Malatya 1. Organize Sanayi Bölgesi atık suyunun aktif karbon, zeolit ve ozozn kullanılarak arıtımının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada GOZn ve NZn115 aktif karbonları, sırasıyla Gölbaşı linyiti ve nohut kabuğundan ZnCl2 ile kimyasal aktivasyonla üretilmiştir. Deneyde kullanılan aktif karbonların ve zeolitin BET yüzey alanı, gözenek hacimleri, ortalama por çapları gibi gözenek özellikleri N2 adsorpsiyonunu temel alan t-plot metodu ile karakterize edilmiştir. GOZn ve NZn115 üzerine N2 adsorpsiyon isotermi Tip1 ve zeolit üzerine N2 adsorpsiyon isotermi Tip 4' dür. GOZn, NZn115 ve zeolit'in BET yüzey alanları sırasıyla 1075.20, 1270.44 ve 11.84m2/g olarak tespit edilmiştir. GOZn ve NZn115 kodlu aktif karbonlar, DB2RN boyasının sulu çözeltiden farklı sıcaklıklarda(25, 37 ve 50oC) adsorpsiyonu için kullanılmıştır. DB2RN boyasının GOZn ve NZn115 üzerine adsorpsiyon izotermi deneysel olarak değerlendirilmiştir. Sonuçlar farklı sıcaklıklar için Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon izoterm denklemleri kullanılarak incelenmiştir. Adsorpsiyon izotermlerinin Langmuir ve Freundlich modellerinin her ikisine de uyduğu bulunmuştur. Langmuir ve Freundlich izoterm sabitleri farklı sıcaklıklar için tespit edilmiştir. GOZn ve NZn115 aktif karbonlar üzerine DB2RN boyasını adsorpsiyon kinetiği yalancı ikinci mertebe kinetik model kullanılarak incelenmiştir. Sonuçlar, DB2RN boyasını ozonlu veya ozonsuz GOZn, NZn115 üzerine sulu çözeltiden adsorpsiyonunun yalancı ikinci mertebe kinetik modele göre ilerlediğini göstermektedir. Adsorpsiyon aktivasyon enerjisi GOZn ve NZn115 için sırasıyla 22.34 ve 30.87kJ/mol olarak belirlenmiştir. GOZn ve NZn115 üzerine DB2RN boyası adsorpsiyon tipi fiziksel adsorpsiyon olarak tespit edilmiştir. Bunlara ilaveten sonuçlar, atık su ozonlama işlemi sırasında aktif karbonun varlığının atık su degredasyonunu etkili bir şekilde artışa neden olduğunu göstermektedir. Atık su BOİ ve KOİ değerlerinin aktif karbon varlığında ozonlama işleminde etkili bir şekilde azalmaktadır. Bu çalışma, genel olarak ozon ve aktif karbonun birleştirilmesinin toksik organik bileşiklerin parçalanmasında tercih edilebilir olduğunu göstermektedir. ANAHTAR KELİMELER: Ozon, Aktif karbon, Zeolit, Adsorpsiyon, Atık Su Arıtımı i

In this study, GOZn and NZn115 activated carbons have been prepared from Gölbaşı lignite and chickpea husk by chemical activation with ZnCl2, respectively. Pore properties of the activated carbons and zeolit, used in the experiments, such as BET surface area, pore volume, average pore diameter were characterized by t-plot method based on N2 adsorption isotherm. The N2 adsorption isotherm on the GOZn and NZn115 is type I and on the zeolit is type IV. The BET surface area of GOZn, NZn115 and zeolit was determined 1075.20, 1270.44 and 11.84m2/g, respectively. GOZn and NZn115 coded activated carbons were used to adsorb DB2RN dye from aqueous solution at different temperatures (25, 37 and 50oC). Adsorption isotherms, DB2RN dye on the GOZn and NZn115 were evaluated experimentally. Results were investigated by using Langmuir and Freundlich equation at different temperatures. It was found that the adsorption isotherm better fit both Langmuir and Freundlich models. Constants Langmuir and Freundlich adsorption isotherm were determined at different temperatures. The kinetic of adsorption of DB2RN dye on GOZn and NZn115 was investigated by using pseudo second -order kinetic model. Results show that the adsorption DB2RN dye from aqueous solution with ozone and without ozone onto the GOZn and NZ115 proceeds according to the pseudo second-order model. The activation energy (Ea) was determined as 22.34 and 30.87kj/mol for GOZn and NZn115, respectively. The adsorption type of the DB2RN dye on the GOZn and NZn115 was defined as physical adsorption. In addition, results show that the presence of activated carbon during waste water ozonation produced a strongly increase in the wastewater degradation. This study shows generally the combined use of ozone and activated carbon as an attractive option for degradation toxic organic compound. Results show that COD and BOD values of values of waste water decrease effectively in the presence of the activated carbon during waste water ozonation. KEY WORDS: Ozone, Activated Carbon, Zeolite, Adsorption, Waste Water Treatment ii