Research Article
BibTex RIS Cite

Tekstil endüstrisinde bütünleşik membran sistemi ile su geri kazanımı ve hibrit ileri oksidasyon/membran filtrasyonu ile konsantrelerin arıtımı ve yönetimi

Year 2018, Volume: 24 Issue: 3, 468 - 475, 29.06.2018

Abstract

Bu
çalışmada, etkinliği bilinen UF/NFsıkı/TO membran kombinasyonu ile tekstil
atıksularının arıtımının yanısıra %75-80 su geri kazanım oranı dahilinde oluşan
membran konsantrelerinin, bütünleşik ileri oksidasyon prosesi (Fenton ve
foto-Fenton (UVA-365–UVC-254))/batık UF sistemi ile daha önce belirlenen
optimum işletme şartlarında oksidasyona tabi tutularak yönetimi
gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda, UF/NFsıkı/TO
membran konfigürasyonu ile arıtımı sonucunda oluşan konsantre akımlarının
Fenton, foto-Fenton (UVA-365) ve (UVC-254) prosesleri/batık UF sistemi ile
oksidasyonu sonrası, ardışık işletimli foto-Fenton

(UVC-254)/UH050 hibrit prosesinin 9.88 H2O2/TOK ve 7.27 H2O2/Fe2+
oranlarında, 44 L/m2.sa’lik süzüntü akısında %86 KOİ giderimi ile
KOİ değeri 167 mg/L’ye ve %74.2 TOK giderimi ile TOK değeri 104 mg/L’ye kadar
düşürülerek en iyi performans gösteren yenilikçi proses olduğu sonucuna
varılmıştır. Oluşan membran konsantrelerin oksidasyonu sonrasında kalan
konsantrenin tehlikelilik özellikleri, bertaraf/geri kazanım yöntemleri ve
yeniden kullanım alternatifleri değerlendirildiğinde tekstil endüstrisi
atıksularının foto-Fenton

(UVA-365) ile arıtımı sonucunda oluşan konsantre haricinde diğer tüm
konsantrelerin tehlikeli özelliğine sahip olduğu görülmüştür. Konsantrelerin
bertaraf/geri kazanım yöntemleri ayrıntılı olarak değerlendirildiğinde, gerekli
düzenlemeler (nem içeriği, susuzlaştırma, uygun debi ve/veya karışım oranları)
yapıldığı takdirde bu konsantrelerin düzenli depolama, yakma ve merkezi atıksu
arıtma sistemine verme gibi seçeneklerle bertaraf edilebileceği sonucuna
varılmıştır.

