Organik kirletici içeren atık suların elektro-fenton yöntemiyle arıtılması

Abstract

Bu tezde, su arıtımı için bazı kalıcı organik kirleticilerin yükseltgenmelerinde elektro-Fenton yönteminin kullanımına yönelik detaylı bir araştırma yürütülmüştür. Bu yöntemde elektrokatalitik olarak hidroksil radikalleri oluşturulur ve bunlar organik kirleticilerin yükseltgenmesinde kullanılır. Bu çalışma üç ana bölümden oluşmaktadır. İlk olarak önemli organik kirleticiler olan bazı pestisit ve sentetik boyar maddelerin karbon keçe katot kullanılarak elektro- Fenton yöntemiyle yükseltgenmesi ve mineralizasyonu incelenmiştir. Hidroksil radikalleri ve organik kirleticiler arasındaki tepkimenin hız sabiti yarışma kinetiği yöntemiyle belirlenmiştir. Yükseltgenme ara ürünlerinin sistematik analizleri organik kirleticilerin aromatik ara ürünler, kısa zincirli alifatik karboksilik asitler ve anorganik iyonlar olmak üzere üç ara ürün formuna dönüştüğünü göstermiştir. Bu ara ürünlere dayanılarak her kirletici için bir mineralizasyon şeması önerilmiştir. İkinci aşamada karbon köpük elektrodun elektro-Fenton yönteminde kullanılabilirliği ilk defa bu çalışma kapsamında araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, karbon köpük elektrodun karbon keçe elektroda göre H2O2 üretiminde yaklaşık üç kat daha etkin olduğunu göstermiştir. Çalışmanın üçüncü aşamasında ise anot olarak kullanılan bor katkılı elmasın (BDD) elektro-Fenton yönteminde karbon köpük katot varlığında etkinliği araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre elektro-Fenton yönteminde BDD kullanımının organik kirletici ve toplam organik karbon (TOK) giderimini önemli derecede artırdığı gözlenmiştir. Ayrıca BDD elektrodun organik kirleticilerin yükseltgenmesi sonucu oluşan ara ürünlerin elektroliz ortamında birikmesi üzerine önemli etkiye sahip olduğu belirlenmiştir.