Geri Dön

Atık sulardaki siyanürün hidrojen peroksit, aktif karbon adsorpsiyonu ve ses ötesi dalgalarla uzaklaştırılması

Removal of cyanide from wastewaters using hydrogen peroxide, activated carbon adsorption and ultrasonic waves

PDF İndir

  1. Tez No: 170922
  2. Yazar: ERSİN YENER YAZICI
  3. Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. HACI DEVECİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
  6. Anahtar Kelimeler: Siyanür, Atık sular, Bozundurma, Hidrojen Peroksit, Aktif Karbon, Adsorpsiyon, Kolon, Ses ötesi (Ultrasonik) Dalgalar VII, Cyanide, Waste Waters, Degradation, Hydrogen Peroxide, Activated Carbon, Adsorption, Column, Ultrasonic Waves IX
  7. Yıl: 2005
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

ÖZET Siyanür, elektrolitik kaplama, kimyasal madde ve alüminyum endüstrilerinden sonra en fazla madencilikte, altın/gümüş kazanımında kullanılmaktadır. Siyanürün, atık havuzlarında doğal olaylarla bozunma sürecinin yavaş olması ve mevsimsel değişimlerden etkilenmesi kimyasal bozundurma yöntemlerinin önemini arttırmaktadır. Yeni yöntemlerin geliştirilmesi veya var olan bozundurma yöntemlerinin daha etkin hale getirilmesi giderek önem kazanmaktadır. Bu çalışmada hidrojen peroksit (H2O2), aktif karbon adsorpsiyonu ve ses ötesi dalgalar ile sentetik atık sulardan siyanürün uzaklaştırılması araştırılmıştır. Hidrojen peroksitle siyanürün bozunmasının birinci dereceden tepkime modeline uygun olduğu belirlenmiştir. Başlangıç siyanür, hidrojen peroksit veya katalizör derişiminin artmasıyla bozunma hızının arttığı gözlenmiştir. Hidrojen peroksit ile serbest siyanürün etkin ve hızlı bozundurulması için (<1 mg/lt CN“) uygun koşullar [H202]o/[CN”]o>8 ve [H202]o/[CuS04]o>20 olarak bulunmuştur. Sıcaklığın (13-50°C) siyanürün bozunma hızını önemli ölçüde arttırdığı gözlenmiştir (aktivasyon enerjisi, Ea= 44,14 kJ/mol). Yüksek pH'nm hidrojen peroksitle siyanürün bozundurulmasını olumsuz yönde etkilediği belirlenmiştir. Kirecin (Ca2+ iyonlarının) önemli bir etkisi gözlenmemiştir. Zayıf asitte ayrışabilen (ZAA) siyanürün (Zn(CN)2+CN"), serbest siyanürle kıyaslandığında, daha düşük [H202]o/[CN2AA]o oranlarında (<8) ve daha kısa sürede etkin şekilde (<1 mg/lt) bozunduğu bulunmuştur. Bozundurma işlemi sonunda ortamda bulunan metal iyonlarının çökelerek uzaklaştığı gözlenmiştir. pH'nın, sıcaklığın, metal iyonlarının ve katı malzemenin hidrojen peroksit tüketimine/bozunmasına etkisi de ortaya konmuştur. Aktif karbonlar veya pirinç ve fındık kabuğu gibi adsorplayıcılarla siyanürün adsorplanarak uzaklaştırılabileceği gösterilmiştir. Gümüş (AK-AglO) ve bakır (AK-Cu) emdirilerek aktif karbonların (AK) adsorpsiyon kapasitesi önemli ölçüde arttırılmıştır (AK ve AK-AglO için sırayla 19,7 ve 29,6 mg CNVgr adsorban). Havanın siyanür adsorpsiyonunu olumlu yönde etkilediği gözlenmiştir. Adsorpsiyon kinetiğinin psödo- ikinci dereceden tepkime modeli ve adsorpsiyon izoterminin Langmuir modeli ile uyumlu olduğu bulunmuştur. Adsorpsiyon izotermi ve kinetiği verilerine paralel olarak, kolon testlerinde doymaya erişme hacminin AK<AK-Cu«AK-AglO (AK-AglO için -500 mi, 50 yatak hacmi) olduğu belirlenmiştir. VISes ötesi dalgalarla sulu ortamda H2O2 oluşumu incelenmiş ve ses ötesi dalgaların siyanür bozundurmada kullanımı araştırılmıştır. Ses ötesi dalgalarla siyanürün özellikle yüksek şiddette ve ortamdaki CCI4 ve/veya NaCl varlığında daha hızlı bozunduğu belirlenmiştir (CCI4: 24 gr/lt, 90 dk.'da siyanür uzaklaştırma oranı %100). Elde edilen sonuçlar göz önüne alındığında ses ötesi dalgaların özellikle düşük siyanür derişimine sahip atık sularda veya son bozundurma prosesi olarak daha uygun ve etkili olabileceği ileri sürülebilir.

