Geri Dön

Influence of salinity on heterogeneous photocatalytic oxidation of wastewaters

İnorganik gri su matrisinin gri suyun fotokatalitik oksidasyon verimine etkisi

PDF İndir

  1. Tez No: 851531
  2. Yazar: ALTAN ÖZKAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. RALF OTTERPOHL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2008
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Technische Universität Hamburg-Harburg
  10. Enstitü: Yurtdışı Enstitü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 92

Özet

Biyolojik ön arıtımdan geçirilmiş gri suyun solar fotokatalitik oksidasyonu su güvenliğinin artırılması için sürdürülebilir bir proses olarak görülebilir. Ancak, nano boyutlu TiO2 katalistlerinin görece tuz içeriği yoğun biyolojik arıtımdan geçirilmiş atıksuda topaklanıyor olduğu belirlenmiştir. Fotokatalist topaklanması proses verimini düşürmekte ve bu sebeple gerekli alanı artırmaktadır. Bu çalışmada, biyolojik arıtımdan geçirilmiş gri su 10 ile 50 mg/L hümik asit sodyum tuzu (NaHA) ve 10 ile 50 mg/L NaCl içeren solüsyonlarla simüle edilmiştir. Bu çalışmanın amacı TiO2 süspansiyonlarının partikül boyut özellikleriyle (çift tabaka sıkışması sebebiyle) NaCl konsantrasyonu arasında doğrudan bir bağlantı olup olmadığını belirlemek ve aynı atık sularda ışıl bozunum hızlarını belirlemektir. NaCl konsantrasyonunun topaklanma etkilerinin belirlenebilmesi için gravimetrik çökelme analizleri (pipet metodu) kullanılmıştır. Genel olarak bu deneyler, 1 saatlik çökme sonrası süpernatantta bulunan TiO2 konsantrasyonunun artan NaCl konsantrasyonuyla azaldığını yani çift tabaka sıkışması sebebiyle artan TiO2 boyutunun beraberinde çökme hızını artırdığı görülmüştür. Bu analizler sonucu 10 mg/L'lik NaHA konsantrasyonunda sıfır yük noktasının yaklaşık 5,8 olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, NaHA'nın TiO2 çökelme özelliklerine etkilerinin (pH değişikliği sebebiyle) NaCl'ye kıyasla düşük konsantrasyonlarda daha yüksek olduğu bulunmuştur. Başka çalışmalarda pH'nın fotokatalist topaklanması üzerindeki etkilerinin önemi NaHCO3 ve NaCl içeriklerinin etkisinin kıyasıyla da gösterilmiştir. TiO2 partikül boyutunun (gravimetrik analiz sonucu elde edilen süpernatantlarda ölçülen TiO2 konsantrasyonu temel alınarak) ışıl bozunum hızıyla bağlantısının belirlenebilmesi için gravimetrik analizlerin gerçekleştirildiği süspansiyonlarla ışınım deneyleri gerçekleştirilmiştir. Bu ışıl bozunum deneylerinden süpernatant TiO2 konsantrasyonları ve bozunum hızları arasında bir bağlantı bulunamamıştır. Ancak fotokatalist topaklanması ve fotokatliz verimliliği arasında bir bağlantı bulunamamış olması karşılaşılan şu problemler sebebiyle bu bağlantının var olmadığı anlamına gelmeyebilir: NaHA konsantrasyonunun 50 mg/L'yi aştığı durumda bir lag fazının oluştuğu ve başlangıç bozunum hızını etkilediği görülmüş ve düşük TOK içeren süspansiyonlardan (10 ve 20 mg/L NaHA içeren süspansiyonların) elde edilen sonuçlarda yüksek varyasyon gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Solar photocatalytic oxidation of biologically pretreated greywater can be looked as a sustainable process for increasing water security. However, it has been recently observed, that the nanosized photocatalyst TiO2 is subdued to severe flocculation in the relatively saline matrix of biologically treated greywater. Photocatalyst agglomeration results in reduced efficiency of the process and thus enhances area requirement for solar applications. In this investigation, biologically treated greywater was simulated by solutions of humic acid sodium salt (NaHA) in concentrations of 10 to 50 mg/l and NaCl in concentrations of 1 mg/l to 1000 mg/l in deionized water. The aim of this study was to determine whether there is a direct relation between the particle size characteristics (due to double layer compression) obtained for TiO2 in suspensions with varying salt (NaCl) concentrations and the photodegradation rates determined in the same wastewaters. For the determination of the flocculation effect of NaCl, gravimetric sedimentation analyses (“pipette method”) were conducted. In general, these analyses showed a decreasing TiO2 concentration in supernatants after 1 hour sedimentation with increasing NaCl concentration reflecting the formation of bigger TiO2 flocks with higher settling velocity due to double layer compression. From these analyses the point of zero charge (PZC) of suspensions with NaHA concentration of 10 mg/l was determined to be around 5.8. Additionally, it was found that the effect of NaHA on TiO2 settling was more dramatic especially in lower concentrations when compared with the influence of NaCl (due to pH alteration). The importance of pH on hotocatalyst flocculation was corroborated by comparing the NaCl influence with the influence of NaHCO3 evaluated in another master thesis. In order to relate the TiO2 particle size (measured as the surrogate TiO2 concentration in supernatant after sedimentation measured by gravimetric analysis) to the photodegradation rate, irradiation experiments were made with the identical suspensions the gravimetric analyses were conducted with. From these photodegradation experiments a direct correlation between the concentrations of TiO2 in supernatant and their degradation rates could not be found. However, this does not necessarily indicate an ultimate absence of relation between photocatalyst flocculation and efficiency of photocatalysis due to following problems faced during these experiments that might have led to incorrect conclusions: a lag phase observed in suspensions with NaHA concentration of 50 mg/l that affects the calculated initial degradation rate and the low TOC values of suspensions with 10 and 20 mg/l of NaHA that results in high coefficient of variation.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    557696

