Sızıntı Sularının Elektrokimyasal Olarak Arıtımında İşletme Parametrelerinin Belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, sızıntı suyundan elektro-Fenton ve foto-elektro-Fenton yöntemleri ile KOİ ve renk giderimi üzerine pH, akım yoğunluğu, H2O2 konsantrasyonu, elektrotlar arası mesafe etkileri incelenmiş olup optimum deneysel koşullar belirlenmiştir. Elektro-Fenton prosesinde KOİ giderimi için optimum koşullar pH: 3, akım yoğunluğu: 100 A/m2, H2O2: 2000 mg/L, karıştırma hızı: 250 rpm, elektrotlar arası mesafe: 1.5 cm olarak belirlenmiştir. Bu koşullarda 0.79 kWh/m3 lük elektrik enerjisi tüketimi ile maksimum % 68 KOİ giderimi elde edilmiştir. Renk giderimi için optimum koşullar ise pH: 3, akım yoğunluğu: 75 A/m2, H2O2: 2000 mg/L, karıştırma hızı: 250 rpm, elektrotlar arası mesafe: 1.5 cm olarak belirlenmiştir. Bu koşullarda 0.108 kWh/m3 lük elektrik enerjisi tüketimi ile maksimum % 69 renk giderimi elde edilmiştir. KOİ giderimi için toplam arıtma maliyeti 511.97 TL/m3 atıksu ve kg KOİ başına arıtma maliyeti 93.08 TL/1 kg KOİ iken, renk giderimi için toplam arıtma maliyeti ise 507.31 TL/m3 atıksu olarak hesaplanmıştır. Foto-elektro-Fenton prosesi için optimum koşullar ise pH: 3, akım yoğunluğu: 10 A/m2, H2O2: 1000 mg/L, UV lamba: 16W, karıştırma hızı: 250 rpm, elektrotlar arası mesafe: 1.0 cm olarak belirlenmiştir. Bu koşullarda 11.02 kWh/m3 lük elektrik enerjisi tüketimi ile maksimum % 83.84 KOİ giderimi, 5.51 kWh/m3 lük elektrik enerjisi tüketimi ile maksimum % 84.46 renk giderimi elde edilmiştir. Toplam arıtma maliyeti ise KOİ giderimi için 261.47 TL/m3 atıksu ve kg KOİ başına ise 38.27 TL/1 kg KOİ iken, renk giderimi için toplam arıtma maliyeti ise 257.27 TL /m3 atıksu olarak hesap edilmiştir.

In this study, the effects of operating parameters such as pH, current density, H2O2 concentration, distance between electrodes on COD and color removal from leachate by electro-Fenton and photo-electro-Fenton methods were investigated and optimum conditions were determined. Optimum conditions for COD removal in electro-Fenton process were determined as pH: 3, current density: 100 A/m2, H2O2: 2000 mg/L, stirring speed: 250 rpm, distance between electrodes: 1.5 cm. Under these conditions, a maximum of 68% COD removal was achieved with an electrical energy consumption of 0.79 kWh/m3. The optimum conditions for color removal were determined as pH: 3, current density: 75 A/m2, H2O2: 2000 mg/L, stirring speed: 250 rpm, distance between electrodes: 1.5 cm. Under these conditions, a maximum of 69% color removal was achieved with an electrical energy consumption of 0.108 kWh/m3. The total treatment cost for COD removal was 511.97 TL/m3 wastewater and the treatment cost per kg COD was 93.08 TL/1 kg COD, while the total treatment cost for color removal was 507.31 TL/m3 wastewater. Optimum conditions for the photo-electro-Fenton process were determined as pH:3, current density: 10 A/m2, H2O2: 1000 mg/L, UV lamp: 16W, stirring speed: 250 rpm, distance between electrodes: 1.0 cm. Under these conditions, a maximum of 83.84% COD removal was achieved with an electrical energy consumption of 11.02 kWh/m3 and a maximum color removal of 84.46% with an electrical energy consumption of 5.51 kWh/m3. The total treatment cost was calculated as 261.47 TL/m3 wastewater for COD removal and 38.27 TL/1 kg COD per kg COD, while the total treatment cost for color removal was calculated as 257.27 TL /m3 wastewater.