Reaktif Red 195 tekstil boyarmaddesinin sulu çözeltilerden çelik elektrot kullanılarak elektrokoagülasyon ile giderimi

Abstract

Bu tez çalışmasında çelik elektrotların kullanıldığı elektrokoagülasyon ve elektrokoagülasyon/adsorpsiyon hibrit prosesi ile Reaktif Red 195 (RR195) boyarmaddesinin sulu çözeltilerden giderimi incelenmiştir. İlk bölümde elektrokoagülasyon prosesi için optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Bu kapsamda başlangıç boyarmadde derişimi (50,100 ve 250 mg/L), pH (3, 5.5, 7 ve 8.5) ve akım yoğunluğundan (10, 20 ve 30 mA/cm2) oluşan işletme parametrelerinin renk giderimine etkisi incelenmiştir. Geleneksel elektrokoagülasyon prosesinde optimum işletme parametrelerinde (başlangıç boyarmadde derişimi 50 mg/L, akım yoğunluğu 20 mA/cm2, reaksiyon süresi 5 dakika ve boyanın doğal pH değeri olan pH 5.5) renk giderim verimi %99,04 elde edilmiştir. İkinci bölümde elektrokoagülasyon/adsorpsiyon deneysel çalışmaları yapılmış ve adsorbent olarak kaolinit, sepiyolit, üleksit ve kolemanit kullanılmıştır. Her bir adsorbent için başlangıç boyarmadde derişimi (50, 100 ve 250 mg/L), pH (3, 5.5, 7 ve 8.5) ve kolemanit ile dozaj (1 g/L, 2g/L ve 4 g/L) çalışmaları yapılmıştır. Optimum başlangıç boyarmadde derişimi 50 mg/L, doğal pH (pH=5.5) ve adsorbent dozajı 1 g/L olarak belirlenmiştir. 3 dakika muamele sonunda pH 5.5'te elektrokoagülasyon ile %97.66 verim elde edilirken elektrokoagülasyon/adsorpsiyon prosesinde kaolinit, sepiyolit, üleksit ve kolemanit için sırası ile %99.25, %98.83, %98.61 ve % 98.3 verim elde edilmiştir. RR195 boyarmaddesinin gideriminde çelik elektrodun kullanıldığı geleneksel elektrokoagülasyon yönteminin oldukça etkili olduğu; elektrokoagülasyon/adsorpsiyon hibrit prosesi için ise pH'ın önemli bir parametre olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Buna ilaveten, işletme maliyeti açısından değerlendirildiğinde elektrokoagülasyon prosesinin tek başına yeterli olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

The removal of Reactive Red 195 (RR195) dyestuff from aqueous solutions by electrocoagulation and electrocoagulation/adsorption hybrid process using steel electrodes were investigated in this thesis. Optimization studies were performed for electrocoagulation process in the first part. Within this context, the effects of operating parameters consisting of initial dye concentration (50,100 ve 250 mg/L), pH (3, 5.5, 7 ve 8.5) and current density (10, 20 ve 30 mA/cm2) on decolorization were examined. Decolorization efficiency was obtained 99.04% at the optimum operating parameters (50 mg/L of initial dye concentration, 20 mA/cm2 of current density, 5.5 of natural pH of the dye) for the conventional electrocoagulation process. In the second part, electrocoagulation/adsorption experimental studies were performed and kaolinite, sepiolite, ulexite and colemanite were used as adsorbents. Initial concentration of dye (50,100 and 250 mg / L), pH (3, 5.5, 7 and 8.5) for each adsorbent and dosing with colemanite (1 g/L, 2g/L and 4 g/L) were studied. The optimum initial concentration of dye was 50 mg/L, natural pH of dye (5.5 of pH) and 1 g/L of adsorbent dosage was determined. While 97.66% yield was obtained at 5.5 of pH after 3 minutes of treatment by electrocoagulation, for kaolinite, kaolinite, sepiolite, ulexite and colemanite, yields of 99.25%, 98.83%, 98.61% and 98.3% were obtained employing electrocoagulation/adsorption process, respectively. It was concluded that electrocoagulation method using steel electrode is quite effective in removing RR195 dye, and pH is an important parameter for electrocoagulation/adsorption process, on the other hand the electrocoagulation process alone is adequate in terms of operating costs.