Elektrokoagülasyon reaktöründe bulanık kontrol metodu ile pH, iletkenlik ve sıcaklığın eş zamanlı kontrolü

DEMİRCİ, YAVUZ; PEKEL, Lütfiye Canan; ALPBAZ, Mustafa; Altınten, Ayla

Elektrokoagülasyon reaktöründe bulanık kontrol metodu ile pH, iletkenlik ve sıcaklığın eş zamanlı kontrolü

Yavuz DEMİRCİ, (Adıyaman Üniversitesi,Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği, Bölümü, Adıyaman, Türkiye)

Lütfiye Canan PEKEL, (Ankara Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)

Ayla ALTINTEN, (Gazi Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)

Mustafa ALPBAZ (Ankara Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi

4 0

Yıl: 2016 Cilt: 31 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 987 - 996 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Elektrokoagülasyon reaktöründe bulanık kontrol metodu ile pH, iletkenlik ve sıcaklığın eş zamanlı kontrolü

Öz:

Yapılan çalışmada, pamuklu tekstil endüstrisinden elde edilen atık suların elektrokoagülasyon (EC) yöntemiyle arıtımı gerçekleştirilmiştir. Arıtımın verimini arttırmak için sıcaklık, iletkenlik ve pH'ın eş zamanlı kontrolü bulanık kontrol yöntemi kullanılarak yapılmıştır. Kontrol çalışmalarına geçilmeden önce Design Expert programı ile optimizasyon deneyleri yapılarak EC'nun tekstil endüstrisi atık suyu üzerindeki etkileri araştırılmış ve kontrol deneylerinin gerekli olup olmadığı tartışılmıştır. Bu çalışmaların ardından kontrol deneyleri gerçekleştirilmiştir. Kontrol deneylerinde MATLAB/Simulink programı kullanılmıştır.Bu sonuçlar neticesinde kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ), renk, bulanıklık ve yağ ve gres (O&G) giderme verimleri sırasıyla, %76,2, %88,9, %91,6 ve %74,2 olarak bulunmuştur. Sonuç olarak tekstil sanayi atık suyunun arıtımında EC prosesinin etkili bir yöntem olduğu ve bulanık kontrol yöntemi ile sıcaklıkiletkenlik-pH eş zamanlı kontrolünün de kullanılmasıyla yöntemin etkinliğinin arttığı ortaya konulmuştur.

Anahtar Kelime:

Simultaneous control of ph, conductivity and temperature with fuzzy control method in the electrocoagulation reactors

Öz:

