Effect of Electrode Type on Bacteria Removal and Chlorine and Radical Production in Electrochemical Water Disinfection

Authors : Emine Esra GEREK, Ayşe Tansu KOPARAL, Savaş KOPARAL

Pages : 787-801

Doi:10.21205/deufmd.2021236908

View : 9 | Download : 4

Publication Date : 2021-09-15

Article Type : Research Paper

Abstract :Su kaynaklarında tehlikeli bakteri ve virüs üremesi önemli bir problem olmaya devam etmektedir. Bu kirlenmenin başlıca nedeni, su kaynaklarından önemli bir kısmını oluşturan yeraltı suyunun şehir ve endüstri atıklarından bulaşmaya açık olmasıdır. Bu çalışmada bu tarz suların dezenfeksiyonu için elektrokimyasal arıtım ele alınmaktadır. Literatürde tek tek ele alınmış pek çok elektrokimyasal arıtım çalışması mevcuttur. Bu çalışmada bor kaplı elmas elektrot, iridyum metal-oksit elektrot ve grafit plaka elektrotları ele alınmaktadır. Pek çok elektrokimyasal parametre seviyesinde bakteri ölümleri izlenirken bir yandan da klor ve diğer toksik radikal oluşumları izlenmiştir. Deneyler, gerçek yeraltı suyuna kontrollü şekilde eklenmiş E.coli kültürü ile yapılmıştır. Reaksiyon sırasında mikroorganizmalar hem doğrudan elektriksel ve fiziksel nedenlerle, hem de oluşan radikaller nedeniyle ölmektedir. Dolayısıyla arıtım esnasında bakterilerin eliminasyonu ile zehirli çıktı oluşturma arasında hassas bir denge mevcuttur. Bu süreçte mikroorganizmaların biyolojik yapısı ya da yer altı suyunun kimyasal kompozisyonu kontrol edilemeyeceğine göre araştırma parametresi olarak elektrot tipinin değiştirilmesi ve elektrik seviyesinin ayarlanması mantıklı bir yaklaşımdır. Deneysel olarak görülmektedir ki hem sürekli akış, hem de kesikli arıtım sistemlerinde bor kaplamalı elektrotlar, denenenler arasında en ideal seçim olmaktadır, zira dezenfeksiyon seviyelerini iridyum metal-oksit elektrot seçimi kadar yüksek seviyede yapabilirken bir yandan da grafit plaka elektrotlar kadar az miktarda radikal üretmektedir.
Keywords : elektrokimyasal dezenfeksiyon, elektrot türleri, bakteri arıtımı, radikal ve oksitlendirici üretimi