Reaktif Blue 222 boyarmaddesinin sulu çözeltilerden elektrokoagülasyon ve ultraseselektrokoagülasyon yöntemlerini kullanarak gideriminin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, demir elektrotlar kullanılarak elektrokoagülasyon (EC) ve ultrases destekli elektrokoagülasyon (US/EC) prosesi ile Reaktif Blue 222 (RB222) boyarmaddesinin sulu çözeltilerden giderimi incelenmiştir. Birinci bölümde elektrokoagülasyon çalışmaları, ikinci bölümde ise ultrases destekli elektrokoagülasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bu doğrultuda başlangıçtaki boyarmadde derişimi (50, 100 ve 250 mg/L), pH (5, 7 ve 9), akım yoğunluğundan (2, 10, 20 ve 40 mA/cm2) ve elektroliz süresinden (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25 ve 30 dakika) oluşan işletme parametrelerinin renk giderim verimine etkileri incelenmiştir. Elektrokoagülasyon prosesi ile RB222’nin sulu çözeltilerden gideriminde %99’un üzerinde verim elde edebilmek için optimum çalışma koşulları; başlangıç derişimi 50 mg/L, akım yoğunluğu 2 mA/cm2, pH 5 ve elektroliz süresi 9 dakikadır. Ultrases destekli elektrokoagülasyon prosesi için optimum çalışma koşulları ise; başlangıç derişimi 50 mg/L, sistemin akım yoğunluğu 2 mA/cm2 , pH5 ve elektroliz süresi 25 dakikadır. Aynı verime (>%99) ulaşmak için ultrases destekli elektrokoagülasyon prosesine (11.29 kWh/g) kıyasla elektrokoagülasyon prosesi (0.021 kWh/g) oldukça düşük maliyetle işletilmiştir. Sonuç olarak sulu çözeltilerden Reaktif Blue 222 boyarmaddesinin giderimi prosesini uygun işletme maliyetiyle gerçekleştirebilmek için ultrases desteğine gerek olmadığı ve elektrokoagülasyon prosesinin tek başına yeterli ve ekonomik olduğu anlaşılmıştır. Kısa proses zamanı gerektirmesi, basit ekipman ihtiva etmesi, daha az çamur oluşumu ile sonuçlanması ve tehlikeli reaktant/ürün ortaya çıkarmaması gibi avantajları ile elektrokoagülasyon prosesi, Reaktif Blue 222’nin gideriminde oldukça etkili sonuçlar ortaya koymuştur.

In this thesis, the removal of Reactive Blue 222 (RB222) dye from aqueous solutions were investigated by electrocoagulation (EC) and ultrasound assisted electrocoagulation (US/EC) processes using iron electrodes. Electrocoagulation tests were carried out first, followed by ultrasound assisted electrocoagulation tests. In this context, the effects of operating parameters consisting of initial dyestuff concentration (50, 100 and 250 mg /L), pH (5, 7 and 9), current density (2, 10, 20 and 40 mA/cm2) and electrolysis time (1, 2, 3, 4,5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25 and 30 min.) on color removal efficiency were examined. Optimum working conditions to achieve over 99% efficiency in RB222 removal from aqueous solutions with electrocoagulation process were; initial concentration was 50 mg/L, current density was 2 mA/cm2, pH was 5 and electrolysis time was 9 minutes. The optimum working conditions for the ultrases assisted electrocoagulation process were; initial concentration was 50 mg/L, current density was 2A/cm2 , pH was 5 and electrolysis time was 25 minutes. Electrocoagulation process (0.021 kWh/g) was operated at a very low cost compared to the ultrasound assisted electrocoagulation process (11.29 kWh/g) in order to achieve the same efficiency (> 99%). As a result, it is concluded that ultrasound support is not required and the electrocoagulation process alone is sufficient and economical in order to perform the removal process of Reactive Blue 222 dyestuff from aqueous solutions at an affordable operating cost. The electrocoagulation process produced very effective results in the removal of Reactive Blue 222 exhibiting the advantages such as requiring short process time, containing simple equipment, resulting in less sludge formation and no hazardous reactants/products.