Dispers sarı 119 ve dispers kırmızı 167 içeren atıksuların fenton oksidasyon prosesi ile renk ve KOI giderimlerinin incelenmesi

Tekstil endüstrisi boyalı atıksuları, önemli miktarlarda boyar madde ve askıda katı madde (AKM) içeriklerinin yanı sıra tuzları ve iz elementleri de içermektedirler. Bu atıksular, yüksek miktarda boya içerikleri, önemli miktarda askıda katı madde miktarı ve yüksek kimyasal oksijen gereksinimleri (KOI) nedeniyle önemli çevresel problemlere sebep olabilirler. Son yıllarda, Fenton prosesi gibi ileri oksidasyon prosesleri (İOP) biyolojik olarak ayrışamayan ve toksik madde içeren endüstriyel atıksu arıtımında başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Özellikle Fenton oksidasyonu tekstil boyama prosesleri ve boya içeren atıksuların renksizleştirilmesi için uygulanmaktadır. Bu çalışmada, günümüzde üretimi katlanarak artan ve polyester elyafların boyanması için çok daha yoğun ve yaygın olarak kullanılan dispers boyalardan C.I. Dispers Sarı 119 ve Dispers Kırmızı 167’nin Fenton prosesi ile renksizleştirilmesi için pH, $Fe^{+2}$ ve $H_2O_2$ dozu, sıcaklık, yavaş karıştırma süresi gibi parametreler için optimum değerler belirlenmiş ve bu optimum koşullarda renk ve KOI giderim verimlilikleri değerlendirilmiştir. Belirlenen koşullar altında renk ve KOI giderim verimleri sırasıyla Dispers Sarı 119 için %99.70 ve %98.70, Dispers Kırmızı için %97.20 ve %96.10’a ulaşmıştır.

Investigation of color and cod removal from wastewater containing disperse yellow 119 and disperse red 167 using Fenton oxidation process

Textile dye wastewater contains salts and trace elements beside dyestuff and suspended solid (SS) content. Textile dye wastewater may cause important environmental problems due to high dye contents, important amount of suspended solid content and high chemical oxygen demand (COD). Dyestuff used in textile dyed is known to be removed in traditional aerobic treatment systems. Recently advanced oxidation processes (AOP) like Fenton process have been successfully used in treatment of industrial wastewater that contains nonbiodegredable and toxic matters. Especially Fenton oxidation has been applied for textile dye processes and decolorization of wastewater that contains dye. In this study optimum values were determined for parameters such as pH, $Fe^{+2}$ and $H_2O_2$, temperature, slow mixing time doses for decolorization by Fenton Process of C.I. Disperse Yellow 119 and Disperse Red 167, two of disperse dyes whose production are increasing more and more everyday and which are used more commonly and intensively for dying polyester fiber. We also evaluated the removal efficiency of color and COD at these optimum conditions. The overall color and COD removal efficiencies were 99.70% and 98.70% for Disperse Yellow 119 and 97.20% and 96.10% for Disperse Red 167 under determined conditions, respectively.