References

  • Vilar V, Pinho L, Pintor A, Boaventura R. “Treatment of textile wastewaters by solar-driven advanced oxidation processes”. Solar Energy, 85(9), 1927–1934, 2011.
  • Marcucci M, Ciardelli G, Matteucci A, Ranieri L, Russo M. “Experimental campaigns on textile wastewater for reuse by means of different membrane processes”. Desalination, 149, 137-143, 2002.
  • Perez M, Torradesa F, Domenech X, Peral J. “Fenton and photo-Fenton oxidation of textile effluents”. Water Research, 36(11), 2703-2710, 2002.
  • Bes-Pia A, Iborra-Clar A, García-Figueruelo C, Barredo-Damas S, Alcaina-Miranda MI, Mendoza-Roca J A, Iborra-Clar MI. “Comparison of three NF membranes for the reuse of secondary textile effluents”. Desalination, 241(1-3), 1-7, 2009.
  • Bes-Piá A, Cuartas-Uribe B, Mendoza-Roca J A, Alcaina-Miranda M I. “Study of the behaviour of different NF membranes for the reclamation of a secondary textile effluent in rinsing processes”. Journal of Hazardous Materials, 178(1-3), 341–348, 2010.
  • Gumaraes JR, Maniero M G, de Araujo R N. “A comparative study on the degradation of RB-19 dye in an aqueous medium by advanced oxidation processes”. Journal of Environmental Management, 110, 33-39, 2012.
  • Prieto o, Fermoso J, Nunez Y, del Valle J L, Irusta R. “Decolouration of textile dyes in wastewaters by photocatalysis with TiO2”. Solar Energy, 79(4), 376-383, 2005.
  • Karthikeyan S, Titus A, Gnanamani A, Mandal A B, Sekeran G. “Treatment of textile wastewater by homogenous and heterogeneous Fenton oxidation processes”. Desalination, 281, 438-445, 2011.
  • Torrades F and Garcia-Montano J. “Using central composite experimental design to optimize the degradation of real dye wastewater by Fenton and photo-Fenton reactions”. Dyes and Pigments, 100, 184-189, 2014.
  • Arslan-Alaton İ. “Degradation of a commercial textile biocide with advanced oxidation processes and ozone”. Journal of Environmental Management, 82(2), 145-154, 2007.
  • Liu M, Lü Z, Chen Z, Yu S, Gao C. “Comparison of reverse osmosis and nanofiltration membranes in the treatment of biologically treated textile effluent for water reuse”. Desalination, 281, 372-378, 2011.
  • Sethi, S, Walker S, Drewes J, Xu P. “Existing & emerging concentrate minimization & disposal practices for membrane systems”. Florida Water Resources Journal, 40-48, 2006.
  • Aouni A, Fersi C, Cuartas-Uribe B, Bes-Pia A, Alcaina-Miranda M I, Dhahbi M. “Reactive dyes rejection and textile effluent treatment study using ultrafiltration and nanofiltration processes”. Desalination, 297, 87-96, 2012.
  • Mozia S, Morawski AW. “Hybridization of photocatalysis and membrane distillation for purification of wastewater”. Catalysis Today, 118(1-2), 181-188, 2006.
  • Grzechulska-Damszel J, Tomaszewska M, Morawski AW. “Integration of photocatalysis with membrane processes for purification of water contaminated with organic dyes”. Desalination, 241(1-3), 118-126, 2009.
  • Feng F, Xu Z, Li X, You W, Zhen Y. “Advanced treatment of dyeing waswater towards reuse by the combined Fenton oxidation and membrane bioreactor process”. Journal of Environmental Science, 22(11), 1657-1665, 2010.
  • Bruggen BV, Lejon L, Vandecasteele C. “Critical review: Reuse, treatment, and discharge of the concentrate of pressure-driven membrane processes”. Environmental Science & Technology, 37(17), 3733-3738, 2003.
  • Perez-Gonzales A, Urtiaga AM, Ibanez R, Ortiz I. “ State of the art and review on the treatment technologies of water reverse osmosis concentrates”. Water Research, 46, 267-283, 2012.
  • Yaşar A, Can Doğan E, Ayberk H S, Aydıner C. “Kentsel arıtılmış atıksulardan sulama suyu geri kazanımında ultrafiltrasyon ve nanofiltrasyon proseslerinin etkinliklerinin belirlenmesi.” 11. Ulusal Çevre Mühendisliği Kongresi, Bursa, Türkiye, 5-17 Ekim 2015.
  • TÜBİTAK 1003 Projesi 1. Ara Rapor, Proje No: 113Y352, “Yoğun Su Tüketilen Endüstrilerde Bütünleşik İleri Oksidasyon/Membran Filtrasyon Sistemi ile Su Geri Kazanımı ve Konsantre Yönetimi.”
  • Vergili I, Kaya Y, Sen U, Gönder ZB, Aydiner C. “Techno-economic analysis of textile dye bath wastewater treatment by integrated membrane processes under the zero liquid discharge approach.” Resources Conservation and Recycling, 58, 25-35, 2012.
  • APHA, AWWA. Standart Methods for the Examination of Water and Wastewaters, 21th ed. Washington, USA, American Public Health Association Publication, 2005.
  • Aouni A, Fersi C, Cuartas-Uribe B, Bes-Pía A, Alcaina-Miranda M.I, Dhahbi M. “Reactive dyes rejection and textile effluent treatment study using ultrafiltration and nanofiltration processes”. Desalination, 297, 87-96, 2012.
  • Mickley MC. “Membrane Concentrate Disposal: Practices and Regulation”. Desalination and Water Purification Research and Development Program Report No. 123 (2nd Ed.), US. Department of the Interior-Bureau of Reclamation, 2006.

