Azo Boyar Maddenin Ve Azo Boyar Madde Üretimi Atıksularının Fenton-benzeri Ve Foto-fenton-benzeri İleri Oksidasyon Prosesleri İle Arıtımı

Abstract

Çalışmanın ilk bölümünde azo boyar madde Asit Kırmızı 183 çözeltisinden Fenton benzeri, foto-Fenton-benzeri ve demiroksalat-foto-Fenton-benzeri prosesleri ile renk ve toplam organik karbon (TOK) giderimleri incelenmiştir. Fe3+ konsantrasyonunun ve başlangıç pH’sının Fenton-benzeri oksidasyon verimi üzerindeki etkisi de değerlendirilmiştir. Fenton-benzeri reaktan ile optimum koşullarda 40 dakika sonunda %98 renk ve %56 TOK giderimi sağlanırken, foto-Fenton-benzeri proses ile giderim verimi ve hızı artmıştır. Demiroksalat-foto-Fenton-benzeri prosesin arıtma verimi ise Fenton-benzeri ve foto-Fenton-benzeri proseslere göre daha düşük kalmıştır. Çalışmanın ikinci bölümünde sentetik Asit Mavi 193 ve Reaktif Siyah 39 üretimi atıksuları ile gerçek Reaktif Siyah 39 üretimi atıksuyunun foto-Fenton-benzeri proses ile arıtılabilirliği incelenmiştir. Kritik proses parametrelerinin (başlangıç Fe3+, H2O2 ve kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) konsantrasyonları ile reaksiyon süresi) arıtma performansı üzerindeki etkilerini belirlemek amacıyla Cevap Yüzey Metodu’ndan faydalanılmıştır. KOİ değeri ≤200mg/L olan sentetik Asit Mavi 193 üretimi atıksuyu için optimum reaksiyon koşulları Fe3+=1.5mM, H2O2=35mM ve reaksiyon süresi=45 dakika olarak belirlenmiştir. Bu koşullar altında yürütülen deney sonucunda elde edilen giderimler %98 renk, %78 KOİ ve %59 TOK olup bu sonuçların model tahminleri ile uyumu yüksektir. Model, sentetik Reaktif Siyah 39 üretimi atıksuyunun arıtımına da başarılı bir şekilde uygulanmıştır. Gerçek atıksuyla yürütülen deney sonucunda elde edilen giderimler ise atıksuyun yüksek klorür içeriği sebebiyle model tahminlerinden oldukça düşük kalmıştır.

In the first part of this study, color and total organic carbon (TOC) removal from the azo dye Acid Red 183 solution using Fenton-like, photo-Fenton-like and ferrioxalate-photo-Fenton-like processes was investigated. Effect of Fe3+ concentration and initial pH of the solution on Fenton-like oxidation efficiency was also examined. The Fenton-like reagent was capable of 98% color and 56% TOC removal, after 40 min treatment under the optimized working conditions, whereas photo-Fenton-like treatment proceeded significantly faster. However, ferrioxalate-photo-Fenton-like treatment efficiency found to be worse than those obtained by dark and photo Fenton-like processes. In the second part of this study, treatability of synthetic azo dye production wastewaters from Acid Blue 193 and Reactive Black 39 production and real Reactive Black 39 production effluent with photo-Fenton-like process was investigated. Response Surface Methodology was employed to assess individual and interactive effects of critical process parameters (Fe3+, H2O2 concentrations; initial chemical oxygen demand (COD) and reaction time) on treatment performance. Optimized reaction conditions for synthetic Acid Blue 193 production wastewater were established as Fe3+=1.5mM; H2O2=35mM and reaction time=45 min for COD’s≤200mg/L, to obtain maximum color, COD and TOC removal efficiencies. Under these conditions, 98% color, 78% COD and 59% TOC removals were experimentally achieved and fitted the model predictions well. The same model also described the treatment of synthetic Reactive Black 39 production wastewater satisfactorily. Experimentally obtained removals were considerably lower than model predictions in case of real effluent, due to its high chloride content.