ELEKTROKİMYASAL ARITIM PROSESİ İLE KOT KUMAŞI ÜRETİM TESİSİ ATIKSUYUNDAN KOİ GİDERİMİ VE REGRESYON YÖNTEMİ İLE OPTİMİZASYONU

Yıl 2020, Cilt: 9 Sayı: 1, 23 - 36, 30.01.2020

Önder Kahraman İsmail Şimşek

https://doi.org/10.28948/ngumuh.595642

Öz

   Bu çalışmada, tekstil atıksularının arıtımı
ve deşarjında önemli bir parametre olan KOİ’nin (Kimyasal Oksijen İhtiyacı)
elektrokimyasal proses ile giderimi incelenmiştir. Bir kot kumaşı üretim
tesisine ait gerçek atıksu farklı kombinasyonlarda demir, alüminyum, paslanmaz
çelik ve grafit elektrotlar kullanılarak elektrokimyasal prosesle arıtılmıştır.
Arıtma sürecinde etkili olan optimum işletme parametreleri belirlenmiştir.

   Buna göre; en uygun elektrot çifti demir ve
paslanmaz çelik, pH8,27, akım 0,8 A, akım yoğunluğu 48,5 A/cm²,
iletkenlik değeri 4000μs/cm, elektrotlar arası mesafe 1 cm ve 15 dakika işletim
süresi optimum koşullar olarak belirlenmiştir. Bu şartlar altında %91,25 KOİ
giderim verimi elde edilmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlar IBM SPSS Version
24 programı kullanılarak doğrusal olmayan regresyon yöntemi ile modellenmiştir.
pH, süre, akım, voltaj, elektrotlar arası mesafe ve iletkenlik
parametrelerindeki değişime bağlı olarak KOİ giderim verimi matematiksel olarak
ifade edilmiştir. Böylece, deneysel bir çalışma yapılmadan elektrokimyasal
metotlar kullanarak benzer özellikteki tekstil atıksularından KOİ’nin hangi
oranda giderilebileceği belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Tekstil atıksuyu, Elektrokimyasal arıtım, Demir elektrot, Paslanmaz çelik elektrot, Doğrusal olmayan regresyon

COD REMOVAL FROM DENIM PRODUCTION PLANT WASTEWATER BY ELECTROCHEMICAL TREATMENT PROCESS AND OPTIMIZATION BY REGRESSION METHOD

Öz

   In this study, removal with the
electrochemical process of COD (Chemical Oxygen Demand) which is an important
parameter in the treatment and discharge of textile wastewater was
investigated. The real wastewater from a denim fabrication plant was treated by
an electrochemical process using iron, aluminum, stainless steel and graphite
electrodes in different combinations. The optimum operating parameters that are
effective in the treatment process have been determined.

   Accordingly, the most suitable electrode
pairs are iron and stainless steel, pH8.27, current 0.8 A, current density 48.5
A / cm², conductivity value 4000μs / cm, the distance between
electrodes 1 cm and 15 minutes operating time was determined as optimum
conditions. Under these conditions, 91.25% COD removal efficiency was obtained.
The experimental results were modeled by non-linear regression method using IBM
SPSS Version 24 program. The COD removal efficiency was stated mathematically
according to the change in pH, time, current, voltage, the distance between
electrodes and conductivity parameters. Thus, it was determined that COD can be
removed at what rate from similar textile wastewater by using electrochemical
methods without an experimental study.

Anahtar Kelimeler

Textile wastewater, Electrochemical treatment, Iron electrode, Stainless steel electrode, Nonlinear regression

