Şehir atık suyu arıtma tesisindeki atık su ve çamurundaki bor'un membran filtre üzerinde önderiştirilmesi çalışması

Abstract

Pervaporasyon; ayırması zor olan sıvı çözeltilerin bir membran yardımı ile ayrılmasını ve geri kazanılmasını sağlayan ekonomik, çevreci, düşük enerjili bir yöntemdir. Bu çalışmada; doğal polimer olan poli(vinilalkol) (PVA)/CS-g-PDMAAm (poli(N,N-dimetilakrilamit)) membranları kullanılarak bor/su karışımlarının pervaporasyon yöntemi ile ayrılmıştır. Pervaporasyon deneylerinde; sıcaklığın, derişim etkisinin, membran kalınlığının, membran aşı oranının, pH etkisinin, deriştirme verimi ve akı üzerine etkisi incelenmiştir. Çalışma sonucunda, ideal sıcaklık 25 ?C olarak bulunmuştur. CS-g-PDMAAm yüzdesinin artmasıyla deriştirme verimi ve akı değerlerinin arttığı gözlenmiştir. En iyi deriştirme verimi değeri %149,7 ve bu değerdeki akı 1,51 kg/m2h olarak bulunmuştur. Membran kalınlığı 45µm'de en iyi deriştirme verimi değeri %162,8 ve bu değerdeki akı 1,70 kg/m2h olarak bulunmuştur. Besleme çözeltisindeki su miktarı arttıkça deriştirme verimi değerlerinin arttığı görülmüştür. PVA/CS-g-PDMAAm membranı seçici olarak suya karşı geçirgendir. CS-g-PDMAAm yüzdesinin artmasıyla deriştirme verimi ve akı değerlerinin arttığı gözlenmiştir. En iyi deriştirme verimi değeri %149,7 ve bu değerdeki akı 25 ?C'de, pH 6,5'de 45µm kalınlığına sahip membranda 1,51 kg/m2h olarak bulunmuştur. Bulunan optimum pervaporasyon şartlarında atıksu arıtma tesisinden alınan numuneler ile SRM örnekleri üzerinde analiz edilmiştir.

Pervaporation; It is an economical, environmentally friendly, low-energy method that enables the separation and recovery of liquid solutions that are difficult to separate with the help of a membrane. In this study; The natural polymer poly(vinylalcohol) (PVA)/CS-g-PDMAAm (poly(N,N-dimethylacrylamide)) membranes were separated by pervaporation method of boron/water mixtures. In pervaporation experiments; The effects of temperature, concentration effect, membrane thickness, membrane graft ratio, pH effect on concentration efficiency and flux were investigated. As a result of the study, the ideal temperature was found to be 25 ?C. It was observed that the concentration efficiency and flux values increased with increasing CS-g-PDMAAm percentage. The best concentration efficiency value was 149.7% and the flux at this value was found to be 1,51 kg/m2h. At the membrane thickness of 45µm, the best concentration efficiency value was found to be 162.8% and the flux at this value was found to be 1.70 kg/m2h. It was observed that the concentration efficiency values increased as the amount of water in the feed solution increased. The PVA/CS-g-PDMAAm membrane is selectively permeable to water. It was observed that the concentration efficiency and flux values increased with increasing CS-g-PDMAAm percentage. The best concentration efficiency value was 149.7%, and the flux at this value was found to be 1,51 kg/m2h at 25 ?C, pH 6.5 in the membrane with 45µm thickness. The optimum pervaporation conditions found were analyzed on the samples taken from the wastewater treatment plant and on the SRM samples.