli, partikül boyut ölçümü ve Yüksek Performans Boyut Eleme Kromatoğrafisi (HPSEC) analizleri yapıldı. Bütün örneklerde, zeta potansiyeli izoelektrik noktaya ulaştığında DOC ve UV254 gideriminin arttığı tespit edildi. Asidik şartlarda baskın giderim mekanizması yük nötralizasyonu ve çift tabaka sıkışmasıdır. Alkali şartlarda, oluşan metal floklarının adsopsiyon kapasitesi çok yeterli değildir. Flok boyutu değişimi solüsyon kimyasına ve spesifik flokülasyon şartlarına bağlıdır. HPSEC sonuçları, EC prosesinin organik maddenin hidrofobik fraksiyonunu başarı ile giderdiğini göstermektedir. Dezenfeksiyon yan ürünlerinin oluşumu EC prosesi ile hydrofobik türün gideriminden dolayı azalabilir. Doğal organik maddenin, karakter ve giderim mekanizmasının aydınlatılması için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Bu çalışmadaki sonuçlar, ileride yapılacak olan çalışmalara ışık tutacağı için önemlidir.
Özet (Çeviri)
The main aim of this study was to evaluate the removal of natural organic matter (NOM) from surface water by electrocoagulation (EC) process which is a promising technology. Synthetically prepared humic substance solutions and natural surface water samples were used in this investigation. EC process parameters as the pH, current density, and operating time were optimized. Aluminum, iron and hybrid electrodes were used in this study. Removal efficiency of EC process was determined with respect to DOC, UV254 and color removal. The best removal efficiency of DOC was obtained with 87.5% by Al electrode at initial pH (pHi) 4, at current density of 1.2 mA/cm2, for commercial humic acid. Soil humic acid was treated 90% DOC removal efficiency with Al electrode. The DOC reduction was 60.5% and 52.4%, Fe and hybrid, at current density of 6 mA/cm2 and 3 mA/cm2, respectively, for Lake Terkos Water. The Lake Saimaa Water was treated 66% DOC by hybrid electrode at original pH of raw water at current density of 3 mA/cm2. The maximum DOC removal efficiency was 71.1% at pHi 4 by Al electrodes, at current density 3 mA/cm2 for Lake Saimaa Water. Zeta potential, particle size measurements and high performance size exclusive chromatography (HPSEC) analysis were done. When the zeta potential reached isoelectric point, the removal of DOC and UV254 was increased for all samples. The dominat removal mechanism is charge neutralization and double layer compression at acidic conditions. The adsorption capacity of formed metal flocs is not so enough at alkaline conditions. The floc size evolution depends on solution chemistry and specific flocculation conditions. The HPSEC' results show EC process successfully removes the hydrophobic fraction of organic matter. The formation of disinfection by-products can decrease due to removal of hydrophobic moiety by EC process. Still, more work is required to elucidating the character and removal mechanism of NOM. The results are important due to highlight for further studies.
Benzer Tezler
- Existing situation in Ankara water distribution system in terms of total trihalomethanes and organic matter
Ankara içme suyu şebekesinin toplam trihalometan ve organik madde açısından izlenmesi
BURCU TOKMAK
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜLKÜ YETİŞ
- İçme sularında koagülasyon ile organik madde giderimi
Organics removal by coaqulation in drinking waters
İSMAİL AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LÜTFİ AKÇA
- Aquaporin z eklentili düz plaka nanofiltrasyon membranların üretimi, karakterizasyonu ve organik madde giderimi
Aquaporin z embedded flat sheet nanofiltration membranes production, characterization and removal of organic matter
ENİSE PEKGENÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Oxidation of aqueous humic substances by ozonation
Sudaki hümik maddelerin ozonlama ile oksidasyonu
ASLIHAN KERÇ
Doktora
İngilizce
2002
Çevre MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİRAY BEKBÖLET
- Katı atık sızıntı atık suyu nanofiltrasyon konsantrelerinin kimyasal koagülasyon ile arıtımında nom fraksiyonlarının hpsec ve eem analizleri
Hpsec and eem analysis of nom fractions of solid waste leachate wastewater nanofiltration concentrates in treatment by chemical coagulation
AYŞENUR TURAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Çevre MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KOBYA