In this study, the purification of the waste water obtained from the cotton textile industry was performed by the electrocoagulation (EC) method. To increase the efficiency of the treatment, the simultaneous control of temperature, conductivity and pH is performed using fuzzy control method. Before being passed to the control operation, Design Expert program with the effects on the textile industry waste water electrocoagulation performing optimization experiments were investigated and discussed whether it is necessary to control experiments. Following these studies have been conducted control experiments. In control experiments, MATLAB/Simulink has been used. The removal efficiencies of chemical oxygen demand (COD), color, turbidity and oil and grease (O&G) were found as 76.2%, 88.9%, 91.6% and 74.2%, respectively. Consequently, the EC is in the process of waste water treatment in the textile industry is an effective method and fuzzy control method with simultaneous control of temperature-conductivity-pH has been shown to increase the effectiveness of the method also being used.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. Kobya M., Can O.T., Bayramoglu M., Treatment of Textile wastewaters by electrocoagulation using iron and aluminum electrodes, Journal of Hazardous Materials, 100 (1-3), 163-178, 2003.
2. Can O.T., Kobya M., Demirbas E., Bayramoglu M., Teratment of the textile wastewater by combined electrocoagulation, Chemosphere, 62, 181-187, 2006.
3. Charmagne O., Caste C., Color removal from textile plant effluents, American Dyestuff Reporter, Degremont S.A., Cedex, France, 1996.
4. Pagga U., Brown D., The degradation of dyestuffs. part ıı. behaviours of dyestuffs in aerobic biodegradation tests, Chemosphere, 15, 479-491, 1986.
5. Ince N.H., Gonenc D.T., Treatability of textile azo dye by UV/H2O2, Environmental Technology, 18, 179- 185, 1997.
6. Kulla H.G., Aerobic bacterial degradation of azo dyes, FEMS Symposium, 12, 387-399, 1981.
7. Slokar Y.M., Marechal A.M.L., Methods of decoloration of textile wastewaters, Dye Pigment, 37, 335-356, 1998.
8. Tabrizi M.T.F., Glasser D., Hildebrandt D., Wastewater treatment of reactive dyestuffs by ozonation in a semi-batch reactor, Chemical Engineering Journal, 166 (2), 2662-668, 2011.
9. Zodi S., Merzouk B., Potier O., Lapicque F., Leclerc J.P., Direct red 81 dye removal by a continous flow electrocoagulation/flotation reactor, Separation and Purification Technology, 108, 215-222, 2013.
10. Khandegar V. ,Saroha A.K., Electrocoagulation for the treatment of textile industry effluent-a review, Journal of Environmental Management, 128, 949-963, 2013.
11. Yurtsever A., Cinar O., Sahinkaya E., Treatment of textile wastewater using sequential sulfate-reducing anaerobic membrane bioreactors, Journal of Membrane Science, 511, 228-237, 2016.
12. Gomes J.A.G., Daida P., Kesmez M., Weir M., Moreno H., Parga J.R., Irwin G., McWhinney H., Grady T., Peterson E., Arsenic removal by electrocoagulation using combined al-fe electrode system and characterization of products, Journal of Hazardous Materials, 139 (2), 220-231, 2007.
13. Kobya M., Bayramoğlu M., Can O.T., Sözbir M., Akyol A., Endüstriyel Atık Suların Arıtılması için Elektrokimyasal Reaktör Geliştirilmesi, Tübitak Proje No:104Y267, Kocaeli, 2008.
14. Gürses A., Yalcin M., Dogar C., Electrocoagulation of some reactive dyes: a statistical investigation of some electrochemical variables, Waste Management, 22, 491-499, 2002.
15. Canizares P., Carmona M., Lobato J., Martinez F., Rodrigo M.A., Electrodissolution of alluminum electrodes in electrocoagulation processes, Industrial and Engineering Chemistry Research, 44, 4178-4185, 2005.
16. Canizares P., Martinez F., Jimenez C., Lobato J., Rodrigo M.A., Comparison of the alluminium speciation in chemical and electrochemical dosing processes, Industrial and Engineering Chemistry Research, 45, 8749-8756, 2006.
17. Moreno-Casillas H.A., Cocke D.L., Gomes J.A.G., Morkovsky P., Parga J.R., Peterson E., Electrocoagulation mechanism for COD removal, Separation and Purification Technology, 56, 204-211, 2007.
18. Camcıoğlu Ş., Özyurt B., Zeybek Z., Hapoğlu H., Experimental application of one step ahead advanced pH control to water-based paint wastewater treatment, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31 (3), 655-664, 2016.
19. Chen G., Electrochemical technologies in wastewater treatment, Separation and Purification Technology, 38, 11-41, 2004.
20. Mollah M.Y.A., Schennach R., Parga J.R., Electrocoagulation (EC) science and application, Journal of Hazardous Materials, B84, 29-41, 2001.
21. Zeydan M., Bir petrol rafinerisi (TÜPRAŞ) akışkan yataklı katalitik parçalama ünitesinin (FCCU) bulanık modelleme uygulaması, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 10 (1), 101-110, 2004.
22. Seborg D.E., Mellichamp D.A., Edgar T.F., Doyle III F.J., Process Dynamic and Control, 3rd Edition, John Wiley & Sons, 2011.
23. Li T.S., Tong S.C., Feng G.G., A novel robust adaptive-fuzzy-tracking control for a class of nonlinear multi-ınput/multi-output systems, IEEE Transactions on Fuzzy Systems, 18 (1), 150-160, 2010.
24. Tu K.Y., Lee T.T., Wang W.J., Design of a multi-layer fuzzy logic controller for multi-ınput multi-output systems, Fuzzy Sets and Systems, 111, 199-214, 2000.
25. Demirci Y., Pekel L.C., Alpbaz M., Investigation of different electrode connections in electrocoagulation of textile wastewater treatment, International Journal of Electrochemical Science, 10, 2685-2693, 2015.
26. APHA, Standart Methods for Examination of Water and Wastewater, 17th Ed.; American Public Health Association, American Water Works Associations, Water Environment Fedaration, Washington DC, U.S.A., 1992.
27. Yavuz Y., Koparal A.S., Öğütveren Ü.B., Öcal E., Gıda endüstrisi atıksuyunun elektrokimyasal arıtımı, 7. Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, ÇD47, Anadolu Üniversitesi, Eskişehir, 5-8 Eylül 2006.
28. Kobya M., Oncel M.S., Demirbaş E., Şık E., Akyol A., Ince M., The application of electrocoagulation process for treatment of the red mud dam wastewater from bayer's process, Journal of Environmental Chemical Engineering, 2, 2211-2220, 2014.
29. Demirci Y., Pekel L.C., Altınten A., Alpbaz M., Application of fuzzy control on the electrocoagulation process to treat textile wastewater, Environmental Technology, 36 (24), 3243-3252, 2015.
30. Özyonar F., Karagözoğlu B., Removal of turbidity from drinking water by electrocoagulation and chemical coagulation, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 27 (1), 81-89, 2012.
31. Çevre ve Orman Bakanlığı, Su Kirliliği Kontrol Yönetmeliği, Tablo 10. Tekstil sanayi atık sularının alıcı ortama deşarj standartları, 2004.

