Implementation of advanced treatment processes in textile industry wastewaters for organic substance removal

Toksik ve kalıcı özellikteki organik maddelerin tekstil atıksularındaki konsantrasyon artışı günümüzde önemli bir sorun haline gelmiştir. Konvansiyonel biyolojik arıtma sistemleri, bu tür dirençli kirleticilerin biyolojik olarak gideriminde yetersiz kalmaktadır. Fizikokimyasal prosesler ise atıksulardan bu özellikteki kirleticilerin gideriminde etkin olarak uygulanabilen arıtma prosesleri olarak tanımlanmaktadır. Yüksek arıtma performansı sergileyen ileri oksidasyon prosesleri de bu tip kirleticilerin arıtılmasında uygulanan yöntemler arasında yer almaktadır. Bu çalışmada bir tekstil endüstrine ait atıksuya uygun pH ve sıcaklık değerlerinde fenton oksidasyonu, ozonlama ve aktif karbon adsorpsiyonu gibi ileri arıtma prosesleri uygulanmış; bu kapsamda organik madde giderim parametreleri incelenmiştir. Farklı günlerde ve zaman dilimlerinde alınan 5 farklı tekstil atıksuyu; fenton oksidasyonu, fenton + aktif karbon adsorpsiyonu, fenton + ozon, fenton+ ultraviyole (UV) ve fenton+UV/ZnFe2O4 olmak üzere 5 ayrı arıtma konfigürasyonu sürecine tabi tutulmuştur. Deneysel çalışmalar sonucunda fenton prosesi için optimum şartlar pH 3,0, FeSO4.7H2O/H2O2 oranı 30 mM/100 mM ve oksidasyon süresi 1 saat olarak belirlenmiştir. Fenton+ Adsorpsiyon deneyleri için optimum şartlar için adsorbent konsantrasyonu 4000 mg/L ve adsorpsiyon süresi 2 saat olarak tespit edilmiştir. Fenton+ozonlama deneylerinde optimum değerler pH 11 ve temas süresi 120 dakika olarak belirlenmiştir. Fenton+UV oksidasyonu için optimum temas süresi 120 dakika olarak elde edilmiştir. Fenton+UV/ZnFe2O4 prosesinde ise optimum koşullar FeSO4.7H2O/H2O2 oranı 30 mM/100 mM, fenton oksidasyon süresi 2 saat, ZnFe2O4 dozu 0,5 g/L ve UV temas süresi 30 dakika olarak seçilmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda fenton oksidasyonu, fenton+aktif karbon adsorpsiyonu, fenton+ozonlama, fenton+UV ve fenton+UV/ZnFe2O4 proseslerinde KOİ gideriminde %70’in üzerinde, UV254 gideriminde ise %80’ nin üzerinde verim elde edilmiştir.The increased concentration of toxic and organic substances in textile wastewater has become an important problem. Conventional biological treatment systems are inadequate in the biological removal of these pollutants. Physicochemical treatment processes, for example, coagulation-flocculation, filtration, activated carbon adsorption, air-stripping can be applied effectively to remove these contaminants from wastewater. Advanced oxidation processes, which exhibit high purification performance, are among the methods used in the treatment of such pollutants. In this study, advanced oxidation processes such as Fenton oxidation, ozonation, and activated carbon adsorption has been tested on wastewater belonging to a textile factory that had a suitable pH and temperature values. Five different textile wastewater taken on different days and time periods; Fenton oxidation, Fenton + active carbon adsorption, Fenton + ozonation, Fenton + ultraviolet (UV) and Fenton + UV / ZnFe2O4 processes. The results from studies showed that the optimum conditions for the process are as follow: Fenton; pH 3.0, FeSO4.7H2O/H2O2 ratio 30 mM / 100 mM and oxidation time 1 hour. Adsorption; concentration 4000 mg / L and adsorption time 2 hours. Fenton + ozonation process; pH 11 and contact time 120 minutes. In Fenton + UV / ZnFe2O4 process; FeSO4.7H2O / H2O2 ratio 30 mM / 100 mM, fenton oxidation time 2 hours, the ZnFe2O4 dose as 0.5 g / L and the UV contact time as 120 minutes. As a result of experimental studies, fenton oxidation, fenton + active carbon adsorption, fenton + ozonation processes, fenton+UV and fenton+UV/ZnFe2O4 processes have yielded over 70% efficiency in COD removal and over 80% efficiency in UV254 removal