Bigadiç Klinoptiloliti İle Sulardan Amonyum Giderimi Ve Kalsiyumun Etkisi

Abstract

Bu çalışma, düşük amonyum konsantrasyonlu sulardan Balıkesir - Bigadiç klinoptiloliti kullanılarak iyon değişimi yöntemiyle amonyum giderimi ve yarışan bir iyon olan kalsiyum iyonunun etkisinin ortaya konması amacıyla gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen kesikli deneyler sonucunda, düşük amonyum konsantrasyonlu sulardan amonyum giderimi başarı ile gerçekleştirilmiş ancak, klinoptilolitin amonyağı tutma kapasitesi adsorpsiyon ve iyon değişimi teorisine uygun olarak atıksuya kıyasla düşük değerler göstermiştir. Suların sertliğinin artmasıyla yarışan iyon olan kalsiyumun klinoptilolitin amonyum tutma kapasitesine önemli miktarda etkisi olduğu görülmüştür. Düşük amonyum konsantrasyonlu orta sert suda, kapasitenin yarısının kalsiyum tarafından tutulduğu belirlenmiştir. Kalsiyum iyonlarınca kullanılan kapasite miktarı, suyun sertliğinin artmasıyla daha yüksek değerler göstermiştir. Farklı dane boyut aralığında gerçekleştirilen deneylerde yumuşak su için küçük dane boyutunda iki kat daha fazla amonyum tutma kapasitesi elde edilmiştir. Sürekli sistem deneyleri ile gerçekleştirilen kırılma noktası analizleri sonucunda temas süresinin artmasıyla hem amonyum, hem de kalsiyum için işletim süreleri beklenildiği gibi artış göstermiştir. Sonuç olarak Bigadiç klinoptilolitinin düşük amonyum konsantrasyonlu sulardan amonyum giderim başarısının yüksek olduğu görülmüş, kalsiyum ve sertlik giderimi konusunda önemli veriler elde edilmiştir.

The objective of this study was to investigate ammonium removal from waters with low ammonium content through ion exchange by using Balikesir-Bigadic clinoptilolite and to investigate the effect of calcium, the most abundant competing ion, in terms of ammonium removal. The experiments in the batch mode showed that ammonium could be removed successfully from waters with low ammonium content, however, the ammonium removal capacity of clinoptilolite was rather small as compared to wastewater as would be expected through the adsorption and ion exchange theory. It was observed that calcium, the major competing ion, had a significant effect on the ammonium removal capacity of clinoptilolite. It was also observed that the higher the concentration of calcium, the lower the removal of ammonium from water under these conditions. Experiments done with various particle size ranges showed that ammonium uptake capacity of the smaller particle sized clinoptilolite was about two times higher with soft water. The breakthrough analysis done in the flow mode showed that contact time directly influenced the removal of both ammonium and calcium and the increase in the contact resulted in longer operational cycles of the system. Finally, it was concluded that Balikesir- Bigadic clinoptilolite has a significant potential for ammonium removal from waters with low ammonium content, and that the effect of calcium ions on the removal of ammonium ions under conditions investigated was obviously significant, while the presence of ammonium was not significantly effective for the removal of calcium ions. In addition, this study has given indications that calcium and hardness removal via ion exchange with clinoptilolite would be a worthwhile piece of resarch.