Boya Endüstrisi Atıksularını Kimyasal Arıtılabilirliği

Abstract

Bu çalışmanın amacı, boya endüstrisinde su bazlı boya üretiminden kaynaklanan proses atıksularının arıtılabilirliğinin incelenmesi ve kimyasal arıtılabilirlik sonuçlarının moleküler boyut dağılımı üzerindeki etkilerinin belirlenmesidir. Bu amaca yönelik olarak boya endüstrisi, ele alınan üç farklı tesisin özellikleri, kimyasal arıtma ile koagülasyon–flokülasyon mekanizması tanımlanmış ve yapılan deneysel çalışmalar sonucunda söz konusu işlemlerin KOİ giderimi üzerindeki etkileri belirlenmiştir. Deneysel çalışma aşamasında Sodyum Bentonit, Aluminyum Sülfat, Demir III Klorür ve Demir II Sülfat koagülant olarak kullanılarak incelenen tesislerden alınan proses atıksuları üzerinde kimyasal çöktürme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Tesis 1 için Sodyum Bentonit ile orijinal pH’ta, pH 9 ve 10’da; Aluminyum Sülfat ile orijinal pH’ta, pH 5,5 ve 6’da çalışılmıştır. Tesis 2 için Sodyum Bentonit ile orijinal pH’ta, pH 9 ve 10’da; Aluminyum Sülfat ile orijinal pH’ta, pH 5 ve 6’da; Demir III Klorür ile orijinal pH’ta, pH 5 ve 9’da; Demir II Sülfat ile ise orijinal pH’ta, pH 9 ve 10’da çalışılmıştır. Tesis 3 için ise sadece Sodyum Bentonit ile orijinal pH’ta, pH 9 ve 10’da koagülasyon-flokülasyon deneyleri yürütülmüştür. Her bir koagülant için farklı dozlarda yürütülen koagülasyon–flokülasyon deneyleri sonrasında arıtılmış atıksularda KOİ, ÇHİ ve pH parametreleri ölçülmüştür. Elde edilen veriler ile herbir koagülant için toplam kimyasal madde maliyeti ile çamur uzaklaştırma maliyeti değerleri belirlenerek toplam arıtma maliyetleri tespit edilmiştir. Arıtılabilirlik deneyleri sonucunda elde edilen KOİ giderme verimleri, ÇHİ değerleri ve toplam arıtma maliyetleri gözönünde bulundurularak her tesis için optimum koagülant dozu ve optimum pH belirlenmiştir. Çalışmanın son aşamasında optimum arıtma alternatiflerinin moleküler boyut dağılımı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bu amaçla tesisten elde edilen proses atıksuları ve arıtılabilirlik deneyleri sonucunda belirlenen optimum şartlarda kimyasal arıtma uygulanmış proses atıksuları ultrafiltrasyona tabi tutularak herbir moleküler boyut dağılımı fraksiyonu için KOİ değerleri belirlenmiştir.

In this study chemical treatability of the wastewaters originating from three different paint manufacturing industry and the effects of chemical treatabilty on molecular weight cut-off are assessed. For this purpose, paint manufacturing industry, the characteristics of the investigated three different plants and the wastewaters, chemical treatment and the mechanism of coagulation-flocculation processes are defined, and the effects of these processes on COD removal are established. In the lab-scale chemical treatability studies, four different coagulants; namely sodium bentonite, alum, ferrous sulfate and ferric chloride are used and chemical treatabiltiy tests are assessed. For the first industry, the tests are employed with sodium bentonite at original pH, pH 9 and 10; with alum at original pH, pH 5,5 and 6. For the second industry, chemical treatability tests are employed with sodium bentonite at original pH, pH 9 and 10; with alum at original pH, pH 5 and 6; with ferric chloride at original pH, pH 5 and 9’da; with ferrous sulfate at original pH, pH 9 and 10. For the third industry chemical treatability test are employed only with sodium bentonite at original pH, pH 9 and 10. At the end of the coagulation-flocculation tests employed with different dosages for each coagulant COD, SVI and pH parameters are determined. With the results of the chemical treatability tests, total chemical costs, total sludge removal costs and total treatment costs are determined. Optimum pH values and dosages for each coagulant are experimentally determined on the basis of the produced sludge characteristics, COD removal percentages and total treatment costs. The last part of the research is devoted to observe the effect of optimum treatment alternatives on the molecular weight cut-of of the treated wastewater. In this context raw wastewaters and treated wastewaters are subjected to ultrafiltration tests and COD values of different molecular weight cut-off fractions are defined.