Tekstil atıksularında bulunan reaktif bir boyanın fotokatalitik oksidasyonu

Abstract

Tekstil endüstrisi atıksuları boyarmaddelerle kirletilmektedir. Özellikle reaktif boyarmaddeler, kolay boyama işlemi ve kararlılığından dolayı tekstil endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tür boyarmaddeleri içeren atıksular dış ortama boşaltıldığında ise ciddi çevresel sorunlara neden olmaktadır. Tekstil atıksuyundan renk giderimi için çöktürme, adsorpsiyon, flokülasyon gibi çeşitli kimyasal ve fiziksel prosesler kullanılabilmektedir. Ancak bu teknikler biyolojik olarak giderilemeyen boyarmaddeleri sadece çamura aktardıkları için yıkıcı değildirler. Son yıllarda etkili atıksu arıtımı için ileri oksidasyon prosesleri geliştirilmiştir. Fotokatalitik oksidasyon, organik kirleticilerin tam giderimi için kullanılan ileri oksidasyon proseslerinden biridir. Bu çalışmada fotokatalitik oksidasyon yöntemiyle Everzol Black B’nin renk ve KOİ (Kimyasal Oksijen İhtiyacı) giderimi amaçlanmıştır. Deneylerde ışık kaynağı olarak UV-A, katalizör olarak TiO2, TAC(ticari aktif karbon)/TiO2, ÇAC(çay atığından üretilmiş aktif karbon)/TiO2, B1(bor oranı düşük)/TiO2, B2(bor oranı yüksek)/TiO2 ve kırmızı çamur kullanılmıştır. TiO2 katalizörü için pH, başlangıç boya derişimi, katalizör derişimi, sıcaklık ve O2 akış hızı, diğer katalizörler için pH ve katalizör derişimi değişiminin giderime etkileri incelenmiştir. Tüm katalizörler için optimum pH 3 olarak belirlenirken, optimum katalizör derişimi katalizör türüne göre değişiklik göstermiştir. Aynı boyarmadde derişiminde ve optimum koşullarda kırmızı çamur hariç tüm katalizörler için hemen hemen tam renk giderimi gözlenmiştir. KOİ giderimi ise TAC/TiO2 (% 91.11) > B1/TiO2 (% 88.09) > TiO2 (% 82.456)> ÇAC/TiO2 (% 65.96) > B2/TiO2 (% 49) şeklinde elde edilmiştir. Kırmızı çamur kullanılan sistemde ise; KOİ % 20.5 artarken, ihmal edilebilir bir renk giderimi (% 0.39) gözlenmiştir. TiO2’nin kullanıldığı sistemin renk ve KOİ giderim kinetiği incelenmiş, Langmuir-Hinshelwood modeline göre pseudo-1.mertebe olarak belirlenmiştir. Ayrıca TAC/TiO2, B1/TiO2, ÇAC/TiO2 ve B2/TiO2 katalizörlerinin SEM fotoğrafları verilmiştir.