Atıksulardan metal uzaklaştırılmasında farklı elektrot düzenlemeleri ile elektrokoagülasyonun kullanılması
Use of electrocoagulation with different electrode arrangements in metal removal from wastewater
- Tez No: 956278
- Danışmanlar: PROF. DR. BELGİN KARABACAKOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrokimya ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 69
Özet
Günümüzde doğal su kaynaklarının giderek azalması atık suların arıtılmasını daha önemli hale getirmiştir. Atık sular yüksek miktarda toksik metal iyonları içerdiklerinden insan sağlığı açısından ciddi risk oluşturmaktadır. Bu nedenle atık suların geri dönüştürülmesi büyük önem taşımaktadır. Atık suyun arıtılmasında birçok fiziksel ve elektrokimyasal yöntem kullanılmaktadır. Ancak bu yöntemlerden bazılarının çeşitli dezavantajları ve sınırlamaları bulunmaktadır. Bu nedenle bu çalışmada uygulama kolaylığı ve düşük kimyasal gereksinimi nedeniyle elektrokimyasal yöntemlerden biri olan elektrokoagülasyon (EC) yöntemi tercih edilmiştir. EC yöntemi daha az çamur üretimi, yüksek verimlilik, kısa reaksiyon süresi ve kimyasal eklemeye gerek olmaması gibi avantajlarıyla diğer yöntemlere kıyasla öne çıkmaktadır. EC prosesinde elektrot malzemesi ve geometrisi arıtma verimliliğini doğrudan etkilemektedir. Bu bağlamda düşük maliyetli, toksik olmayan ve yüksek giderim verimliliğine sahip olan alüminyum ve demir elektrotlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada nikel iyonları içeren model atık su, anot ve katot olarak alüminyum elektrot kullanılarak monopolar ve bipolar elektrot düzenlemeleriyle elektrokoagülasyon yöntemi kullanılarak arıtılmıştır. Bipolar paralel bağlantı düzeninde 210 mL model atık su için 5 V; 30 dk; pH 4,3 ve 0,08 M Na₂SO₄ deney koşullarında %99,01 giderim verimi ve 2,98 kWh/m³ enerji tüketimi elde edilmiştir. Dört adet alüminyum plakanın seri bağlı bipolar elektrot düzeninde kullanıldığı deneyde aynı hacim ve pH değerinde, 10 V ve 45 dk'lık deney koşullarında %96,29 giderim verimi ve 1,79 kWh/m³ enerji tüketimi sağlanmıştır. Ayrıca, 500 mg/L Ni²⁺ içeren endüstriyel atık su 210 mL'de pH 7,3, 10 V ve 40 dk koşullarında gerçekleştirilen deney sonucunda %97,33 giderim verimi ve 6,67 kWh/m³ enerji tüketimiyle başarılı bir şekilde arıtılmıştır.
Özet (Çeviri)
The progressive depletion of natural water resources has made the treatment of wastewater increasingly critical. Wastewaters containing high concentrations of toxic metal ions pose significant risks to human health. Therefore, the recovery and reuse of such wastewaters have become a major environmental priority. Various physical and electrochemical methods are employed for wastewater treatment. However, some of these methods present significant disadvantages and limitations, such as high operational costs or the need for chemical additives. In this context, the electrocoagulation (EC) method, which is an electrochemical process, was preferred in this study due to its ease of application and low chemical requirements. Compared to conventional techniques, EC offers several advantages, including reduced sludge production, high treatment efficiency, short reaction time, and minimal need for chemical reagents. In the EC process, the type and geometry of the electrode materials have a direct impact on treatment performance. Aluminum and iron electrodes are widely used due to their low cost, non-toxic nature, and high pollutant removal efficiency. In this study, synthetic wastewater containing nickel ions was treated using the EC method with aluminum electrodes serving as both anode and cathode in monopolar and bipolar configurations. Under bipolar parallel configuration, optimal removal conditions were determined as follows: for 210 mL of model wastewater, 5 V applied voltage, 30 minutes of reaction time, pH 4.3, and 0.08 M Na₂SO₄. These conditions yielded a removal efficiency of 99.01% and an energy consumption of 2.98 kWh/m³. In the series-connected bipolar configuration using four aluminum plates, under the same volume and pH conditions, 10 V and 45 minutes of operation resulted in 96.29% removal efficiency and 1.79 kWh/m³ energy consumption. Furthermore, an industrial wastewater sample containing 500 mg/L of Ni²⁺ was treated under the conditions of pH 7.3, 10 V, and 40 minutes for a volume of 210 mL, achieving a removal efficiency of 97.33% with an energy consumption of 6.666 kWh/m³.
Benzer Tezler
- Atık sulardan biyo-bazlı adsorban kullanılarak ağır metal giderimi
Removal of heavy metal from wastewater using bio-based adsorbent
HARUN BULUTCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
KimyaMarmara ÜniversitesiOrganik Kimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OYA AYDIN URUCU
DR. ÖĞR. ÜYESİ HATİCE BİRTANE
- Adsorptive removal of heavy metal ions from aqueous solution using metal organic framework
Sulu çözeltiden ağır metal iyonlarının metal organik kafes kullanarak adsorpsiyon yoluyla uzaklaştırılması
FADHIL ABID ELAIWI
Doktora
İngilizce
2021
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET SİRKECİOĞLU
- Synthesis and ınvestigation of adsorption properties of mercury-selective urea-functional polymeric resin
Civaya seçimli üre fonksiyonlu polimerik reçinenin sentezlenmesi ve adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi
SİNEM BEKTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL
- Elektrokoagülasyon yöntemi ile röntgen banyo atık sularından gümüşün giderilmesi ve geri kazanılması
The silver removal and recovery from x-ray bath wastewater by electrocoagulation method
SALİH ÇARIKCIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Çevre MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALPER ERDEM YILMAZ
- Preparation of block copolymers of ethylene glycol and glycidyl methacrylate for extraction of mercury ions from aqueous solution
Civa iyonarının sulu çözeltilerden uzaklaştırılması amacıyla etilen glikol ve glisidil metakrilat kopolimerin hazırlanışı
GÜLŞAH GÖKAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL