Nanofiltrasyon ile proses sularından organik maddelerin geri kazanımının araştırılması
The investigation of organic matter recovery from process water by nanofiltration
- Tez No: 178209
- Danışmanlar: PROF.DR. SEMİHA ARAYICI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 221
Özet
Bu çalışmada sıvı bulaşık deterjanı üretimi yapılan tankların Cleaning-in-Place (CIP) Yerinde Yıkanması sonucu oluşan atıksulardan ?Nanofiltrasyon? prosesi ile üretimde kullanılan maddelerin ve proses suyunun geri kazanılması amaçlanmıştır. Çalışmanın amacına yönelik olarak yüksek konsantrasyonlarda yüzey aktif madde içeren CIP atıksuyunun membranda oluşturacağı akı kayıplarının nedenleri de araştırılmıştır. Bunun için membranlarda ?Kirlenme? den ve ?Konsantrasyon Polarizasyonu? ndan kaynaklanan akı kayıpları ayrı ayrı hesaplanmıştır. Membranlarda meydana gelen kirlenme ?Temas Açısı? ve ?Atomik Kuvvet Mikroskopisi (AFM)? ölçümleri ile değerlendirilmiştir. Sıvı bulaşık deterjanı üretimi yapılan tankların yıkanması sonucu oluşan CIP atıksuyunda ve bu atıksuyun alındığı şarjda üretilen sıvı bulaşık deterjanındaki yüzey aktif madde, boyar madde ve tuz konsantrasyonları oranlanarak, CIP işlemi sonrası tankta kalan maddelerin 10 kat seyreldiği bulunmuştur. Atıksuda yüksek miktarda bulunan anyonik ve nonyonik yüzey aktif maddelerin kritik misel konsantrasyonu (KMK) değerlerinin altındaki konsantrasyonlarda hazırlanan model atıksular kullanılarak membran seçimi yapılmıştır. Bunun için üç farklı membranın hidrofilik/hidrofobik özellikleri, kimyasal yapısı, yüzey özellikleri ve MWCO değerlerinin, yüzey aktif maddelerin akı kaybı ve giderim verimi üzerindeki etkileri incelenmiştir. 10 kat seyrelme oranı ile model olarak hazırlanan CIP atıksuyu ile yapılan deneylerde, nanofiltrasyon membranlarında önemli işletme parametreleri olan pH, sıcaklık ve basıncın etkileri incelenmiş ve atıksuda bulunan maddelerin giderim verimleri ve membranlarda meydana gelen akı kayıplarına etkileri ortaya konmuştur. Atıksuda bulunan farklı özellikteki yüzey aktif maddelerin birbirleri ile olası etkileşimleri de araştırılmıştır. Sıvı bulaşık deterjan üretiminde kullanılan maddelerin CIP işlemi sonrasında farklı oranlarda da (5 ve 20 kat) seyrelebilmesi durumunda, atıksuda bulunan maddelerin nanofiltrasyon membranında gösterdiği değişiklikler araştırılmıştır. Çalışmanın sonunda 5, 10 ve 20 kat seyrelme oranları ile yapılan deneylerde en fazla geri kazanımın sağlandığı basınçta elde edilen süzüntüler farklı bir nanofiltrasyon membranından geçirilmiş ve daha iyi kalitede süzüntüler elde edilmiştir. Deneysel çalışmalar sonunda, yüksek konsantrasyonlarda yüzey aktif madde içeren CIP atıksuyunun nanofiltrasyon membranında ciddi kirlenmelere neden olmadığı görülmüş ve iki adımlı nanofiltrasyon prosesi ile geri kazanımının mümkün olduğu ortaya konulmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, recovery of product and process water from rinsing water ?Cleaning in Place-(CIP)? of liquid dish detergent by using nanofiltration process was investigated. According to objective of study, the effects of CIP wastewater which contain higher concentration of surface active matter on the flux decline were also revealed. Flux decline caused by ?Fouling? and ?Concentration Polarization? was calculated individually. Membrane fouling was evaluated of with ?Contact Angle? and ?Atomic Force Microscopy (AFM)? measurements. Surface active matter, dye and salt concentrations in the CIP wastewater obtained from washing at liquid dish detergent tanks and in liquid dish detergent obtained from this production were compared. It was determined that the residue after CIP washing were diluted 10 times. Model wastewaters that used in membrane screening were prepared under the critical micelle concentration of anionic and nonionic surface active matters. Experimental investigations were performed with three different membranes. In the membrane screening, the effect of hydrophobic/hydrophilic characteristics, chemical structures, surface properties and MWCO values of the membranes on the flux decline and retention performance were investigated. Variable operating conditions (pH, temperature, transmembrane pressure) which are important parameters for nanofiltration membranes were studied with 10 times diluted model CIP wastewater. The effects of these parameters on the flux declines of membranes and on the removal efficiencies of contaminants in the wastewater were revealed. Also the interactions between the surface active matters that have different characteristics were investigated. The components that are used in the production of liquid detergent can be diluted with various rates (5 times and 20 times). So the effects of components that have been in wastewater in this situation on nanofiltration membrane were studied. At the end of the study, the permeates that producted from 5, 10 and 20 times diluted CIP wastewater and obtained with pressure that provied best recovery of pollutants were treated by different a nanofiltration membrane. A more high quality permeates were achieved using two stage nanofiltration process. At the end of the experimental studies it was determined that CIP wastewater contain high concentration of surface active matter did not cause serious fouling on the nanofiltration membrane. Finally it can be concluded that two stage nanofiltration process is technically feasible for recovery of CIP wastewater.
Benzer Tezler
- Tekstil endüstrisi atık sularında membran proseslerle su geri kazanımı ve konsantre giderimi için farklı teknolojilerin denenmesi
Testing of different technologies for concentrate of membrane treatment technologies in industrial waste water
ALPER YAZAGAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER
- Modelling of the leachate treatment plant with membrane bioreactor process
Membran bioreaktör procesli bir sızıntı suyu arıtma tesisinin modellenmesi
CANSU DELİBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET ÖZTÜRK
- Nanofiltrasyon yöntemi ile deri ve zeytinyağı atıksularından renk giderimi
Color removal from leather and olive oil wastewaters by nanofiltration method
SEVİL IŞIKLI BEKTÜRE
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DUYGU KAVAK
- Ekmek mayası endüstrisi seperasyon prosesi atık sularında membran prosesler ile renk giderimi
Decolorization of baker?s yeast industry?s seperation wastewater by membrane processes
ÜLKÜ PAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Bilimleri ve Mühendisliği Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA TÜRKER
PROF. DR. İZZET ÖZTÜRK
- Application of reverse osmosis, nanofiltration and sorption-ultrafiltration hybrid processes for removal of endocrine disruptors in water
Sularda bulunan hormon bozucuların uzaklaştırılması için ters ozmos, nanofiltrasyon ve sorpsiyon-ultrafiltrasyon hibrit proseslerinin uygulanması
SUNA YÜKSEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NALAN KABAY