Water recovery with combined membrane system in textile industry, treatment and management of concentrates by hybrid advanced oxidation/membrane filtration

Year 2018, Volume: 24 Issue: 3, 468 - 475, 29.06.2018

Abstract

In this study, in addition to textile wastewater
treatment by UF/NFtight/TO membrane combination of which efficiency is known,
management has been performed for membrane concentrates generated with advanced
oxidation combined process (Fenton and photo-Fenton
(UVA-365–UVC-254))/submerged UF system of membrane concentrates generated within
75-80% water recovery ratio by oxidizing them in optimum operating conditions
which were determined before. Ultimately in the studies, the conclusion has
been reached that concentrate flows, generated as a result of the treatment
with UF/NFtight/TO membrane configuration, were the highest performance
innovative process by decreasing the sequential operated photo-Fenton
(UVC-254)/UH050 hybrid process in ratios of

9.88 H2O2/TOK and 7.27 H2O2/Fe2+,
in the filtration flux of 44 L/m2.h, COD value to 167 mg/L with 86%
COD removal, and TOK value to

104 mg/L with 74.2% TOC removal, after the oxidation with Fenton, photo-Fenton
(UVA-365) and (UVC-254)/ submerged UF system processes. When hazardous
characteristics, removal/recovery methods and reuse alternatives of the
concentrate remained after the oxidation of membrane concentrates generated
were evaluated, it has been seen that all other concentrates of textile
industry wastewater, except the concentrate generated by the treatment with photo-Fenton
(UVA-365), had characteristics of hazardousness When removal/recovery methods
were evaluated in detail, the conclusion has been reached that these
concentrates could be removed with alternative options such as regular storage,
burning and canalizing to central wastewater treatment system as long as
necessary arrangements (moisture content, dehydration, suitable flow and/or
mixture ratios) are made
.

