Methods for arsenic removal from aqueous solutions
Sulu çözeltilerden arsenik giderme yöntemleri
- Tez No: 416602
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞE TÜLAY ÖZBELGE, DOÇ. DR. ÇERAĞ DİLEK HACIHABİBOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 160
Özet
Geçtiğimiz birkaç onyılın en önemli çevre sorunlarından birisi tükenmekte olan su kaynakları ve temiz suya ulaşmakta yaşanan sıkıntılardır. Temiz su bulma korkusu belediyeleri sularını kirleticilerden ayırmaya ikna etmeye başlamıştır. Suda bulunan en önemli kirleticilerden birisi ayırmada da zorluklara sebep olan arsenik mineralidir. Bu çalışmada sudan arsenik arıtımı için uygulanabilir bir metod bulunmaya çalışılmıştır. Arsenik doğada kayalarda ve toprakta bulunan bir mineral olup, yer altı ve yer üstü sularına karışabilmektedir. Sağlık üzerine olan olumsuz etkileri sebebiyle içme sularında bulunabilecek arsenik miktarı Dünya Sağlık Örgütü tarafından 10 µg/L olarak belirlenmiştir. Bu çalışmada arsenik giderim problemine iki farklı polimer kullanılarak iki farklı metotla yaklaşılmıştır. Çapraz bağlanma ko-polimerizasyonu metoduyla sentezlenen ve yüksek poroziteye sahip katyonik diallyldimetilamonyum klorür (DADMAC), N,N'-tetraallylpiperaziniumdichloride (TAP) hidrojelleri kesikli ve sabit yatak adsorpsiyon işleminde kullanılmıştır. Diğer yandan lineer suda çözülebilen diallildimetilamonyum klorür – vinil piridin ko-polimerleri ise polimer destekli ultrafiltrasyon (PDUF) işlemlerinde kullanılmıştır. Bu çalışmada DADMAC hidrojellerin bugüne kadar literatüre sunulan hidrojellere göre çalışılabilinen pH aralığı, arsenik tutma miktarı ve temas süresi açısından daha etkili olduğu gözlemlenmiştir. Hidrojeller geniş bir pH aralığında arsenat (As (V)) anyonlarını yüksek bir verim ile tutabilmektedirler (pH 6-10). 1000 µg/L (100 mL) arsenik içeren çözeltilere 0.1 g hidrojel eklenmesiyle 15 dk. dan az bir sürede yüzde 99 arsenik giderimi elde edilmiştir. Hidrojellerin rejenerasyonu ve tekrardan kullanımıyla ilgili deneyler de bu çalışmada yer almaktadır. Ticari olarak satılan polieter sülfon içeren membranlar ile gerçekleştirilen ultrafiltrasyon çalışmalarında pH 7-10 arasında arsenat iyonlarının (As (V)) gideriminde yüzde 80-85 civarında verim gözlemlenirken DADMAC- P(4-VP) ko-pollimerlerinin eklenmesi ile bu oranın yüzde 98'e çıkabilmiştir. Polimer destekli ultarfiltrasyon deneylerinde 0,01 g/L polimer derişimi etkili bir ayrım için yeterli bulunmuştur. Polimer – arsenik etkileşiminin yetersiz oluşundan dolayı, sudan üç değerlikli (As (III)) arsenik anyonlarının sudan ayrılmasında en fazla yüzde 50 verim elde edilebilmiştir. Bu denemelerde ultrafiltrasyon işlemiyle elde edilen en yüksek değer ise yüzde 40 olmuştur.
Özet (Çeviri)
In the last few decades, one of the major environmental problems that world has been facing is limited access to clean water and depletion of water resources. Scarcity of clean water started to compel municipals to use waters which must be separated from contaminants. One of the major contaminants in water sources is arsenic which poses a challenge for separation. This study is an effort to find a feasible method for the removal of arsenic from water. Arsenic is a mineral found in rocks and soil, which can contaminate ground waters and surface waters used as public water resources. Due to adverse effect of arsenic on human health and plants allowable arsenic concentration in drinking waters was determined as10 µg/L by the World Health Organization (WHO). In this study, arsenic removal problem was approached with two different arsenic removal methods based on the use of two different types of polymers. High porosity cationic hydrogels synthesized via crosslinking co-polymerization of diallyldimethylammonium-chloride (DADMAC) with N,N'-tetraallylpiperaziniumdichloride (TAP) was used in batch and fixed colum adsorption studies; on the other hand, water soluble linear diallyldimethylammonium chloride (DADMAC) – vinyl pyridine (P(4-VP)) co-polymers were used in polymer enhanced ultrafiltration (PEUF) studies. DADMAC hydrogels can be regarded as the most efficient hydrogels reported in literature for arsenate removal in terms of applicable pH range, arsenic removal capacity and contact time required. In this study, hydrogels synthesized showed high affinity for arsenate anions (As (V)) at a wide pH range of 6 to 10. Arsenic removal efficiency of 99 percent was obtained when arsenic solutions having concentrations of 1000 µg/L (100 mL) were treated with 0.1 g hydrogel with a contact time less than 15 minutes; regeneration and re-usability studies of hydrogels were also conducted. Ultrafiltration experiments conducted with commercially available Polyether Sulfone (PES) membranes resulted in arsenate (As (V)) retention values around 80-85 percent in the pH range of 7 to 10, while DADMAC- P(4-VP) co-polymer addition increased this value up to 98 percent. In PEUF, polymer concentrations of 0.01 g/L were enough for successful separations without membrane fouling. On the other hand arsenite (As(III)) removal by PEUF resulted in merely as high as 50 percent only due to the poor interaction of polymer with arsenic ions. Highest retention value obtained in ultrafiltration experiments for As(III) was also recorded as 40%.
Benzer Tezler
- Çeşitli adsorbanlar kullanılarak sulu ortamlardaki arsenik giderimi
Removal of arsenic ions by using different adsorbents in aqueous solutions
BÜŞRA PEHLİVAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaManisa Celal Bayar ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VEDİA NÜKET TİRTOM
- As (V) removal from aqueous solutions with magnetic activated carbon prepared from almond shell, apricot and peach stones mixture
Badem kabuğu ile kayısı ve şeftali çekirdeği karışımından hazırlanan manyetik aktif karbonla sulu ortamlardan as (V) giderimi
HAWRAZ LUQMAN RAHMAN SURCHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Çevre MühendisliğiFırat ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ERDEM
- Fe3O4 kaplı aktif karbon ile arsenik giderimi
Removal of dye from iron-coated activated carbon and aqueous solutions
NİLGÜN BAŞOK
- Bayer prosesi artığı kırmızı çamur kullanılarak sulu ortamdan arsenik giderilmesi
Başlık çevirisi yok
SEMA ALTUNDOĞAN
- Atıksulardan çeşitli adsorbanlarla arsenik giderimi
Adsorptive removal of arsenic from wastewaters by various adsorbents
YAŞAR ANDELİB ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NURAN DEVECİ