• Elektrokoagülasyon / Elektroflokülasyon:

Bir elektrokimyasal arıtım prosesinde en önemli etkenlerden biri kullanılan elektrotun cinsidir.

Su ve atıksudaki kirleticilerin fizikokimyasal yöntemlerle su ortamından uzaklaştırılmasıdır. Redoks reaksiyonları, adsorpsiyon, partiküler hapsetme, koagülasyon, flokülasyon gibi çeşitli karmaşık fiziksel ve kimyasal işlemleri içerir. İşletim sisteminde herhangi bir kimyasal ve biyolojik malzeme kullanılmaz. Oluşturulan bir elektrolitik reaktör hücresi içerisinde, kontrollü fizikokimyasal reaksiyonlar ile fiziksel, biyolojik, kimyasal arıtım ile azot fosfor giderimi tek aşamada gerçekleşir.

Elektroflokülasyon (Elektrokoagülasyon) prosesi, oksidasyon, flokülasyon ve flotasyon proseslerinin bir kombinasyonudur.

Elektrokoagülasyon prosesinde genellikle alüminyum (Al+3) ve demir (Fe+3 veya Fe+2) elektrotlar kullanılmaktadır. Proses işletim sırasında bu elektrotlar atıksuda reakte olarak Al(OH)3, Fe(OH)3 ve Fe(OH)3 gibi metal hidroksit bileşikleri meydana gelmektedir. Bu metal hidroksitler atıksu ortamındaki farklı kirlilik parametrelerini adsorbe ederek çökelmesini sağlar. Kirleticiler bu sayede atıksudan uzaklaştırılmış olur. 

Elektrokoagülasyon prosesi ağır metal gideriminde, süspande ve colloidal katıları gideriminde, yağ emülsiyonlarının gideriminde, yağ v egress gideriminde, kompleks organiklerin gideriminde ve mikroorganizmaların gideriminde kullanılabilir.

Uygulandığı alanlar;

-Elektrokoagülasyon prosesi ile tekstil sanayi atıksuyunun arıtımı

-Kompleks olarak bağlı metal içeren atıksuların elektrokoagülasyon prosesi ile arıtımı

-Elektrokoagülasyon prosesi ile mermer atıksularının arıtılması

-Mezbaha atıksularında elektrokoagülasyon prosesi ile organik madde giderilebilirliğinin araştırılması

-Tabakhane atıksuyunun elektrokoagülasyon ile arıtılması

Elektrotlarda gerçekleşen reaksiyonlar:

-Anod reaksiyonu : Me (s) – (3e-) = Me3+(aq) Me3+(aq) + 3H2O = Me(OH)3 + 3H+

–Katod reaksiyonu : 2H2O + 2e- > H2 + 2OH-

• Elektrooksidasyon:

Elektrokimyasal proseslerden biri olan elektrooksidasyon prosesi ise kullanılan titanyum, platin, rubidyum, grafit gibi çözünmez elektrotlar ile atıksu ortamındaki kirleticilerin hidroksi radikallerinin oluşumu ile okside edildiği prosestir.

Elektrotlarda gerçekleşen reaksiyonlar:

-Hidroksil iyonları ile ileri derecede oksidasyon

• Elektrodiyaliz:

İyonların, iyon seçici membranlardan, bir akımdan diğerine, bir voltaj potansiyel gradyanının etkisi altında taşındığı endüstriyel membran ayırma işlemidir. İyonlar üzerindeki elektrik yükleri, anyon ve katyon seçici özel membran sheetlerinden sürülmelerini sağlar.

Elektrodiyaliz, besleme suyu içerisinde bulunan çözünmüş iyonları, elektrik potansiyeli olan yarı geçirgen “iyon seçici membranlarından” aktararak, elektrik yüklerine bağlı olarak çözünmüş katı maddeleri seçici olarak uzaklaştırır. Katyon seçici membranlar, negatif yüklü maddelere sahip olan polielektrolitlerden oluşur. Bu sebeple katyon seçici membranlar negatif yüklü iyonları reddeder ve pozitif yüklü iyonların akmasına izin verir. Anyon seçici membranlarda da benzer durum söz konusudur.