References

  • Vilar V, Pinho L, Pintor A, Boaventura R. “Treatment of textile wastewaters by solar-driven advanced oxidation processes”. Solar Energy, 85(9), 1927–1934, 2011.
  • Marcucci M, Ciardelli G, Matteucci A, Ranieri L, Russo M. “Experimental campaigns on textile wastewater for reuse by means of different membrane processes”. Desalination, 149, 137-143, 2002.
  • Perez M, Torradesa F, Domenech X, Peral J. “Fenton and photo-Fenton oxidation of textile effluents”. Water Research, 36(11), 2703-2710, 2002.
  • Bes-Pia A, Iborra-Clar A, García-Figueruelo C, Barredo-Damas S, Alcaina-Miranda MI, Mendoza-Roca J A, Iborra-Clar MI. “Comparison of three NF membranes for the reuse of secondary textile effluents”. Desalination, 241(1-3), 1-7, 2009.
  • Bes-Piá A, Cuartas-Uribe B, Mendoza-Roca J A, Alcaina-Miranda M I. “Study of the behaviour of different NF membranes for the reclamation of a secondary textile effluent in rinsing processes”. Journal of Hazardous Materials, 178(1-3), 341–348, 2010.
  • Gumaraes JR, Maniero M G, de Araujo R N. “A comparative study on the degradation of RB-19 dye in an aqueous medium by advanced oxidation processes”. Journal of Environmental Management, 110, 33-39, 2012.
  • Prieto o, Fermoso J, Nunez Y, del Valle J L, Irusta R. “Decolouration of textile dyes in wastewaters by photocatalysis with TiO2”. Solar Energy, 79(4), 376-383, 2005.
  • Karthikeyan S, Titus A, Gnanamani A, Mandal A B, Sekeran G. “Treatment of textile wastewater by homogenous and heterogeneous Fenton oxidation processes”. Desalination, 281, 438-445, 2011.
  • Torrades F and Garcia-Montano J. “Using central composite experimental design to optimize the degradation of real dye wastewater by Fenton and photo-Fenton reactions”. Dyes and Pigments, 100, 184-189, 2014.
  • Arslan-Alaton İ. “Degradation of a commercial textile biocide with advanced oxidation processes and ozone”. Journal of Environmental Management, 82(2), 145-154, 2007.
  • Liu M, Lü Z, Chen Z, Yu S, Gao C. “Comparison of reverse osmosis and nanofiltration membranes in the treatment of biologically treated textile effluent for water reuse”. Desalination, 281, 372-378, 2011.
  • Sethi, S, Walker S, Drewes J, Xu P. “Existing & emerging concentrate minimization & disposal practices for membrane systems”. Florida Water Resources Journal, 40-48, 2006.
  • Aouni A, Fersi C, Cuartas-Uribe B, Bes-Pia A, Alcaina-Miranda M I, Dhahbi M. “Reactive dyes rejection and textile effluent treatment study using ultrafiltration and nanofiltration processes”. Desalination, 297, 87-96, 2012.
  • Mozia S, Morawski AW. “Hybridization of photocatalysis and membrane distillation for purification of wastewater”. Catalysis Today, 118(1-2), 181-188, 2006.
  • Grzechulska-Damszel J, Tomaszewska M, Morawski AW. “Integration of photocatalysis with membrane processes for purification of water contaminated with organic dyes”. Desalination, 241(1-3), 118-126, 2009.
  • Feng F, Xu Z, Li X, You W, Zhen Y. “Advanced treatment of dyeing waswater towards reuse by the combined Fenton oxidation and membrane bioreactor process”. Journal of Environmental Science, 22(11), 1657-1665, 2010.
  • Bruggen BV, Lejon L, Vandecasteele C. “Critical review: Reuse, treatment, and discharge of the concentrate of pressure-driven membrane processes”. Environmental Science & Technology, 37(17), 3733-3738, 2003.
  • Perez-Gonzales A, Urtiaga AM, Ibanez R, Ortiz I. “ State of the art and review on the treatment technologies of water reverse osmosis concentrates”. Water Research, 46, 267-283, 2012.
  • Yaşar A, Can Doğan E, Ayberk H S, Aydıner C. “Kentsel arıtılmış atıksulardan sulama suyu geri kazanımında ultrafiltrasyon ve nanofiltrasyon proseslerinin etkinliklerinin belirlenmesi.” 11. Ulusal Çevre Mühendisliği Kongresi, Bursa, Türkiye, 5-17 Ekim 2015.
  • TÜBİTAK 1003 Projesi 1. Ara Rapor, Proje No: 113Y352, “Yoğun Su Tüketilen Endüstrilerde Bütünleşik İleri Oksidasyon/Membran Filtrasyon Sistemi ile Su Geri Kazanımı ve Konsantre Yönetimi.”
  • Vergili I, Kaya Y, Sen U, Gönder ZB, Aydiner C. “Techno-economic analysis of textile dye bath wastewater treatment by integrated membrane processes under the zero liquid discharge approach.” Resources Conservation and Recycling, 58, 25-35, 2012.
  • APHA, AWWA. Standart Methods for the Examination of Water and Wastewaters, 21th ed. Washington, USA, American Public Health Association Publication, 2005.
  • Aouni A, Fersi C, Cuartas-Uribe B, Bes-Pía A, Alcaina-Miranda M.I, Dhahbi M. “Reactive dyes rejection and textile effluent treatment study using ultrafiltration and nanofiltration processes”. Desalination, 297, 87-96, 2012.
  • Mickley MC. “Membrane Concentrate Disposal: Practices and Regulation”. Desalination and Water Purification Research and Development Program Report No. 123 (2nd Ed.), US. Department of the Interior-Bureau of Reclamation, 2006.
There are 24 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Engineering
Journal Section Research Article
Authors