PDF

___

1. Kuo W.G., “Decoloriziting dye Wastewater with Fenton Reagent”, Water Research, Cilt 26, No 7, 881-886, 1992.
2. El-Dein, A.M., Libra, J. and Wiesmann U., “Cost analysis for the degradation of highly concentrated textile dye wastewater with chemical oxidation $H_2O_2$/UV and biological treatment”, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, Cilt 81 No 7, 1239–1245, 2006.
3. Kim T., Park C., Yang J. and Kim S. “Comparison of disperse and reactive dye removals by chemical coagulation and Fenton oxidation”, Journal of Hazardous Materials, Cilt 112, No 1-2, 95-103, 2004.
4. Tünay O., Kabdaşlı I., Orhon D., and Eremektar G. “Color removal from textile wastewater”, Water Science Technology, Cilt 34, No 11, 9-16, 1996.
5. Al-Degs, Y., Khraisheh, M.A.M., Allen, S.J. and Ahmad, M.N., “Effect of carbon surface chemistry on the removal of reactive dyes from textile effluent”, Water Research, Cilt 34, No 3, 927- 935, 2000.
6. Kapdan Karapınar ve Kargı, F., “Atıksulardan Tekstil Boyar Maddelerinin Adsorpsiyonlu Biyolojik Arıtım ile Giderimi”, Turk J Engin Environ Sci, Cilt 24, 161-169, 2000.
7. Lee, Y.H., and Pavlostathis, S.G., “Decolarization and toxicity of reactive anthraquinone textile dyes under methanogenic conditions”, Water Research, Cilt 38, No 7, 1838-1852, 2004.
8. Hanay, Ö., Hasar H., “Fenton Oksidasyon Prosesi ile Tekstil Endüstrisi Atıksuyunda Renk Giderimi”, Science and Engineering Journal of Fırat University, Cilt 19, No 4, 505-509, 2007.
9. Cañizares, P., Paz, R., Sáez, C., and Rodrigo, M.A., “Costs of the electrochemical oxidation of wastewaters: A comparison with ozonation and Fenton oxidation processes”, Journal of Environmental Management, Cilt 90, No 1, 410- 420, 2009.
10. Walling, C. And Kato, S., “The oxidation of alcohols by Fenton’s Reagent:the effect of copper ion”, Journal of American Chemical Society, Cilt 93, 4275-4281, 1971.
11. Kang, S.F. and Chang, H.M. "Coagulation of Textile Secondery Effluents With Fenton’s Reagent”, Water Science Technology, Cilt 36, No 12, 215-222, 1997.
12. Kang, S., Liao, C., Chen, M., “Pre-oxidation and coagulation of textile wastewater by the Fenton process”, Chemosphere, Cilt 46, 923-928, 2002.
13. Sevimli, M.F., "Post-treatment of pulp and paper industry wastewater by advanced oxidation processes", Ozone: Science and Engineering, Cilt 27, No 1, 37-43, 2005.
14. Birgül, A., Akal Solmaz, S.K., “Tekstil Endüstrisi Atıksuları Üzerinde İleri Oksidasyon ve Kimyasal Arıtma Prosesleri Kullanılarak KOI ve Renk Gideriminin Araştırılması”, Ekoloji Dergisi, Cilt 15, No 62, 72-80, 2007.
15. Özcan Y., Tekstil Elyaf ve Boyama Tekniği, Fatih Yayınevi, İstanbul, 1978.
16. Alaton Arslan, I. “Dispers boya banyo atıksularının koagülasyon, ozonlama ve katalitik ozonlama proseslerinin arıtılabilirliğinin incelenmesi”, İTÜ 8. Endüstriyel Kirlenme Kontrolü Sempozyumu, İstanbul, 183–190, 18– 20 Eylül, 2002.
17. Color Index CD-Rom, SDC Publication, Breadford, 2001 Update.
18. Barlas, H., “Endüstriyel atıksular için renk parametresi önerisi”, Türkiye’ de Çevre Kirlenmesi Öncelikleri Sempozyumu III, Tübitak Gebze YTE., Gebze, 576-585, 14-15 Ekim 1999.
19. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater APHA, AWWA and WPCF, American Public Health Association, 20 th ed., Washington DC, 1998.
20. Muruganandham, M., Swaminathan, M., “Decolourisation of Reactive Orange 4 by Fenton and Photo-Fenton Oxidation Technology”, Dyes and Pigments, Cilt 63, 315- 321, 2004.
21. Swaminathan, K., Sandhya, S., Sophia, A. C., Pachhade, K. and Subrahmanyam, Y. V., “Decolorization and degradation of H-acid and other dyes using ferrous–hydrogen peroxide system”, Chemosphere, Cilt 50, No 5, 619-625, 2003.