Nanofiltrasyon membrantları ile tuz gideriminde organik iyon etkisi

dc.contributor.advisor Topacık, Dincer tr_TR
dc.contributor.author Koyuncu, İsmail tr_TR
dc.contributor.authorID 112233 tr_TR
dc.contributor.department Çevre Mühendisliği tr_TR
dc.contributor.department Environmental Engineering en_US
dc.date 2001 tr_TR
dc.date.accessioned 2018-07-10T11:33:07Z
dc.date.available 2018-07-10T11:33:07Z
dc.date.issued 2001 tr_TR
dc.description Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2001 tr_TR
dc.description Thesis (Ph.D.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2001 en_US
dc.description.abstract Tekstil endüstrisi boyahanelerinde, çok miktarda su, boyar madde ve yardımcı kimyasallar kullanılmakta ve sonuçta, yüksek konsantrasyonda çözünmüş madde içeren ve çok renkli atıksular, merkezi atıksu arıtma tesisine gönderilmektedir. Nanofıltrasyon (NF) membranları, bu tür atıksular için uygun olup, tuzlar çok düşük giderme verimlerinde giderilirken, atıksuyun rengi tamamen giderilebilmekte, su ve tuz geri kazanımı mümkün olabilmektedir. Nanofıltrasyon membranlarında iyon giderme mekanizmasının modellenmesi için iki temel yaklaşım kullanılmaktadır. Bunlardan birincisi, Spiegler ve Kedem modeli, ikinci ise Nernst-Planck denklemlerine dayandırılmaktadır. Perry ve Linder, Spiegler ve Kedem modelini değiştirerek, ortamda, nanofıltrasyon membranlarında tamamen giderilen bir organik iyonu da içeren karışım çözeltisinde, konsantrasyon polarizasyonunu ihmal ederek, tuz giderme verimini modellemişlerdir. Bu çalışmanın amacı, tamamen iyonlaşan organik iyondan ileri gelen konsantrasyon ve jel polarizasyonunu da hesaba katarak, tuz giderimini modellemek için yeni bir model ortaya koymaktır. Bu amaçla yapılan deneysel çalışmalar, Osmonics Sepa CF marka 316SS model membran hücresi ile gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada kullanılan nanofıltrasyon membranı, Osmonics firmasından temin edilen DS5 (polisülfan-poliamid) nanofıltrasyon membranıdır. Deneylerde değişik reaktif boyar maddeler kullanılmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında, konsantrasyon ve jel polarizasyonu etkisine sahip organik iyon içeren çözeltiden tuz giderimini modelleyen, yeni bir model ortaya konmuştur. Spiegler-Kedem ve Perry-Linder modelleri ile film teorisi denklemlerine dayanan ve nanofıltrasyon membranlarından tuz giderimini tanımlayan yeni bir model geliştirilmiştir. Bu model, Rsg =1-(1-R0).(«)| l + ^-exp(^) 1 «c/ kd j (1) şeklinde olup, Ro, sadece tuz bulunması durumundaki tuzun gerçek giderme verimini, Rsg, ise, ortamda organik iyonun da bulunması durumunda tuzun gözlenen giderme verimini ifade etmektedir. Bu modelde iki parametre tanımlanmıştır. Bunlar, a, tuz giderimi üzerinde jel polarizasyonu etkisi ve kD, boyar maddenin kütle transfer katsayısıdır. Deneysel çalışmalarda kullanılan, NaCl ve boyar madde konsantrasyonları için deney sonuçları ile bu çalışmada önerilen model sonuçlarının uyum içerisinde olduğu görülmüştür. xıx Deneysel çalışmalarda, boyar madde ile birlikte, düşük tuz konsantrasyonlarında, pozitif ve negatif NaCl giderme verimleri, sıfır giderme veriminden uzaklaşırken, yüksek tuz konsantrasyonlarında, pozitif ve negatif NaCl giderme verimleri, sıfır giderme verimine doğru yaklaşmıştır. Tuz konsantrasyonu arttıkça, boyar maddenin membran yüzeyinde oluşturduğu jel tabakası etkisi azalmıştır. Bu durum yük etkisi ile açıklanmıştır. Tuz gideriminde jel tabakası etkisi katsayısı (a), NaCl ve boyar madde konsantrasyonlarına bağlı olarak değişmiştir. Literatür değerlerinin de, bu çalışmada önerilen model ile uyum içerisinde olduğu görülmüştür. Çalışmanın ikinci aşamasında, sentetik boya banyoları simule edilerek, yardımcı kimyasalların akı, tuz giderimi ve renk giderimindeki etkisi incelenmiştir. Ayrıca, tekstil endüstrisi gerçek boyahane atıksuları ile de çalışmalar yapılmış olup, nanofîltrasyon membranlarının boyahane atıksularının geri kazanılması üzerindeki etkisi incelenmiştir. tr_TR