Berna Kırıl Mert 0000-0001-6993-7916

Esra C. Doğan 0000-0003-4210-576X

Esin Balcı This is me 0000-0002-3269-1366

Yasemin M. Tilki This is me 0000-0002-6828-6258

Şeyda Aksu This is me 0000-0002-0486-1727

Ayşegül Y. Gören 0000-0003-1114-6059

Coşkun Aydıner 0000-0003-0832-7043

Publication Date June 29, 2018
Published in Issue Year 2018 Volume: 24 Issue: 3

Cite

APA Kırıl Mert, B., Doğan, E. C., Balcı, E., Tilki, Y. M., et al. (2018). Tekstil endüstrisinde bütünleşik membran sistemi ile su geri kazanımı ve hibrit ileri oksidasyon/membran filtrasyonu ile konsantrelerin arıtımı ve yönetimi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 24(3), 468-475.
AMA Kırıl Mert B, Doğan EC, Balcı E, Tilki YM, Aksu Ş, Gören AY, Aydıner C. Tekstil endüstrisinde bütünleşik membran sistemi ile su geri kazanımı ve hibrit ileri oksidasyon/membran filtrasyonu ile konsantrelerin arıtımı ve yönetimi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. June 2018;24(3):468-475.
Chicago Kırıl Mert, Berna, Esra C. Doğan, Esin Balcı, Yasemin M. Tilki, Şeyda Aksu, Ayşegül Y. Gören, and Coşkun Aydıner. “Tekstil endüstrisinde bütünleşik Membran Sistemi Ile Su Geri kazanımı Ve Hibrit Ileri oksidasyon/Membran Filtrasyonu Ile Konsantrelerin arıtımı Ve yönetimi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 24, no. 3 (June 2018): 468-75.
EndNote Kırıl Mert B, Doğan EC, Balcı E, Tilki YM, Aksu Ş, Gören AY, Aydıner C (June 1, 2018) Tekstil endüstrisinde bütünleşik membran sistemi ile su geri kazanımı ve hibrit ileri oksidasyon/membran filtrasyonu ile konsantrelerin arıtımı ve yönetimi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 24 3 468–475.
IEEE B. Kırıl Mert, E. C. Doğan, E. Balcı, Y. M. Tilki, Ş. Aksu, A. Y. Gören, and C. Aydıner, “Tekstil endüstrisinde bütünleşik membran sistemi ile su geri kazanımı ve hibrit ileri oksidasyon/membran filtrasyonu ile konsantrelerin arıtımı ve yönetimi”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 24, no. 3, pp. 468–475, 2018.
ISNAD Kırıl Mert, Berna et al. “Tekstil endüstrisinde bütünleşik Membran Sistemi Ile Su Geri kazanımı Ve Hibrit Ileri oksidasyon/Membran Filtrasyonu Ile Konsantrelerin arıtımı Ve yönetimi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 24/3 (June 2018), 468-475.
JAMA Kırıl Mert B, Doğan EC, Balcı E, Tilki YM, Aksu Ş, Gören AY, Aydıner C. Tekstil endüstrisinde bütünleşik membran sistemi ile su geri kazanımı ve hibrit ileri oksidasyon/membran filtrasyonu ile konsantrelerin arıtımı ve yönetimi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2018;24:468–475.
MLA Kırıl Mert, Berna et al. “Tekstil endüstrisinde bütünleşik Membran Sistemi Ile Su Geri kazanımı Ve Hibrit Ileri oksidasyon/Membran Filtrasyonu Ile Konsantrelerin arıtımı Ve yönetimi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 24, no. 3, 2018, pp. 468-75.
Vancouver Kırıl Mert B, Doğan EC, Balcı E, Tilki YM, Aksu Ş, Gören AY, Aydıner C. Tekstil endüstrisinde bütünleşik membran sistemi ile su geri kazanımı ve hibrit ileri oksidasyon/membran filtrasyonu ile konsantrelerin arıtımı ve yönetimi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2018;24(3):468-75.





Creative Commons Lisansı
Bu dergi Creative Commons Al 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.