Tekstil endüstrisi atıksularının sülfat radikali kullanımı ile arıtılması

Abstract

Tekstil endüstrisi atık sularında en önemli kirletici parametrelerden biri renktir. Tekstil atıksularındaki boyarmaddeler ışık geçirgenliğini ve fotosentetik aktiviteyi azaltarak alıcı ortamda çözünmüş oksijen konsantrasyonunu düşürmektedir. Son yıllarda sülfat radikali bazlı ileri oksidasyon prosesleri, kirletici maddelerin bozunması için yüksek kabiliyetleri ve adaptasyon yetenekleri nedeniyle artan bir ilgi görmektedir. Peroksimonosülfat (PMS), sülfat radikalini oluşturmak için farklı yöntemlerin kullanımı ile (ısıl işlem, alkali, aktif karbon, Fe2+, Cu2+, Co2+gibi geçiş metali kullanımı) aktive edilebilmektedir. Bu çalışmada PMS kullanımının, tekstil endüstrisi atıksularmdan renk giderimi üzerine etkileri incelenmiştir. Çalışmada radikal oluşumunu aktive etmek amacıyla düşük pH aralığı (3-3,5) kullanılmıştır. Radikal oluşumunu hızlandırmak, reaksiyonları katalizlemek amacıyla Fe(II) ve sıcaklık olmak üzere iki farklı katalizörün etkisi incelenmiştir. İki farklı katalizör için proses koşulları (PMS, Fe(II) konsantrasyonları, reaksiyon süresi ve PMS, sıcaklık, reaksiyon süresi) optimize edilmiştir. Proses optimizasyonu için Taguchi deneysel tasarım yöntemi kullanılmıştır. En uygun proses koşulları, ilk uygulama için renk giderme verimine (%97,03) ulaşılan 3 mM PMS konsantrasyonu, 3 mM Fe(II) konsantrasyonu ve 30 dakika reaksiyon süresi olarak belirlenmiştir. İkinci uygulama da ise, en yüksek renk giderme verimine (%90,41) ulaşılan 3 mM PMS konsantrasyonu, 80 °C sıcaklık ve 30 dakika reaksiyon süresi olarak belirlenmiştir.

One of the most important pollutant parameters in the wastewater of textile industry is colour. Dyestuffs in textile wastewaters reduce the light permeability and photosynthetic activity, thereby lowering the dissolved oxygen concentration in receiving media. In recent years, sulphate radicalbased advanced oxidation processes have received increased attention due to their high ability to degrade pollutants and their adaptability. Peroximonosulphate (PMS) can be activated by the use of different methods (heat treatment, alkali, activated carbon, transition metal such as Fe2+, Cu2+, Co2+) to form the sulfate radical. In this study, the effects of the use of PMS on decolorization of wastewater of the textile industry were investigated. In the study, low pH range (3-3,5) was used to activate radical formation. The effect of two different catalysts, Fe(II) and temperature, was investigated to accelerate radical formation and catalyze reactions. The process conditions for two different catalysts (PMS, Fe(II) concentrations, reaction time and PMS, temperature, reaction time) were optimized. Taguchi experimental design method is used for process optimization. Optimum process conditions in first study were as 30 min reaction time, 3 mM PMS concentration and 3 mM Fe(II) concentration, which was achieved the highest decolorization yield (97,03%). In second study were as 30 min reaction time, 3 mM PMS concentration and 80°C temperature, which was achieved the highest decolorization yield (90,41%).