    Miocene to quaternary geodynamic evolution of the Burdur-Fethiye shear zone, South-Western Turkey

    Burdur-Fethiye Makaslama Zonu'nun miyosen'den kuvaterner'e jeodinamik evrimi, Güneybatı Türkiye

    İREM ELİTEZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CENK YALTIRAK

  2. Tez No

    855235

    Integrated multi-scenario geostatistical analysis of groundwater quality in Iran's Gavkhuni watershed

    İran'ın Gavkhuni havzasında yeraltı suyu kalitesinin entegre çok-senaryolu jeoistatistiksel analizi

    ELNAZ HATAMI BAHMAN BEYGLOO

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    ZiraatÇukurova Üniversitesi

    Tarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BÜLENT ÖZEKİCİ

  3. Tez No

    439550

    Effect of salt concentration on the characteristics of biomass and organic removal in an anaerobic membrane bioreactor

    Anaerobik membran biyoreaktörlerde tuz konsantrasyonunun çamur özellikleri ve organik kirletici giderimi üzerine etkisi

    BAŞAK DÖNMEZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA FATOŞ BABUNA

  4. Tez No

    133089

    LAS (lineer alkil benzen sulfonat)'ın deniz suyunda değişik metotlar ile tayini ve deniz suyu tuzluluğunun bu tayinlere olan etkisi

    The Determination of LAS (linear alkyl benzene sulphonate) in sea water by various methods and the influence of salinity of sea water on these assays

    KARTAL ÇETİNTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Su Ürünleriİstanbul Üniversitesi

    Fiziksel Oşinografi ve Deniz Biyolojisi Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. AHSEN YÜKSEK

  5. Tez No

    756143

    Investigation of sediment dynamics in river delta coasts: Sakarya river delta

    Akarsu delta kıyılarında sediment dinamiğinin incelenmesi: Sakarya nehri deltası

    KEREM GÜNER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ CİHAN ŞAHİN

Geri Dön