Tekstil endüstrisi atıksularının hidrodinamik kavitasyon destekli fotokatalitik ve fotofenton prosesleri ile arıtımının incelenmesi
Investigation of textile industrial wastewater treatment using photocatalytic and photofenton processes enhanced by hydrodynamic cavitation
- Tez No: 537497
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN CENGİZ YATMAZ, PROF. DR. NİHAL BEKTAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 174
Özet
Bu çalışmada hidrodinamik kavitasyon (HDK) destekli fotokatalitik (FKO) ve foto-Fenton (FF) oksidasyon proseslerinin sentetik boyar madde çözeltileri (Reactive Red 180 ve Direct Orange 46) ile gerçek tekstil atıksuların arıtımı üzerindeki sinerjik etkileri incelenmiştir. Her iki hibrit proses için HDK reaktörünün işletim şartlarının etkisi değerlendirilmiş, deneyler 5 bar basınç ve 4.1 m3/sa debi ile sürdürülmüştür. HDK +FKO hibrit prosesi için TiO2 ve ZnO yarıiletkenleri kıyaslanmış, ZnO daha yüksek verim göstererek, katalizör yükü optimum değer olarak 1g/L bulunmuştur. Belirlenen optimum şartlarda kıyaslanan FKO ve HDK+FKO prosesleri sonucunda hibrit sistemin sinerjik etkileri renk ve TOK giderimi için sırasıyla 1.55 ve 1.17 olarak bulunmuştur. HDK+FKO prosesinin kavitasyon verimi 2.86*10-5 mg TOKgiderilen/joule olarak hesaplanmıştır. HDK+FF hibrit prosesi için optimum kimyasal miktarları 0.25 mM Fe+2 ve 2.5 mM H2O2 olarak bulunmuştur. Belirlenen optimum şartlarda kıyaslanan FF ve HDK+FF prosesleri sonucunda hibrit sistemin sinerjik etkileri renk ve TOK giderimi için 1.56 olarak bulunmuştur. HDK+FKO prosesinin kavitasyon verimi 13.48*10-5 mg TOKgiderilen/joule olarak hesaplanmıştır. Boyama prosesi çıkışından temin edilen gerçek tekstil atıksuyunun arıtımının incelendiği HDK+FKO hibrit prosesi, atıksuyun kendi pH değerinde (pH 10) ve 2 g/L ZnO ile gerçekleştirilmiştir. Hibrit prosesin renk giderimi üzerindeki sinerjik etkisi 2.8 olarak hesaplanmıştır. Sistemin kavitasyon verimi 9.35*10-5 TOKgiderilen/joule'dür. Ayrıca aynı atıksuya HDK+FF hibrit prosesi 1 mM Fe+2 ve 5 mM H2O2 kimyasal miktarları ile uygulanmıştır. Hibrit prosesin renk giderimi üzerindeki sinerjik etkisi 2.9 olarak hesaplanmıştır. Sistemin kavitasyon verimi 39.5*10-5 TOKgiderilen/joule'dür. Yapılan ekonomik analizler sonucu HDK+FKO hibrit proses için hesaplanan işletme maliyeti 12.3 $ iken, HDK+FF hibrit proses için 4.3 $ olarak hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, synergistic effects of photocatalytic (PhC) and photo-Fenton (PhF) oxidation processes enhanced by hydrodynamic cavitation (HC) on the treatment of synthetic dyestuffs (Reactive Red 180 and Direct Orange 46) and real textile wastewater treatment of were investigated. The treatment effect of process parameters using both hybrid process was investigated and the experiments was carried out under 5 bar pressure and 4.1 m3/h flow. TiO2 and ZnO semiconductors were compared for HC+PhC process, ZnO showed higher efficiency and catalyst load was found as 1g/L at optimum value. Synergistic effects of the hybrid system were found as 1.55 and 1.17 respectively for color and TOC removal under optimum conditions. The cavitation efficiency for HC+PhC process was calculated as 2.86*10-5 mg TOCremoved/joule. The optimum chemical amounts for HC + PhF hybrid process were found as 0.25mM Fe+2 and 2.5mM H2O2. Synergistic effects of the hybrid system were found as 1.56 for color and TOC removal under optimum conditions. The cavitation efficiency for HC+PhF process was calculated as 13.48*10-5 mg TOCremoved/joule. HC+PhC hybrid process was also performed for real textile wastewater treatment at pH 10 (wastewater pH) with 2g/L ZnO loading. Synergistic effect of hybrid process color removal was calculated as 2.8 and cavitation efficiency was found of the system as 9.35*10-5 TOCremoved/joule. Besides, HC+PhF hybrid process was also evaluated using 1mM Fe+2 and 5mM H2O2 reactant quantities. Synergistic effect of hybrid process color removal was calculated as 2.9 and cavitation efficiency was found of the system as 39.5* 10-5 TOCremoved/joule. After performing economic analysis, operating costs for HC+PhC and HC+PhF hybrid processes were calculated as 12.3$ and 4.3$, respectively.
Benzer Tezler
- Tekstil atıksularından su ve tuz geri kazanımında membran konsantrelerinin hidrodinamik kavitasyon destekli yeni bir teknoloji ile arıtımı
Treatment of membran concentrates usi̇ng a new technology based on hydrodynami̇c cavi̇tati̇on and advanced oxi̇dati̇on processes for water and salt reuse from texti̇le wastewater
ÇİĞDEM BALÇIK CANBOLAT
Doktora
Türkçe
2019
Çevre MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT KESKİNLER
- Tekstil endüstrisi atıksularının ileri oksidasyon yöntemleri ile arıtımı
Treatment of textile industry wastewater with advanced oxidation methods
EZGİ ÜNAL YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Çevre MühendisliğiTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YALÇIN GÜNEŞ
DOÇ. DR. DENİZ İZLEN ÇİFÇİ
- Tekstil endüstrisi atıksularının ardışık kesikli biyoreaktör ile arıtılması ve modellenmesi
Treatment of textile industry wastewaters by sequencing batch bioreactor and modelling
YASEMİN DAMAR
Doktora
Türkçe
2009
Çevre MühendisliğiSakarya ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP İLERİ
- Tekstil endüstrisi atıksularının anaerobik ve aerobik membran biyoreaktörlerle arıtılabilirliği ve tıkanma özelliklerinin incelenmesi
Treatment of textile industry wastewaters in anaerobic and aerobic membrane bioreactors and investigation of fouling characteristics
ADEM YURTSEVER
Doktora
Türkçe
2016
Çevre MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZER ÇINAR
PROF. DR. ERKAN ŞAHİNKAYA
- Tekstil endüstrisi atıksularının ileri oksidasyon yöntemleri ile arıtılması
Treatment of industry wastewater by advanced oxidation methods
GİZEM NUR ASRİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Çevre MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLBİN ERDEN