APA	DEMİRCİ Y, PEKEL L, Altınten A, ALPBAZ M (2016). Elektrokoagülasyon reaktöründe bulanık kontrol metodu ile pH, iletkenlik ve sıcaklığın eş zamanlı kontrolü. , 987 - 996.
Chicago	DEMİRCİ YAVUZ,PEKEL Lütfiye Canan,Altınten Ayla,ALPBAZ Mustafa Elektrokoagülasyon reaktöründe bulanık kontrol metodu ile pH, iletkenlik ve sıcaklığın eş zamanlı kontrolü. (2016): 987 - 996.
MLA	DEMİRCİ YAVUZ,PEKEL Lütfiye Canan,Altınten Ayla,ALPBAZ Mustafa Elektrokoagülasyon reaktöründe bulanık kontrol metodu ile pH, iletkenlik ve sıcaklığın eş zamanlı kontrolü. , 2016, ss.987 - 996.
AMA	DEMİRCİ Y,PEKEL L,Altınten A,ALPBAZ M Elektrokoagülasyon reaktöründe bulanık kontrol metodu ile pH, iletkenlik ve sıcaklığın eş zamanlı kontrolü. . 2016; 987 - 996.
Vancouver	DEMİRCİ Y,PEKEL L,Altınten A,ALPBAZ M Elektrokoagülasyon reaktöründe bulanık kontrol metodu ile pH, iletkenlik ve sıcaklığın eş zamanlı kontrolü. . 2016; 987 - 996.
IEEE	DEMİRCİ Y,PEKEL L,Altınten A,ALPBAZ M "Elektrokoagülasyon reaktöründe bulanık kontrol metodu ile pH, iletkenlik ve sıcaklığın eş zamanlı kontrolü." , ss.987 - 996, 2016.
ISNAD	DEMİRCİ, YAVUZ vd. "Elektrokoagülasyon reaktöründe bulanık kontrol metodu ile pH, iletkenlik ve sıcaklığın eş zamanlı kontrolü". (2016), 987-996.

APA	DEMİRCİ Y, PEKEL L, Altınten A, ALPBAZ M (2016). Elektrokoagülasyon reaktöründe bulanık kontrol metodu ile pH, iletkenlik ve sıcaklığın eş zamanlı kontrolü. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 31(4), 987 - 996.
Chicago	DEMİRCİ YAVUZ,PEKEL Lütfiye Canan,Altınten Ayla,ALPBAZ Mustafa Elektrokoagülasyon reaktöründe bulanık kontrol metodu ile pH, iletkenlik ve sıcaklığın eş zamanlı kontrolü. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 31, no.4 (2016): 987 - 996.
MLA	DEMİRCİ YAVUZ,PEKEL Lütfiye Canan,Altınten Ayla,ALPBAZ Mustafa Elektrokoagülasyon reaktöründe bulanık kontrol metodu ile pH, iletkenlik ve sıcaklığın eş zamanlı kontrolü. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.31, no.4, 2016, ss.987 - 996.
AMA	DEMİRCİ Y,PEKEL L,Altınten A,ALPBAZ M Elektrokoagülasyon reaktöründe bulanık kontrol metodu ile pH, iletkenlik ve sıcaklığın eş zamanlı kontrolü. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2016; 31(4): 987 - 996.
Vancouver	DEMİRCİ Y,PEKEL L,Altınten A,ALPBAZ M Elektrokoagülasyon reaktöründe bulanık kontrol metodu ile pH, iletkenlik ve sıcaklığın eş zamanlı kontrolü. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2016; 31(4): 987 - 996.
IEEE	DEMİRCİ Y,PEKEL L,Altınten A,ALPBAZ M "Elektrokoagülasyon reaktöründe bulanık kontrol metodu ile pH, iletkenlik ve sıcaklığın eş zamanlı kontrolü." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 31, ss.987 - 996, 2016.
ISNAD	DEMİRCİ, YAVUZ vd. "Elektrokoagülasyon reaktöründe bulanık kontrol metodu ile pH, iletkenlik ve sıcaklığın eş zamanlı kontrolü". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 31/4 (2016), 987-996.