Besleme suyunda bulunan (+) ve (-) yüklü iyonik bileşikler, elektriksel bir tahrik kuvveti kullanarak iyon seçici membranlar boyunca hareket etmeye başlarlar. Çözeltideki (+) yüklü katyonlar, katot seçici membrana doğru göç eder. Çözeltideki (-) yüklü anyonlar ise, anot ve katot arasına elektrik akımı uygulayarak anod seçici membranlara doğru göç eder. Katyonlar “katyon seçici membrandan” geçer ancak “anyon seçici membran” tarafından tutulurlar. Benzer şekilde, anyonlar “anyon seçici membrandan” geçer ancak “katyon seçici membran” tarafından tutulurlar.

Elektrodiyaliz sistemine ham su girmeden önce ön şartlandırma / filtrasyon gerekebilir. Özellikle  10 mikron çapını aşan partikül / askıda katı maddelerin sudan uzaklaştırılması gerekir, aksi takdirde membran gözenekleri kirllikten tıkanır. Ayrıca büyük organik anyonlar, kolloidler, demir oksitler ve manganez oksit gibi bir seçici membranları nötralize edebilen maddeleri de gidermek gerekir aksi halde bu maddeler membranların seçici etkisini bozar.

Elektrodiyaliz Teknolojisi Kullanım Avantajları;

• %95’e varan yüksek su geri kazanımı,
• Yüksek konsantrasyonlu tuzlu su giderimi
• Organik kirlenmeye karşı diğer teknolojilere göre daha az duyarlı olup daha dayanıklıdır,
• ED sistemleri CIP yıkamaları asit kostik gibi ticari ve güçlü kimyasallar ile yapılabilir,
• Serbest klor kalıntılarına karşı toleranslıdır,
• Sudaki silika miktarı su geri kazanımını etkilemez,

Elektrodiyaliz Uygulama Alanları;

-Deniz suyundan tatlı su eldesi,

-Ters Ozmoz tuzlu atık sularının konsantrasyonlarının düşürülmesi ve geri kazanım

-Saf su eldesi, atık su arıtılması, su geri kazanımı,
su/organik sıvı ayrımı

-Metal İşleme; Çinko geri kazanımı, gümüş geri kazanımı, nikel ve altın geri kazanımı ve metallerin geri kazanımı

-Soğutma Kulesi suyu arıtımı,

-Yiyeceklerden ve içeceklerden tuz uzaklaştırma; Demineralize su eldesi, meyve sularından sitrik asit ayırımı ve tanik asit kazanımı

-Antifrizden kirlilik/safsızlık (klorür) giderimi (geri dönüşüm / yeniden kullanım için)

-Akımsız kaplama banyoları

• İyonizasyon:

İyonlaşma veya iyonizasyon, bir atom veya molekülü iyona dönüştürme sürecidir. Bu süreç, elektron alarak ya da vererek gerçekleşir. Üretilen iyonun elektriksel yükünün artı veya eksi olmasına göre, süreç farklı işler. Artı yüklü bir iyon için, atomdaki elektronun onu kısıtlayan elektriksel gerilimden kurtulmasına yetecek miktarda enerjiyi (erkeyi) dış kaynaktan soğurması gerekir. Bu enerji miktarına iyonlaşma gerilimi veya iyonlaşma enerjisi denir. Eksi yüklü bir iyon için ise, bir elektronun atom ile çarpışıp, elektriksel gerilimine kapılması gerekir.

Elektrotlarda gerçekleşen reaksiyonlar:

–Bakır, gümüş, çinko iyonları ile klora nazaran 400 kat daha etkili dezenfeksiyon

Etkili Olduğu Bazı Mikrop ve Bakteriler:

• Amoebae dysenteriae
• Bacillius subtilis
• Bacillius typhosus
• Cryptosporidium
• Endamoeba histolytica
• Escherichia coli (E. coli)
• Giardia lamblia
• Herpes virus
• HIV
• Influenza A & B
• Legionella pneumophila Poliomyelitis virus
• Proteus valgaris
• Pseudomonas aeruginosa
• Salmonella
• Saccharomyees cerevisiae
• Sarcina Flava
• Shigella dysentiniae
• Shigella flexneria
• Staphylococcus aureus
• Streptococus faecalis
• V. cholera
• Vaccinia virus
• Vibrio cholerae

İyonizasyon kurulan sistemlerin öncesi:

Atıklardan ve sudan uzaklaştırdıkları :

• Organikler
• Çözülmüş katılar
• Bulanıklık
• Yosunlar
• Kokular
• Yağlar
• Ağır Metaller
• Renk
• Bakteri, virüs ve mikroplar