İçme sularından demir ve mangan gideriminde farklı membranların kullanılması ve membranların kirlenme karakterizasyonları
Removal of iron and manganese from drinking water by using various membranes and characterization of membrane fouling
- Tez No: 578761
- Danışmanlar: PROF. DR. NEŞE TÜFEKCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Bu çalışmada demir (Fe+2) ve manganın (Mn+2) oksidasyon ve batık membran sistemleri ile giderimi, membranların kirlenme karakterizasyonları analiz edilmiştir. Çalışmanın oksidasyon kısmında, demir ve manganın atmosferik oksijen ile oksidasyonuna Fe(OH)3 (demir hidroksit) ve MnO2 (mangan dioksit)' nin katalitik etkisi araştırılmıştır. Çalışmanın membranlar ile yürütülen kısmında, demir (Fe+2) ve mangan (Mn+2) batık membran sistemleri ile arıtılmıştır. Plaka tipi PES (polietersülfon) membran ve hollow fiber PP (polipropilen) membran olmak üzere iki tip UF (ultrafiltrasyon)membran kullanılmıştır. pH Fe+2 deneyleri için 6,5-7, Mn+2 deneyleri için 9-9,5 ve Fe+2-Mn+2 deneylerinde 8,5 değerlerinde tutulmuştur. Membranların çıkış sularından toplanan akılar tartılıp belirli aralıklarla kayıt altına alınarak, membran akılarındaki değişimler ortaya konmuştur. Çıkış suyundan alınan numunlerde demir ve mangan analizleri yapılıp, giderim verimleri hesaplanmıştır. Membranların temiz ve kirli hallerinin FT/IR analizleri ve SEM taramaları yapılmıştır. Başlangıç akıları (J0), denge akıları (Jdenge), toplam dirençler (Rt), kek dirençleri (Rc), membran dirençleri (Rm), por dirençleri (Rp) hesaplanmıştır. Sonuç olarak, oksidasyon deneylerinde Fe(OH)3 ve MnO2 yumaklarının demir (Fe+2) ve mangan (Mn+2)' nin atmosferik oksijen ile oksidasyonuna katalitik etki yaparak reaksiyonları hızlandırdığı gözlemlenmiştir. Ayrıca Fe(OH)3 yumaklarının katalitik etkisinin MnO2 yumaklarına göre daha yüksek olduğu ortaya çıkmıştır. Batık membran sistemleri ile Fe+2 ve Mn+2 gideriminde istenen giderim verimlerinin elde edildiği, akıdaki azalmanın hollow fiber PP membranda, plaka tipi PES membrana göre daha fazla olduğu görülmüştür. Kirlenen membranlarda yapılan analizler, kirlenmede MnO2 yumaklarının Fe(OH)3 yumaklarına göre daha etkili olduğunu, Fe(OH)3 yumaklarının ağırlıklı olarak membran yüzeyinde birikerek, porlarda tıkanmanın önüne geçtiğini ve ikinci bir membran görevi gördüğünü ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, removal of iron (Fe2+) and manganese (Mn2+) by oxidation and submerged membrane systems and characterization of membrane fouling has been analyzed. In the oxidation step, catalytic effect of Fe(OH)3 and MnO2 pellets on oxidation of iron and manganese with atmospheric oxygen were investigated. In the experiments that has been carried out with membranes, Fe2+ and Mn2+ were treated by submerged membrane systems. Two types of UF (ultrafiltration) membranes were used (PES (polyethersulfon) membrane and the other is hollow fiber PP (polypropylen)). The effluents were weighed and recorded to observe change in flow. FT/IR analyzes and SEM scanning for membranes were performed. Initial flow (J0), balance flow (Jbalance), total resistances (Rt), cake resistances (Rc), membrane resistances (Rm), and pore resistances (Rp) were calculated. As a result, pellets of Fe(OH)3 and MnO2 have catalytic effect on oxidation of iron (Fe2+) and manganese (Mn2+) with atmopheric oxygen. Also these experiments have revealed that catalytic effect of Fe(OH)3 pellets was stronger that MnO2 ones. In submerged membrane experiments looking at results, we can conclude that removal of iron (Fe2+) and manganese (Mn2+) were successful, flux decline in hollow fiber PP membrane was higher than the plate type PES membrane. Analyzes of membranes have shown that MnO2 pellets played more active role in fouling comparing to Fe(OH)3 pellets, and the Fe(OH)3 pellets more likely to be adsorbed on membrane surface rather than the pores, so they prevent fouling of pores and acts as a second membrane filter by forming a cake layer.
Benzer Tezler
- Fe(II) ve Mn(II)'nin birlikte giderimine DOM etkisi ve batık membran filtrelerle ileri arıtımı
Effect of NOM on the removal of Fe(II) and Mn(II) and advanced treatment with immersed membrane system
SUNA ÖZDEN ÇELİK
Doktora
Türkçe
2011
Çevre Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEŞE TÜFEKÇİ
- Removal of microbial pollutants and micropollutants with reverse osmosis membranes from drinking water
Ters osmoz membranlar ile içme suyundan mikrobiyal kirleticilerin ve mikrokirleticilerin giderimi
CANSU BATIR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Yeraltı sularından demir ve mangan gideriminde kullanılan oksidantların etkinliğinin incelenmesi
Study of the effectiveness of used oxides in order to remove iron and manganese from groundwater
MUHAMMED ŞADİ ZAKERI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Çevre MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YAKUP CUCİ
- Dezenfeksiyon işleminin suların anyonik ve katyonik bileşimine etkisi
The effect of disinfection process on the anionic and cationic composition of waters
HABİBE SELÇUK
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Gıda MühendisliğiAnkara ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAKUP SEDAT VELİOĞLU
- İstanbul su arıtma tesislerinde demir-mangan problemi üzerine bir çalışma
The study of the iron and manganese problem of İstanbul drinking water treatment plants
MÜGE YARDIMUMAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ZUHURİ SARIKAYA