Sıfır değerlikli demir (SDD), manyetit indirgenmiş grafen oksit (MİGO) ve kombinasyonlarının kolon sistemlerinde kullanılarak sudan arsenik giderilmesinde karşılaştırılması

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2026

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ACAR ŞENOL

Danışman: SEMA SEVİNÇ ŞENGÖR

Özet:

İçme suyundaki arsenik kirliliği, Dünya Sağlık Örgütü'nün 10 μg/L içme suyu standart (İSS) sınır değerine uygun suya erişimi olmayan 250 milyondan fazla insanı etkileyen küresel bir sağlık sorunudur. Kanserojen olduğu doğrulanan arsenik, önemli sağlık riskleri oluşturmakta ve etkili arıtım stratejilerini gerektirmektedir. Bu çalışma, gelişmiş bir alternatif olan manyetit indirgenmiş grafen oksit (MiGO)'nun sıfır değerlikli demir (SSD) ile birlikte kullanımıyla ikisine ait sorunlara çözüm oluşturarak çifte fayda sağlamayı amaçlamaktadır. Bu çalışmada, MiGO ve SSD kombinasyonunun kolon sistemlerinde entegrasyonu yoluyla arsenik giderimine yönelik yeni bir yaklaşım sunulmaktadır. Bulgular, kombine ortamın yeterli ve sürdürülebilir arsenik giderimi sağladığını göstermektedir. Nanokompozit MiGO başarılı bir şekilde akışkan kolon reaktörlerinde kullanılmak üzere kuma kaplanmış ve MiGO kütlesinin 61 katı kadar SDD kütlesinin elde ettiğine benzer arsenik arıtma performansı göstermiştir. Yavaş soğutma (YS), MiGO'nun kuma kaplanma aşaması için geliştirilmiş olan yeni bir yöntemdir; bu yöntemle hazırlanan MiGO- kaplanmış kum (MiGO-KK) aynı dozdaki YS tekniği kullanılmayan medyadan İSS limitine uygun 7 kat daha fazla su hacmi arıtmıştır. Bu performans seviyesi iki adsorbent karıştırıldığında artış göstermeye devam etmektedir. SDD kütlesinin 0.2%'si kadar az bir miktarda eklenen MiGO kombinasyon medyası, sadece SDD içeren medyaya kıyasla 5.5 kat daha fazla hacimde İSS limitine uygun su arıtılmasını sağlamıştır. Bu çalışma, optimum oranları ve koşulları araştırarak, ölçeklenebilir bir çözüm sunmayı, arsenik giderim teknolojilerinin gelişimine katkıda bulunmayı ve MiGO-SSD çift medyasının kullanım potansiyellerini vurgulamayı amaçlamaktadır.