Zayıf asidik katyon değiştirici reçine ile atıksulardan Pb(2+) gideriminin araştırılması
Investigation of the Pb(2+) removal from wastewaters by weak acidic cation exchanger resin
- Tez No: 305483
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. İLDA VERGİLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 136
Özet
Bu çalışmada, sentetik atıksulardan kurşun iyonu uzaklaştırılmasında zayıf asidik iyon değiştirici kullanımı ele alınmıştır. Çalışmayı üç bölüme ayırmak mümkündür. Birinci bölümde farklı başlangıç konsantrasyonları, temas süresi, pH, sıcaklık ve iyon değiştirici miktarlarının iyon değişimine etkisinin incelenmiştir. Kurşun iyonunun iyon değiştirici reçine ile gideriminde pH = 5, 360 dakika temas süresi ve 0.05 g iyon değiştirici miktarı optimum koşullar olarak belirlenmiştir. İyon değişimi mekanizmasının farklı koşullarda işleyişi izoterm, kinetik ve termodinamik modeller ile araştırılmıştır. İyon değişimi mekanizmasını açıklayan en uygun izoterm modeli Koble-Corrigan olarak bulunmuştur. Sıcaklığın ve başlangıç konsantrasyonunun reaksiyon ve difüzyon kinetiğine etkisi ayrı ayrı modellenmiştir. Yüksek R2 (0.991 ? 0.9998), düşük %? (1.2 ? 4.2) ve birbirine çok yakın qden ve qhes değerleri Tip 1 Yalancı İkinci Derece kinetiğinin en uygun reaksiyon esaslı kinetik model olduğunu göstermiştir. Başlangıç kurşun konsantrasyonunun ve sıcaklığın etkisinin incelendiği çalışmada sırasıyla partikül içi difüzyon ve por ve yüzey kütle difüzyonu modeli en uygun difüzyon modelleri olarak belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünü kurşun içeren çözeltilerin farklı akış hızları ile iyon değiştirici reçine doldurulmuş kolonlardan geçirilmesi ve rejenerasyon çalışmaları oluşturmuştur. Kırılma noktasına 3 m/h akış hızı ile birinci yüklemede 35033 BV, 5m/h akış hızı ile de 23805 BV kurşun çözeltisi geçirildikten sonra ulaşılmıştır. Her iki akış hızı için rejenerasyon sonrası kapasite kaybı yaklaşık %28 dir. Çalışmanın üçüncü bölümünde iyon değiştiricinin kurşun iyonu ile etkileşimlerini incelemek üzere FTIR (Fourier Transform Infrared) spektrumları ve yüzeydeki mikro yapılarda meydana gelen değişimleri görmek için ise ESEM (Çevresel Taramalı Elektron Mikroskobu) çekimlerinden yararlanılmıştır. Sonuç olarak, zayıf asidik iyon değiştirici reçineler ile iyon değişiminin özellikle düşük konsantrasyonlarda kurşun giderimi için uygun bir arıtım yöntemi olduğu ortaya konulmuştur. Uygun akış hızı ile zayıf asidik reçinelerin rejenere edilerek düşük kapasite kayıpları ile tekrar tekrar kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, lead (Pb2+) removal from synthetic wastewater by weak acidic ion exchange resin was investigated. The study was composed of three sections. In the first section, effects of different initial lead concentrations (C0), pH, temperature (T), time (t) and ion exchange resin amounts (m) were examined. The optimum conditions were determined as pH=5, t=360 min., m = 0.05 g for lead removal. Ion exchange mechanism at various conditions were observed using isotherm, kinetic and thermodynamic models. The better correlation was found as Koble-Corrigan isotherm model. Effects of temperature and initial lead concentration on the reaction and diffusion kinetics were modelled separately. The higher R2 (0.991?0.9998), lower % ? (1.2?4.2) and closer values of qexp and qcal showed that the data fitted well with pseudo second order model among the reaction based kinetic models. The intraparticle diffusion, and pore and surface mass diffusion models were determined as the most suitable diffusion models in the investigation of initial lead concentration and temperature effects, respectively. In the second section of study, column studies with different flow rates and regeneration studies were performed. It was reached to breakthrough point at 35033 BV and 23805 BV for the flow rate of 3 m/h and 5 m/h, respectively. The capacity loss was found as approximately 28% for both flow rates. In the third section of the study, FT-IR (Fourier Transform Infrared) spectra and ESEM (Environmental Scanning Electron Microscopy) images were used to determine the interaction between the ion exchange resin and Pb(2+) ions, and to investigation of microsurface of the resins, respectively. Finally, it can be concluded that ion exchange process with weak acidic ion exchangers is technically feasible for lead removal especially at low concentrations. Column studies revealed that weak acidic ion exchangers can be used after regeneration repeatedly with low capacity losses.
Benzer Tezler
- Peynir mayası aktivitesinin tayini için yeni bir yöntem geliştirilmesi
Development of a new method for the determination of rennin activity
TÜRKAN BUDAK
- Sulu çözeltilerden bazı ağır metal iyonlarının iyon-şelat değiştirici reçinelerle ayrılmasında kesikli-sürekli işlemler
Batch and continuous applications in analytical separation of some heavy metal ions from aqueous solution with ion-chelating exchange resins
TÜRKAN ALTUN
- İyon değişim prosesi ile alkali proteaz enziminin ayırılması
Separation of alkaline protease enzyme by ion exchange
İLKNUR ŞENVER
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. TUNÇER ÖZDAMAR
- Reçinelerle ağır metal adsorpsiyonu ve atık sulara uygulanması
Adsorption of heavy metals with resins and its wastewater applications
FETHİYE GÖDE
- Iyon değişim kromatografisi için polimerik ligand içeren yeni dstek materyallerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of new supports with polymeric ligands for ion-exchange chromatography
BERNA SARAÇOĞLU
Doktora
Türkçe
2008
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ TUNCEL