Investigation of Treatability of Industrial Wastewater Containing High Organic Matter by Fenton Process

Abstract

Advanced oxidation processes (AOPs) such as Fenton process have been used successfully treatment of industrial wastewater containing toxic and non-biodegradable substances. In this study, treatability of an industrial wastewater containing high organic matter has been investigated by fenton process. This type of wastewater contained high chemical oxygen demand (COD) may be caused important environmental problems. Optimal values of parameters such as the concentration of Fe+2 and H2O2, pH were investigated to increase the removal of COD of a raw wastewater by Fenton process. The optimum conditions were decided to be: pH 4, the dose of 10 g L-1 H2O2 and 1.61 g L-1 for Fe+2. Under these conditions, COD removal was 88%. 

Keywords

• Fenton process,advanced oxidation,industrial wastewater treatment

Yüksek Organik Madde İçeren Endüstriyel Bir Atıksuyun Fenton Prosesi ile Arıtılabilirliğinin Araştırılması

Abstract

Fenton prosesi gibi ileri oksidasyon prosesleri (İOP) biyolojik olarak ayrışamayan ve toksik madde içeren endüstriyel atıksu arıtımında başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Bu çalışma kapsamında, yüksek organik madde içeren endüstriyel bir atıksuyun Fenton prosesi ile arıtılabilirliği araştırılmıştır. Bu tip atıksular yüksek kimyasal oksijen ihtiyaçları (KOİ) nedeniyle önemli çevresel problemlere sebep olabilirler. Fenton oksidasyon prosesi ile KOİ giderim verimini arttırmak amacıyla; Fe+2, H2O2 konsantrasyonu ve pH parametrelerinin optimum değerleri araştırılmıştır. Optimizasyon çalışmaları sonucunda pH, H2O2 ve Fe+2 dozu sırasıyla 4, 10 g L-1 ve 1.61 g L-1 olarak belirlenmiştir. Bu şartlar altında KOİ giderim verimi %88 olarak bulunmuştur. 

Keywords

• Fenton prosesi,ileri oksidasyon,endüstriyel atık su arıtımı

References

1. Altıkat, A., 2012. Fenollerin ileri oksidasyon prosesleriyle giderimi ve toksisite üzerine etkisinin incelenmesi. Doktora Tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum.
2. Andreozzi, R., Caprio, V., Insola, A., Marotta, R., 1999. Advanced oxidation processes (AOP) for water puri cation and recovery. Catalysis Today, 53(1): 51-59.
3. Anonymus, 1985. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, APHA, Washington DC, USA.
4. Ay, F., Kargi, F., 2010. Advanced oxidation of amoxicillin by Fenton’s reagent treatment. Journal of Hazardous Materials, 179(1-3): 622-627.
5. Bagal, M.V., Gogate, P.R., 2014. Wastewater treatment using hybrid treatment schemes based on cavitation and Fenton chemistry: a review. Ultrasonics Sonochemistry, 21(1): 1-14.
6. Bautista, P., Mohedano, A.F., Gilarranz, M.A., Casas, J.A., Rodriguez, J.J., 2007. Application of Fenton oxidation to cosmetic wastewaters treatment. Journal of Hazardous Materials, 143(1-2): 128-134.
7. Benatti, C.T., Tavares, C.R.G., 2012. Organic Pollutants Ten Years After the Stockholm Convention Environmental and Analytical Update. Puzyn, D.T. (ed), p. 247, In Tech.
8. Bianco, B., De Michelis, I., Veglio, F., 2011. Fenton treatment of complex industrial wastewater: Optimization of process conditions by surface response method. Journal of Hazardous Materials, 186(2-3): 1733-1738.

9. Birgül, A., Solmaz Akal, S.K., 2007. Tekstil Endüstrisi Atıksuları Üzerinde İleri Oksidasyon ve Kimyasal Arıtma Prosesleri Kullanılarak KOİ ve Renk Gideriminin Araştırılması. Ekoloji, 15(62): 72-80.
10. Gökkuş, Ö., Çiner, F., 2010. Dispers sarı 119 ve dispers Kırmızı 167 içeren atıksuların fenton oksidasyon prosesi ile renk ve KOİ giderimlerinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 25(1): 49-55.
11. Gürtekin, E., Şekerdağ, N., 2008. Bir İleri Oksidasyon Prosesi: Fenton Proses. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 14(3): 229-236.
12. Keriş, Ü.D., 2008. Yüsek KOİ içeriğine sahip ilaç sanayi atıksularının arıtılabilirlik çalışmaları. Yüksek Lisans Tezi, Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Gebze.
13. Klassen, N.V., Marchington, D., McGowan, H.C.E., 1994. H2O2 Determination by the I-3 Method and by KMn04 Titration. Analytical Chemistry, 66(18): 2921-2925.
14. Metcalf and Eddy, 2002. Wastewater Engineering: Treatment and Reuse, McGraw-Hill.
15. Mitsika, E.E., Christophoridis, C., Fytianos, K., 2013. Fenton and Fenton-like oxidation of pesticide acetamiprid in water samples: Kinetic study of the degradation and optimization using response surface methodology. Chemosphere, 93(9): 1818-1825.
16. Neyens, E., Baeyens, J., 2003. A review of classic Fenton’s peroxidation as an advanced oxidation technique. Journal of Hazardous Materials, 98(1-3): 33-50.
17. Singh, S.K., Tang, W.Z., 2013. Statistical analysis of optimum Fenton oxidation conditions for land ll leachate treatment. Waste Management, 33(1): 81-88.
18. Talinli, İ., Anderson, G.K., 1992. Interference of hydrogen peroxide on the standart COD test. Water Research, 26(1): 107-110.