dc.description.abstract Large quantities of water, dye and auxiliary chemicals are used in the textile dyehouses and at the end, wastewater which contain high concentrations of dissolved solids and strong color, will be sent to the main wastewater treatment plant. NF membranes are suitable for such wastewaters. Color will be highly rejected While the salts may be rejected lower and salt and water reuse can be possible. Two main approaches have been used to model the transport of ionic species through NF membranes. One of them is Spiegler and Kedem model and the second approach is based on the extended Nernst-Planck equations. Perry and Linder extended Spiegler and Kedem model to describe the salt rejection in the presence of a completely rejected organic ion not considering the concentration boundary layer of dye. The main objective of this study is to establish a new model indicating the rejection rate of salt solution (NaCl) containing ionised organic ion (dye), which has concentration polarization and gel-polarization effects. Experiments for this purpose have been performed with Osmonics Sepa CF lab-scale 31 6SS membrane cell. The nanofiltration membrane used in this study was a DS5 membrane (polysulfone- polyamide) supplied by Osmonics as a flat sheet. Different reactive dyes were used in the experiments. In the first part of this study, a new model indicating the rejection rate of salt solution (NaCl) containing organic ion (dye), which has concentration polarization and gel- polarization effects was established. Based on Spiegler-Kedem/Perry-Linder models and film theory equations, a simple model was developed to define the observed NaCl rejection in the presence of organic ion by nanofiltration membranes. This model is expressed as; Rss=i-(\-R0){<*) f j V?'5 l + ^Lexp(^) a.cf kd j 0) where, Ro is the real single salt rejection, Rsg is observed salt retention in the presence of organic ion. This model is characterized by two parameters: gel polarization effect on salt removal (a) and mass transport coefficient of dye (kd). There was a good agreement between the results of experiments and the model proposed in this study for the NaCl and dye concentrations studied. en_US
dc.description.degree Doktora tr_TR
dc.description.degree Ph.D. en_US
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/11527/16125
dc.publisher Fen Bilimleri Enstitüsü tr_TR
dc.publisher Institute of Science and Technology en_US
dc.rights Kurumsal arşive yüklenen tüm eserler telif hakkı ile korunmaktadır. Bunlar, bu kaynak üzerinden herhangi bir amaçla görüntülenebilir, ancak yazılı izin alınmadan herhangi bir biçimde yeniden oluşturulması veya dağıtılması yasaklanmıştır. tr_TR
dc.rights All works uploaded to the institutional repository are protected by copyright. They may be viewed from this source for any purpose, but reproduction or distribution in any format is prohibited without written permission. en_US
dc.subject Endüstriyel atık su tr_TR
dc.subject Membranlar tr_TR
dc.subject Nanofiltrasyon tr_TR
dc.subject Tuz giderme tr_TR
dc.subject Industrial waste water en_US
dc.subject Membranlar en_US
dc.subject Nanofiltrasyon en_US
dc.subject Tuz giderme en_US
dc.title Nanofiltrasyon membrantları ile tuz gideriminde organik iyon etkisi tr_TR
dc.title.alternative Effect of organic ion on the separation of salts by nanofiltration membranes en_US
dc.type Thesis en_US
dc.type Tez tr_TR
Dosyalar
Orijinal seri
Şimdi gösteriliyor 1 - 1 / 1
thumbnail.default.placeholder
Ad:
112233.pdf
Boyut:
9.75 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Açıklama
Lisanslı seri
Şimdi gösteriliyor 1 - 1 / 1
thumbnail.default.placeholder
Ad:
license.txt
Boyut:
3.16 KB
Format:
Plain Text
Açıklama