Kaynakça

• [1] ZIBA, C. A., AKARSU, S., ARSLANTAŞ M.,DOLAZ, M., ‘‘Tekstil Atık Sularında Renk Gidermede Kullanılan Koagulantlar: Nişasta Ve CMPS’nin Floklaşmaya Etkisi’’, KSU Mühendislik Bilimleri Dergisi, 19,3, 2016.
• [2] GÜRTEKİN, E., ŞEKERDAĞ, N., ‘‘Color removal from textıle wastewater wıth fenton process’’, Journal of Engineering and Natural Sciences, 26, 3, 2008.
• [3] SURYAWAN, I.W.K., HELMY, Q., NOTODARMOJO, S., ‘‘Textile wastewater treatment: colour and COD removal of reactive black-5 by ozonation’’, The 4th International Seminar on Sustainable Urban Development, 106, 012102,2018.
• [4] YILDIZ, A., ‘‘Bir Tekstil Endüstrisi Atıksuların Da KOİ Bileşenleri-Toksisite İlişkisinin İncelenmesi’’, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 2003.
• [5] LİN, S.H., PENG, C.F., ‘‘Treatment of textile wastewater by electrochemical method’’, Water Research, 28, 2, 277-282, 1994.
• [6] BAKIR, M., “ Kalsiyum Alginattan İmmobilize Edilen Termoful Pharmidium sp. ile Boya Giderimi ”, Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, 2006.
• [7] KÖKSAL, Z., ‘‘ Antep Fıstığı İşleme Atıksularının Sürekli Sistemde Elektrokimyasal Arıtım Yöntemleri İle Arıtımının İncelenmesi’’ , Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,2015.
• [8] UYSAL, M., ‘‘Tekstil Atıksuyunda Kimyasal Renk Giderim Yöntemleri’’, Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, 2017.
• [9] PEKEL, L.C., ‘‘Tekstil Atık Sularının Elektrokimyasal Yöntemle Arıtılması’’, Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü ,Kimya Mühendisliği Anabilimdalı, 2013.
• [10] İLHAN, F., KURT, U., APAYDIN, Ö., ARSLANKAYA, E, GÖNÜLLÜ, M.T., “ Elektrokimyasal Arıtım ve Uygulamaları: Katı Atık Sızıntı Suyu Çalışması ”, TÜRKAY AB Sürecinde Türkiye’de Katı Atık Yönetiminde Çevre Sorunları Sempozyumu, 2007.
• [11] APHA, American Public Health Association, ‘‘Standard methods for the examination of water and wastewater’’, 21st ed., APHA-AWWA-WEF,Washington, DC.USA, 2005.
• [12] YILDIZ, M.A., ‘‘ Tekstil Endüstrisi Atık Suyunun Elektrokimyasal Yöntemler İle Arıtılabilirliğinin İncelenmesi’’, Yüksek lisans Tezi, Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kocaeli, 2011.
• [13] ÖZDEN, M., ‘‘Boyar Maddelerin Elektrokoagülasyon İle Arıtılabilirliğinin İncelenmesi’’, Yüksek Lisans Tezi, Gebze Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Gebze, 2016.
• [14] CHEN G., “Electrochemical Technologies in wastewater treatment”, Separation and Purification Technology, 38, 11-41, 2004.
• [15] MOLLAH, M.Y.A., SCHENNACH, R., PARGA, J.R., COCKE, D.L., “Electrocoagulation (EC)-science and applications”, Journal of Hazardous Materials, 84: 29-41, 2001.
• [16] ÖZTÜRK, D., ‘‘Mermer endüstrisi atıksularının elektrokoagülasyon yöntemiyle arıtılması’’, Yüksek Lisans Tezi, Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir, 2018.
• [17] DANESHVAR, N., KHATAEE, A.R., DJAFARZADEH N.,’ ‘The use of artificial neural networks (ANN) for modeling of decolorization of textile dye solution’’, 2006.
• [18] YILMAZ, A.E., BONCUKCUOĞLU, R., KOCAKERİM, M.M., KOCADAĞİSTAN, E., ‘‘An empirical model for kinetics of boron removal from boron containing wastewaters by the electrocoagulation method in a batchreactor’’, Desalination, 230, 1-3, 288-297, 2009.
• [19] KUMAR, P.R., CHAUDHARİ, S., KHİLAR, K.C. VE MAHAJAN, S.P., ‘‘Removal of arsenic from water by electrocoagulation’’, Chemosphere, 55:9, 1245-1252, 2004.
• [20] ÖZYONAR, F., KARAGÖZOĞLU, B., ‘‘Elektrokoagülasyon prosesi ile tekstil sanayi atıksuyunun arıtımı’’, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 28:29-37, 2012.
• [21] KÖKSAL, Z., ‘‘Antep fıstığı işleme atıksularının sürekli sistemde elektrokimyasal arıtım yöntemleri ile arıtımının incelenmesi’’, Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Erzurum, 2015.
• [22] AYGÜN, A., ‘‘ Tekstil endüstrisi reaktif ve dispers boya banyo atıksularının elektrokoagülasyon prosesi ile arıtımı: yanıt yüzey yöntemi ile optimizasyon’’, Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya, 2012.
• [23] VARDAR, B., ‘‘Tekstil Endüstrisi Reaktif Boya Banyolarının Elektrokimyasal Yöntemler ile Arıtımı’’, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri. Enstitüsü, İstanbul,2006.
• [24] TÜRKOĞLU, G., ‘‘Dispers Boya Banyo Atıksularının Elektrokoagülasyon ile Arıtılabilirliğinin İncelenmesi’’, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı, İstanbul, 2007.
• [25] BARIŞÇI, S., TÜRKAY, Ö., DIMOGLO, A., ‘‘Elektro-oksidasyon Prosesi ile Methotrexate Gideriminin Yüzey Yanıt Metodu ile Optimizasyonu’’,Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 22, 2, 1054-1057, 2018.