Yonga levha endüstrisi atıksularının kimyasal arıtımı ve yanıt yüzey yöntemi ile optimizasyonu

Abstract

Yonga levha endüstrisinde ağacın sahip olduğu selülozik ve lignin yapı haricinde üretim sırasında kullanılan hammaddeler yüzünden yüksek organik madde ve askıda katı madde içeriğine sahip atıksular meydana gelmektedir. Bu atıksuların yeniden kullanılabilmesi veya alıcı ortama deşarj edilebilmesi için arıtılması gerekir. Bu çalışmada arıtma tesisinin her aşamasında maliyeti düşürmek ve iyi bir arıtım sağlamak amacıyla koagülasyon-flokülasyon işlemlerinin optimize edilmesi düşünülmüştür. Yüksek maliyetleri düşürmek ve işlem sürelerini azaltmak için genellikle deney tasarımı yöntemleri kullanılmaktadır. Bu nedenle çalışmada, farklı kimyasal koagülant maddeleri kullanılarak yonga levha endüstrisine ait atıksuların arıtımının yanıt yüzey yöntemi ile optimizasyonu araştırılmıştır. Yapılan denemelerde koagülant olarak Alum, Demir (III) Klorür ve Polialüminyum Klorür (PAC) kullanılmış ve her bir kimyasal koagülantın atıksudaki Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) ve Askıda Katı Madde (AKM) giderim verimi üzerine koagülant dozu ve pH etkileri incelenmiştir. Klasik jar testi deneyleri 2 dk 120 rpm hızlı karıştırma, 30 dk 30 rpm yavaş karıştırma ve 60 dk. çöktürme şeklinde uygulanmıştır. Flokülasyon yardımcısı olarak kullanılan anyonik polielektrolit bütün kimyasallar için 2 mL/L olarak alınmıştır. Yapılan optimizasyon çalışmaları sonucunda optimum şartlar Alum için; pH:9, doz:4 g/L, Demir (III) Klorür için pH:7, doz:3,4 g/L ve PAC için ise pH:9, doz:6 mL/L olarak belirlenmiştir. Bu optimum şartlarda KOİ giderim verimleri Alum, Demir(III) Klorür ve PAC için sırasıyla % 72,59, % 78,36 ve % 73,55 olarak bulunmuştur. Aynı şartlarda yapılan deneylerde AKM giderim verimleri alum, demir(III) klorür ve PAC için sırasıyla % 98,23, % 95,13 ve % 99,06 olarak elde edilmiştir.

Because of the raw materials used in production from tree without cellulose and lignin structure in the particle board industry, wastewaters with containing of a high organic matter and suspended solids occur. This wastewater should be treated of reuse or discharge to environment. In this study, it is thought to optimize the coagulation-flocculation processes to reduce costs and to ensure effective treatment at the treatment plant. Experimental design methods are usually used to reduce the high costs and to reduce processing times. For this purpose, the optimization using RSM for treatment of the particle board industry wastewater with different chemical coagulant agents has been investigated. In experiments, Alum, Iron (III) chloride and poly-aluminum chloride (PAC) coagulant agents were used. In the research, effect of coagulant dosage and pH on removal efficiency of chemical oxygen demand (COD) and total suspended solids (TSS) were examined for each chemical coagulant. Conventional jar test experiments were applied as 2 min and 120 rpm for high speed mixing, 30 min and 30 rpm for slow speed mixing and 60 min for precipitation. Anionic polyelectrolyte which are used as flocculation agent was added as 2 mL/L for all chemical coagulants. As a result optimum conditions, were found as pH 9 and dose of 4 g/L for Alum, pH 7 and dosage of 3.4 g/L for Iron (III) Chloride and pH 9 and dose of 6 mL/L for PAC. COD removal efficiencies for Alum, Iron (III) Chloride and the PAC in optimum conditions were found as 72.59%, 78.36% and 73.55%, respectively. In experiments carried out under the same conditions TSS removal efficiencies for alum, iron (III) chloride and PAC were obtained as 98.23%, 95.13% and 99.06%, respectively.