Treatability of dyeing process wastewater from textile sector by ceramic membrane

Abstract

Bu çalışmada, yünlü tekstil endüstrisi atıksularının arıtımında seramik membran ile entegre edilmiş ardışık kesikli anoksik/aerobik prosesin performansı araştırılmıştır. Proses, üç farklı dahili geri devir oranında işletilmiş ve geri devir oranının organik madde, toplam azot (TN), renk ve aromatik aminlerin (AAs) giderimi üzerine olan etkisi incelenmiştir. Ayrıca, aromatik aminlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin arıtma verimi üzerine olan etkisi test edilmiştir. Geri devir oranı 0, 0,5 ve 2,0 iken sırasıyla TN giderimi %20,9, %53,4 ve %71,7 ve renk giderimi ise %81, %85 ve %88 olarak bulunmuştur. Ancak, %93'ün üzerinde giderim oranıyla, toplam organik karbon gideriminde geri devir oranının bir etkisinin olmadığı socuna varılmıştır. Bir aromatik halka ve (-NH2) ile (-CH3) gibi elektron donör grubu bulunduran çoğu aromatik aminlerin aerobik koşullarda yüksek oranlarda biyolojik olarak bozunabildiği gözlemlenirken (%80'nin üzerinde), 2 aromatik halka ve azo-bağı ve (-Cl) gibi güçlü elektron alıcı grubu bulunduran aromatik aminlerin ise %75'in altında gideriminin olduğu gözlemlenmiştir. Bakteriyal çeşitliliğin fazla olduğu yüksek geri devir oranında (IR=2,0), anoksik tankta toplam aromatik amin konsantrasyonu %91 oranında atış göstermiştir. Diğer yandan, geri devirin olmadığı (IR=0,0) anaerobik tankta aromatik amin konsantrasyonu %6,1 artış gösterirken, her iki durumda da aerobik tanktaki aromatik amin konsantrasyonu 50 ng/L olarak sabit kalmıştır. Aromatik aminlerin çoğunluğu dirençli yapılarından dolayı çamurda birikim gösterirken, hidrofobik yapılı aromatik aminlere aerobik çamur içerisinde az da olsa rastlanmıştır.In this thesis, the ability of a sequential anoxic-aerobic batch reactor followed by a ceramic membrane for the treatment of wastewater from woolen textile industry was investigated. The investigated system was tested under three Internal Recycle ratios (IR) and the effect of IR on the removal of Total Organic Carbon (TOC), Total Nitrogen (TN), color, and Aromatic Amines (AAs) were investigated. Moreover, the influence of AAs physical-chemical properties on its fate and removal efficiency was examined. The result showed that the TN removal efficiency was 20.9%, 53.4%, and 71.7% under IR of 0.0, 0.5, and 2.0 while the color removal was 81%, 85%, and 88%, respectively was observed. However, the results showed high TOC removal, over 93%, which was independent of IR. Most AAs possessing one aromatic ring and an Electron Donating Group (EDG) such as (-NH2) and (-CH3) are highly biodegradable under aerobic condition (above 80 %), whereas AAs with 2 aromatic rings and strong Electron Withdrawal Group (EWG), such as azo bond and (-Cl) exhibited low to moderate removal efficiency (below 75%). The ?AAs increased by 91% in the anoxic tank (IR=2.0), owing to the unique bacterial diversity under a high IR operation scheme. On the other hand, ?AAs in the anaerobic tank (IR=0.0) increased by 6.1%, while, the ?AAs in the aerobic tank remained constant at 50 ng/L in both cases. Most of AAs accumulated in sludge under reducing condition due to the refractory behavior of AAs in this environment, while hydrophobic AAs were slightly accumulated in aerobic sludge.