Sequential use of electrocoagulation, electro-fenton and photocatalytic oxidation processes for the treatment of industrial wastewater

Abstract

Tekstil endüstrisinin boyama ve terbiye proseslerinden çıkan atıklar, renk, çözünmüş katılar, yüksek pH ve muhtemelen ağır metaller tehlikeli içeriği nedeniyle çevresel bir sorun olmuştur. Bu çalışmada, tekstil endüstrisi atık suyundan boya ve organik bileşenlerin giderilmesi için, elektrokoagülasyon (EC) ile elektro-Fenton (EF) ve fotokatalitik oksidasyon (PcO) işlemlerinin kombinasyonu ile incelenmiştir. İlk bölüm, farklı parametrelerle EF işlemini kullanarak Asit kırmızısı 88 boyası içeren sentetik atık suyun renk giderimin incelemesini içerir. Bu proseste, 1.5 mA/cm2 akım yoğunluğu %83,4 renk giderimi işleminden sırasıyla 21.00 kg/m3 ve 6.075 kWh /m3 elektrot ve enerji tüketimleri hesaplanmış, 5 mA/cm2 akım yoğunluğu kullanarak ile kullanıldığında ise % 95,3 renk giderimi elde edilmiş ve sırasıyla 24 kg/m3 ve 27 kWh / m3 hesaplanmıştır. Gerçek tekstil atıksuyu renk ve TOC gidermi için iki prosesin farklı kombinasyonları (EF ardından EC) ve (EF ve ardından PoC) kullanılmıştır. EF ve EC işlemlerinin ardışık uygulanması ile %84 organik giderimi gibi iyi performanslarını göstermiştir. EF ve PoC süreçlerinin ardışık uygulanmasında ise ZnO'nun organik bileşenlerin UV yardımı ile giderimi için düşük enerji kullanımı ile iyi bir katalizör olduğunu göstermiştir ve %38 TOC verimi elde edilmiştirEffluents from the dyeing and finishing processes of the textile industry contain high concentration colours, dissolved substances, high pH values and heavy metals which are an environmental problem. In this work, the possibility of degradation of the dye and organic components from textile industry wastewater was studied by a combination of two treatment process namely electrocoagulation (EC) and electro-Fenton (EF) with a photo-catalytic oxidation (PcO) process. The first part of this study includes the colour degradation of synthetic wastewater contains Acid red 88 dye using the EF process with different process parameters. The electrode and energy consumptions were calculated as 21.00 kg/m3 and 6.075 kWh/m3, respectively, when using 1.5 mA/cm2 current density with 83.4% colour removal, increased to 24 kg/m3 and 27 kWh/m3, respectively, when using 5 mA/cm2 current density with 95.3% colour removal. Two different sequential processes (EF followed by EC) and (EF followed by PoC) were used to treat real wastewater for colour and TOC removal in the second part of the study. The sequential implementation of EF and EC processes showed good performance with up to 84% organic degradation at final. The EF and PoC sequential processes show that ZnO is a decent catalyst for the degradation process with UV assistance and showed up to 38% organic removal rate