Özet (Çeviri)

SUMMARY Removal of Cyanide from Waste Waters Using Hydrogen Peroxide, Activated Carbon Adsorption and Ultrasonic Waves Cyanide is currently used in the recovery of gold and silver and more extensively in electro plating, chemical and aluminium industries. Because of the slow degradation kinetics and dependency of natural degradation on seasonal changes the use of chemical destruction processes becomes increasingly important. Development of novel processes and/or refining the existing ones to improve their efficiency are also of prime importance for fullfilling the stringent environmental regulations. In this study the removal of cyanide from synthetic waste waters using hydrogen peroxide, activated carbon adsorption and ultrasonic waves was investigated. The decomposition kinetics of cyanide by hydrogen peroxide were found to be consistent with first order reaction model. With increasing the initial cyanide, hydrogen peroxide and copper sulphate concentration, the decomposition rate of cyanide was observed to increase. Optimum conditions for effective and rapid decomposition of cyanide (i.e. <1 mg/lt) by hydrogen peroxide were determined to be [H202]o/[CN“]o>8 and [H202]o/[CuSC>4]o>20. Increasing the temperature in the range of 13-50°C was found to improve the destruction rate of cyanide with the activation energy of 44,14 kJ/mol. High alkaline conditions adversely affected the decomposition of cyanide while the lime (Ca2+ ions) produced no discernable effect on the cyanide removal. Compared with free cyanide, weak acid dissociable cyanide (Zn(CN)2+CN”) was effectively removed (<1 mg/lt) at a lower [H202]o/[CN2AA]o ratio of 6. Metal ions present were observed to precipitate presumably as hydroxides following the removal of cyanide at the end of decomposition period. Effects of pH, temperature, solids and metal ions on the decomposition/consumption of hydrogen peroxide were demonstrated. It was shown that activated carbons, rice husks and hazelnut shells could be used for the removal of cyanide from waste waters. The impregnation of activated carbon (AK) with silver (AK-AglO) and copper (AK-Cu) were found to significantly increase the capacity for the removal of cyanide (e.g. 19,7 mg CNVgr for AK c.f. 29,6 mg CNVgr for VIIIAK- AglO). The aeration of the solution was noted to exert a positive effect on the adsorption of cyanide on activated carbon. Kinetics of adsorption process were consistent with the pseudo-second order reaction model while Langmuir adsorption model was used to describe appropriately the adsorption isotherm. In accordance with the data of adsorption isotherm and kinetics, the breakthrough capacity of adsorbents was found to be in an increasing order of AK<AK-Cu«AK-AglO (-500 ml for AK-AglO, 50 bed volume). The production of hydrogen peroxide by ultrasonic waves in water and the potential use of ultrasound for the destruction of free cyanide were studied. The increase in the intensity of ultrasound and the addition/increase in concentration.of CCI4 and/or NaCl were shown to markedly improve the rate and extent of cyanide removal (e.g. 1 00% cyanide removal over 90 min. at 24 gr/lt CCI4). It may be inferred from these findings that ultrasonic treatment could be used more suitably for the waste waters with low cyanide content or as a polishing stage following the main treatment process.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    97809

    Atıksulardaki ağır metal ve ağır metal-siyanür kompleks iyon karışımlarının çeşitli türdeki mikroorganizmalarla biyosorpsiyonunun kesikli sistemde incelenmesi

    Investigation of the biosorption of heavy metal and heavy metal-cyano complexs ion combinations by different kinds of microorganisms in a batch system

    HANİFE GÜLEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2000

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ABDÜRREZAK ÖNCÜ

  2. Tez No

    119335

    Removal of heavy metals from industrial wastewaters by means of hybrid precipitation and polymer enhanced ultrafiltration

    Endüstriyel atık sulardaki ağır metallerin çöktürme-polimer komplekslemeli ultrafiltrasyon yöntemiyle ayrıştırılması

    SEZİN İSLAMOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LEVENT YILMAZ

    PROF. DR. H. ÖNDER ÖZBELGE

  3. Tez No

    178923

    Çeşitli makrofungus izolatlarının siyanür biyodegradasyon yeteneği açısından değerlendirilmesi ve optimum koşulların belirlenmesi

    Evaluation of cynaide biodegradation ability of various macrofungus isolates and determination of optimum conditions

    YASEMİN KEVSER ÖZEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    BiyoteknolojiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. AHMET ÇABUK

  4. Tez No

    77898

    Atıksulardaki demir (III)-siyanür kompleks iyonlarının R.arrhizus ve C. vulgaris ile biyosorpsiyonunun aktif karbon adsorbsiyonuyla karşılaştırmalı olarak incelenmesi

    A comparative study of the biosorption and adsorption of iron (III)-cyanide complex ions in wastewaters to R. arrhizus, C.vulgaris, and activated carbon

    AYDAN ÇALIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ZÜMRÜYE AKSU

  5. Tez No

    77816

    Atıksulardaki ağır metal-siyanür kompleks iyonlarının serbest ve tutuklanmış Pseudomonas fluorescens ile biyolojik arıtımının kesikli ve sürekli sistemlerde karşılaştırmalı olarak incelenmesi

    Başlık çevirisi yok

    ARZU YADİGAR DURSUN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. ZÜMRİYE AKSU

Geri Dön