Sentezlenen yeni membranların kimyasal yöntemlerle modifiye edilerek membran biyoreaktörde kullanılması
New membranes modified by chemical methods which are synthesized using membrane bioreactor
- Tez No: 394501
- Danışmanlar: PROF. DR. NEŞE TÜFEKCİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 237
Özet
Su kaynaklarının giderek azalması atıksuların arıtımının daha etkili bir şekilde yapılmasını zorunlu kılmaktadır. Bu amaçla membran teknolojisi kullanımı giderek artmaktadır. Bu çalışmada Batık MBR (Membran Biyoreaktör) sistemi kullanılarak meyve suyu atıksuyunun arıtımı gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada atıksuyun karakterizasyonu yapılmış ve değerler esas alınarak sentetik bir atıksu hazırlanmıştır. Çalışmada aktif çamur iki farklı organik yükleme (KOİgiriş=500 mg/L ve KOİgiriş=1000 mg/L) ve iki farklı çamur yaşı (ÇY=15 gün ve ÇY=30 gün) uygulanmıştır. Arıtımda kullanılmak üzere polieterimid (PEİ) ve poliakrilonitril (PAN) membranlar sentezlenmiş ve daha sonra bu polimerlere polivinilpirolidon (PVP) kimyasalı eklenerek membranlar modifiye edilmiştir. Sentezlenen membranlar modüllere takılarak aerobik batık MBR sistemine batırılmış ve paralel olarak işletilerek membranlardan süzüntü elde edilmiştir. Buna bağlı olarak modifikasyonun arıtıma etkileri, modifiye edilmemiş membranlarla kıyaslanmıştır. Aktif çamur için pH, çözünmüş oksijen, çözünmüş mikrobiyal ürün (SMP), hücre dışı polimerik maddeler (EPS), mikroorganizmaların flok yapısı ve yüzey özellikleri (yüzey yükü ve göreceli hidrofobisite), KOİ, azot, fosfor, zeta potansiyeli ve atıksuyun viskozitesi incelenmiştir. Membranlar için ise temas açısı (hidrofilisite/hidrofobisite), SEM, FT-IR, AFM, porozite, su tutma kapasitesi ve membran çözeltileri için viskozite analizleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizlere göre en verimli arıtımı sağlayan ve en az kirlenen (yüzeysel kirlenme ya da porların tıkanması) membran tespit edilmeye çalışılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre; en iyi akı performansı ve yüksek süzüntü hacmi ile kirliliğe karşı uzun süreli kullanım sağlayan ve ekonomik açıdan en etkili olan membranın PVP katkılı kimyasal modifikasyonla sentezlenmiş PANmod membran olduğu belirlenmiştir. Ayrıca KOİgiriş konsantrasyonunun 1000 mg/L ve çamur yaşının 30 gün olduğu koşullarda arıtılabilirlik daha etkili bir şekilde gerçekleştirilmiştir (Giderim verimi KOİ=98,5%, denge akısı Jd = 14 L/m2.h).
Özet (Çeviri)
The gradual decrease of water resources necessitates the construction of more effective treatment of wastewater. For this purpose the use of membrane technology is gradually increasing. In this study the submerged MBR (Membrane Bioreactor) were performed using the purification of juice wastewater system. Firstly, characterization of wastewater was made according to the values based on the synthetic wastewater. In this study, two different organic loading activated sludge (COD = 500 mg / L, COD = 1000 mg / L) and two different sludge age (SA=15 days and SA=30 days) were used. For use in treatment, the polyetherimide (PEI) membranes and polyacrylonitrile (PAN) membranes synthesized, and then these polymers were modified by adding polyvinylpyrrolidone (PVP) chemicals. Synthesized membranes were immersed in the aerobic submerged MBR system by attaching to the modules and obtained filtrate membranes operated in parallel. Accordingly modification refining effects were compared with unmodified membranes. For the activated sludge, pH , dissolved oxygen, dissolved microbial products (SMP), extracellular polymeric substances (EPS), microorganisms jib structure and the surface properties (surface charge and relative hydrophobicity), COD, nitrogen, phosphorus, zeta potential and wastewater viscosity was examined. For membranes, contact angle (hydrophilicity / hydrophobicity), SEM, FT-IR, AFM, porosity, viscosity analyzes for water content and membrane solution was performed. In the analysis made, the membrane which enables the most efficient treatment and which is least contaminated (surface contamination or clogging of the pores) was to be identified. According to the obtained results; it was determined that modificated PANmod membrane by added PVP chemical, has the best flux performance and high filtrate volume and providing long-term use against pollution. And also it is the most effective and economical membrane. The best results in this study has been obtained in the following operating conditions SA=30 days, COD=1000 mg/L (COD=99,2% removal efficiency, Jd = 14 L/m2.h permeate flux).
Benzer Tezler
- The production of polymer/nanocomposite proton conducting membranes for polymer electrolyte membrane fuel cell (pemfc) applications
Proton iletken membran yakıt hücreleri uygulamarı için proton iletken polimer/nanokompozit membranların üretilmesi
AYŞE ASLAN
- The production of azole functional novel proton conductive membranes for polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) applications
Polimer elektrolit membran yakıt hücresi uygulamaları için azol fonksiyonlu yeni proton iletken membranların hazırlanması
DENİZ SİNİRLİOĞLU
Doktora
İngilizce
2016
KimyaFatih ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ EKREM MÜFTÜOĞLU
PROF. DR. AYHAN BOZKURT
- New methodologies for macro and micro structured hyperbranched polymers
Makro ve mikro yapılı çok dallanmış polimerler için yeni yöntemler
SEMİRA BENER
- Tiyazol sübstitüe ftalosiyaninlerin sentezi ve biyosensör özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of thiazole substituted phthalocyanines and investigation of their biosensor properties
FARUK DEMİR
- Gaz ayırma işlemleri için silikon modifiye poliimid membranların sentezi ve karakterizasyonu
The synthesis and characterization of siloxane modified polyimid membranes for gas seperation processes
HALİL PEKEDİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ GÜRKAYNAK