Kimya endüstrisi atıksularının peroksimonosülfat bazlı ileri oksidasyon prosesleri ile arıtımında farklı aktivatörlerin etkisi
Effect of different activators in the treatment of chemical industry wastewaters by peroxymonosulfate-based advanced oxidation processes
- Tez No: 944972
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SENEM YAZICI GÜVENÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- 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: 107
Özet
Kimya endüstrisi, küresel ekonomide önemli bir paya sahip olmakla birlikte pek çok farklı endüstriyel sektörün ihtiyaç duyduğu ham madde veya yardımcı kimyasalların üretimini sağlamaktadır. Üretim için yüksek miktarda su kullanılmakta ve buna bağlı olarak oluşan atıksu dirençli ve kompleks kimyasallar içermektedir. Bu kimyasallar biyolojik olarak parçalanabilir olmadığından konvansiyonel arıtma teknikleri üzerinde inhibe edici etkileri olabilmektedir. Bu nedenle, bu atık suların arıtımı için peroksimonosülfat (PMS) bazlı ileri oksidasyon proseslerinin (İOP) uygulanabilirliği araştırılmıştır. PMS bazlı İOP'lerinde aktivasyon için demir iyonları (Fe+2), ısı, ultraviyole (UV) ışınları ve elektrik akımı gibi farklı aktivatörler kullanılmış ve arıtma verimi üzerindeki etkileri karşılaştırılmıştır. Tek başına PMS oksidanı kullanıldığında KOİ giderim verimi %18 olurken, Fe+2 iyonlarının kullanıldığı PMS prosesi (Fe/PMS) ile %54.2, ısının kullanıldığı PMS prosesi (Isı/PMS) ile %41.4, UV ışınlarının kullanıldığı PMS prosesi (UV/PMS) ile %51.6 ve elektrik akımının kullanıldığı PMS prosesi (EC/PMS) ile %82.1 KOİ giderim verimleri elde edilmiştir. Bu proseslerin işletme parametrelerinin optimizasyonu için Cevap Yüzey Yöntemi (CYY) ve Box- Behnken Tasarımı (BBT) kullanılmıştır. Optimum koşullar altında yürütülen doğrulama deneyleri sonucu Fe/PMS, Isı/PMS, UV/PMS ve EC/PMS prosesleri için sırasıyla KOİ giderim verimleri %59.5, %47.5, %57 ve %91; UV254 giderim verimleri %83.8, %78.5, %83.0 ve %94.5 olarak belirlenmiştir. Ayrıca, proseslerin KOİ giderim verimlerine bağlı olarak maliyetleri Fe/PMS, Isı/PMS, UV/PMS ve EC/PMS prosesler için sırasıyla 216.8 TL/kg KOİ, 121.3 TL/kg KOİ, 112 TL/kg KOİ ve 20 TL/kg KOİ olarak hesaplanmıştır. Sonuç olarak, PMS aktivasyonu için kullanılan aktivatör türünün PMS bazlı İOP'lerin performansı üzerinde etkili olduğu, BBT'nin PMS bazlı İOP'ler ile kirletici gideriminin açıklanmasında etkili, uygun ve anlamlı bir yöntem olduğu, proses maliyetleri ve kirletici giderim verimleri bakımından değerlendirildiğinde en efektif prosesin EC/PMS olduğu ortaya konulmuştur.
Özet (Çeviri)
The chemical industry plays a significant share in the global economy and supplies raw materials or auxiliary chemicals required by many different industrial sectors. A large amount of water is used during production, and consequently, the resulting wastewater contains resistant and complex chemicals. Since these chemicals are not biodegradable, they may have inhibitory effects on conventional treatment methods. Therefore, the applicability of peroxymonosulfate (PMS)-based advanced oxidation processes (AOPs) for the treatment of such wastewater has been investigated. Various activators such as ferrous ions (Fe⁺²), heat, ultraviolet (UV) radiation, and electric current have been used for the activation of PMS-based AOPs, and their effects on treatment efficiency have been compared. When PMS was used alone as an oxidant, the chemical oxygen demand (COD) removal efficiency was 18%. However, COD removal efficiencies were determined as 54.2% for the PMS process activated with Fe⁺2 (Fe/PMS), 41.4% with heat (Heat/PMS), 51.6% with UV radiation (UV/PMS), and 82.1% with electric current (EC/PMS). The Response Surface Methodology (RSM) and Box-Behnken Design (BBD) were employed to optimize the operational parameters of these processes. Under optimum conditions, confirmation experiments revealed COD removal efficiencies of 59.5%, 47.5%, 57%, and 91%, and UV254 removal efficiencies of 83.8%, 78.5%, 83.0%, and 94.5% for the Fe/PMS, Heat/PMS, UV/PMS, and EC/PMS processes, respectively. Furthermore, based on COD removal efficiencies, the treatment costs were calculated as 216.8 TL/kg COD for Fe/PMS, 121.3 TL/kg COD for Heat/PMS, 112 TL/kg COD for UV/PMS, and 20 TL/kg COD for EC/PMS. In conclusion, the type of activator used for PMS activation significantly affects the performance of PMS-based AOPs. BBD was found to be an effective, suitable, and meaningful method for describing pollutant removal using PMS-based AOPs. Among the evaluated processes, EC/PMS was determined to be the most effective in terms of both process cost and pollutant removal efficiency.
Benzer Tezler
- Kimya endüstrisi atıksularının koagülasyon-flokülasyon ve potasyum persülfat oksidasyonu ile arıtımı
Treatment of chemical industry wastewater by coagulation-flocculation and potassium persulfate oxidation
CANKUT OĞUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Çevre MühendisliğiTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YALÇIN GÜNEŞ
- Kimya endüstrisi atıksularının elektrokoagülasyon prosesi ile arıtımı ve geri kazanımı
Treatment and recovery of chemical industry wastewater by electrocoagulation process
RÜMEYSA ÖNEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. GÖKHAN CİVELEKOĞLU
DOÇ. DR. İBRAHİM ETHEM KARADİREK
- Fenton ve koagülasyon - fenton yöntemleri ile kimya endüstrisi atıksularının arıtımı
Treatment of chemical industry wastewater by fenton and coagulation-fenton methods
SEDA METİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DENİZ İZLEN ÇİFÇİ
- Deri endüstrisi atıksularının adsorpsiyon ve ileri oksidasyon prosesleri ile arıtılarak optimum noktalarının belirlenmesi
Determination of optimum points by treatment of leather industry wastewater with adsorption and advanced oxidation processes
CEREN SUDE BALCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YELİZ AŞÇI
- Kağıt endüstrisi atıksularının elektrokimyasal yöntemle arıtılması
Paper industry wastewater treatment by means of electrochemical method
ŞULE CAMCIOĞLU
Doktora
Türkçe
2016
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALE HAPOĞLU