Demir bilya anot elektrotlar kullanarak elektrokoagülasyon prosesi ile içme sularından arsenik giderimi
Removal of arsenic from ground water using iron ball anodes by electrocoagulation process
- Tez No: 405392
- Danışmanlar: PROF. DR. ERHAN DEMİRBAŞ, PROF. DR. MEHMET KOBYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Çevre Mühendisliği, Chemistry, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Demir elektrot, Su arıtma, İçme suyu arıtma, Iron electrode, Water treatment, Drinking water treatment
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Su kaynaklarındaki arsenik kirliliği, Türkiye'nin yansıra tüm dünyada karşılaşılan en önemli çevresel problemlerden biridir. Dünya Sağlık Örgütü (WHO, World Health Organisation) tarafından insan sağlığı üzerinde ki etkilerinden dolayı içme sulardaki maksimum arsenik konsantrasyonunu (MCL), 50 µg/L'den 10 µg/L'ye düşürmesi ile ülkemizde arsenik kirliliği sorunu daha da önemli bir hale gelmiştir. Bu yüzden sulardan daha etkili bir As giderim yönteminin gerekliliği ortaya çıkmıştır. Bu çalışmada Fe bilya anotların kullanıldığı hava takviyeli kesikli bir elektrokoagülasyon reaktörü ile içme sularından arsenik giderimi amaçlanmıştır. Deneysel tasarım optimizasyonu ile (Box-Behnken) sulardan As(III) ve As(V) giderim üzerine bağımsız değişken etkilerinin yansıra anyon ve katyonların As giderimi üzerine etkileri de incelenmiştir. Yanıtlar ile bağımsız değişkenler arasındaki ilişkinin kuatratik model eşitlikleri ile ifade edildiği ve ANOVA analizinde ise yüksek R2 (>0.85) and Adj-R2 (>0.80) değerleri bulunmuştur. Fe anotlar ile As(III) ve As(V) giderimi üzerine özellikle akım şiddeti (i), EC süresi (tEC), hava debisi (Qhava) ve reaktör anot yüksekliği (h)'nin etkisi olduğu görülmüştür. İstenen MCL'nin sağlanması bakımından değerlendirecek olursak; Fe anotlar ile As(V) gideriminin As(III)'den daha düşük tEC ve i değerlerin de sağlandığını göstermiştir. Ayrıca bu prosesin As(III) gideriminde de etkili olduğu saptanmıştır. Arsenik giderim verimi, zamana karşı CSiO3-Si ve CPO4-P anyonlarındaki konsantrasyon artışı ile azalırken diğer anyonlar önemli bir etki göstermemişlerdir. Diğer taraftan, zamana karşı CFe ve CCa katyonlarındaki artış arsenik giderim verimi üzerine önemli bir etki göstermişdir. Sonuç olarak bu çalışma sulardan As giderimi için alternatif bir proses olarak düşünülebilir.
Özet (Çeviri)
Arsenic contamination in the water sources is one of the most important environmental problems in the world including Turkey. The problem especially became more critical when World Health Organisation (WHO) decided to reduce the maximum level of arsenic concentration (MCL) in drinking water from 50 µg/L to 10 µg/L due to negative effects on the health. Therefore, the development of more effective arsenic removal methods has been required since then. In this study, the removal of arsenic from waters was carried out in an air lift batch mode electrocoagulation (EC) reactor where Fe balls were used as anode materials. Effects of independent variables besides anions and cations on removal of As(III) and As(V) from waters were investigated by Box-Behnken experimental design optimization. The relationship between responses and independent variables was expressed with quadratic model equations and high values of R2 (>0.85) and Adj-R2 (>0.80) from ANOVA analysis were obtained. Effects of especially current (i), EC time (tEC), air flow rate (Qhava) and column height in the reactor (h) on removal of As(III) and As(V) from waters were observed when Fe anode balls were used. As we considered to provide the required MCL on removals of As(V) and As(III) with Fe anode balls, values of lower tEC and i showed for better removal efficiency of As(V) with Fe anode balls. In addition, this process was also very effective for removal of As(III). Removal efficiency of arsenic was reduced with increasing concentrations of CSiO3-Si and CPO4-P while its removal efficiency is increased with increase in operating time. The rest of the anions show hardly noticable effect on the removal effciency of arsenic. In contrast the removal efficiency of arsenic significantly increased by increasing concentrations of CFe and CCa and its removal efficiency increased when operating time increased. As a conclusion, this study could be considered for removal of arsenic from waters as an alternative process.
Benzer Tezler
- Development of iron-rich anode materials for lithium-ion battery technology from local FeCr alloys
Yerli FeCr alaşımlarından lityum iyon pil teknolojisi için demirce zengin anot malzemelerinin geliştirilmesi
MEHMET FERYAT GÜLCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ BİLLUR DENİZ KARAHAN
- Türkiye'deki bazı yeraltı sularından elektrokoagülasyon yöntemi ile arsenik giderimi
Arsenic removal from some underground waters in Turkey by electrocoagulation method
BURCU ÖZAYDIN ŞENOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Çevre MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KOBYA
- Demir esaslı T/M parçaların yüzey sertleştirme işlemlerinin fiziksel ve mekanik özelliklerine etkisi
The effects of physical and mechanical properties of surface hardening treatments at ferrous based P/M parts
SELİM SARPER YILMAZ
Doktora
Türkçe
2004
Makine MühendisliğiCelal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REMZİ VAROL
- Recycling of neodymium-iron-boron magnets by nitration, selective roasting and water leaching
Neodimiyum-demir-bor mıknatısların nitrasyon, seçkili kavurma ve suda çözünenleri ayırma yıkaması ile geri dönüşümü
EMİR AKTAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELALETDİN ERGUN
- Wear behaviour analysis of different metals by the finite element method
Farklı metallerin aşınma davranışının sonlu elemanlar yöntemi ile analizi
CANAY DEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN