Application of tubular ceramic nanofiltration membranes for textile waste water desalination
Tekstil atık sularından tuz giderimine yönelik tübüler seramik nanofiltrasyon membranlarının kullanımı
- Tez No: 482452
- Danışmanlar: PROF. DR. MUHSİN ÇİFTÇİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Tekstil endüstrisi, büyük miktardaboya/inorganik tuz içerenrenkli atık su üretmektedir. Çevresel kaygılar ve verimli enerji kullanımı, tekstil atıksuyundan gelen yeniden kullanılabilir su ve tuzların hayati bir önem taşımasını sağlamıştır.Seramik nanofiltrasyon (NF) membranları, yüksek derecede tuz içeren atıksularda, boyalar ve tuzların (örn., NaCl) geri kazanılması ve saflaştırılması için gittikçe önem kazanmaktadır. Seramik membranlar polimerik membranlara kıyasla üstün kimyasal/mekanik/termal özelliklere sahiptirler. Seramik NF membranlarının tuzdan arındırma performansları, hedef iyonların konsantrasyonunave kimyasal yapısına,beslenen atıksuyun pH'ına, atık su akışına ve seçici NF tabakasının kimyasal/yüzey/nano-yapısal özelliklerine bağlıdır. Amfoterik davranışlarından dolayı metal oksitler NF tabakası malzemesi olarak kullanılırlar.NF tabakasının yüzey yükü, büyük oranda beslenen atıksuyun pH'ına bağlıdır. Çözeltideki iyonik tuzlar ile NF tabakası arasındaki itici/çekici kuvvetler, iyonik tuzların ayrılmasını mümkün kılar.Bu çalışmada, zirkonya katkılı titanyum esaslı NF tabakaları tasarlandı. Desalinasyon deneyleri, farklı pH değerlerinde 10-3M Na2SO4 ve MgSO4tuzları şle gerçekleştirilmiştir. 5 farklı membranın tuz tutma kapasiteleri belirlendi.Membranların tuz tutma yüzdeleri süzüntü ve kalıntı örneklerinin iyon konsantrasyonları kullanılarak hesaplanmıştır. Mg2+ iyon konsantrasyonu, 0.01 M EDTA titrasyonuyla, SO4-2iyon konsantrasyonu ise 420 nm dalga boyunda spektrofotometre ile tespit edilmiştir.Filtrasyon testleri sonucunda tuz tutulumunun pH'a bağlı olduğu açıkça görülmüştür. En yüksek SO4-2 ve Mg2+ iyon tutulmaları sırasıyla % 95 ve% 91 olarak MF+disperal (böhmit)+P2 (600 0C)+TTIP hidrosol+Ti/Zr polimerik (çift katmanlı) membran kullanılarak elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Textile industry generates coloured wastewater containing a significant level of dye/inorganic salts. Environmental concerns and efficient energy use make the recovery of reusable water and salts from textile wastewater vital globally. Ceramic nanofiltration (NF) membranes are becoming increasingly important for the recovery and purification of dyes and salts (e.g., NaCl) in high salinity waste streams. They have superior chemical/mechanical/thermal properties compared to their polymeric counterparts. Desalination performances of the ceramic NF membranes depend on the concentration and chemical structure of the target ions, pH of feed and the wastewater stream along with the chemical/surface/nanostructural properties of the selective NF layer. Metal oxides are generally used as NF layer materials due to their amphoteric behaviour. Repulsive/attractive forces between the ionic species in the solution and the NF layer may make the separation of ionic species possible. In this work, zirconia doped titania based NF layers were designed. Desalination experiments were conducted with 10-3 MNa2SO4 and MgSO4salts at different pH values. Salt retention capacities of 5 different membranes were determined. Percent retention was calculated using ion concentrations in permeate and retentate streams. The Mg2+and SO4-2ion concentrations were determined by titration with 0.01 M EDTA and by spectrophotometer at 420 nm, respectively. A clear pH dependency of the salt retention was found in filtration tests. The highest SO4-2 and Mg+2 ion retentions were obtained withusing MF+disperel (boehmite)+P2 (6000C)+TTIP hydrosol+Ti/Zr polymeric (double layer) membraneas 95% and 91%, respectively.
Benzer Tezler
- Preparation and characterization of ceramic micro/ultra/nanofiltration membranes for separation processes and wastewater treatment
Seramik mikro/ultra/nanofiltrasyon membranlarının hazırlanması, karakterizasyonu ve ayırma işlemleri, atıksu arıtımında kullanılması
ÖNCEL KIRKBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Seramik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHSİN ÇİFTÇİOĞLU
- Demineralization of whey by electrodialysis
Elektrodiyaliz ile peynir altı suyunun demineralizasyonu
CANSU GÜLSEVEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Filtration performance of ceramic membranes at whey processing and risk assessment of end-product
Seramik membranların peynir altı suyu işlenmesinde filtrasyon performansı ve son ürünün risk analizi
FURKAN AYTEKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER
- Ceramic membrane application for producing high quality end-product from acidic cheese whey based on filtration conditions and immobilized enzymatic activity
Asidik peynir altı suyundan yüksek kalitede son ürün eldesinde filtrasyon şartlarına ve immobilize enzim aktivitesine bağlı olarak seramik membran uygulaması
SAMA ALI QAHTAN AL-MUTWALLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER
- ANSI/AWS A5.1-91 E6013 rutil elektrodlarda SiO2 içeren farklı hammaddelerin örtü özelliklerine ve uygulama performansına etkisi
Effects of different SiO2 based raw materials on coating properties and operational behaviour of ANSI/AWS A5.1-91 E6013 rutile electrodes
HÜSEYİN SADRİ İÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Seramik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK ÖZKAL