Geri Dön

Metal sanayi atıksularından membran distilasyonu ile metal giderimi

Metal removal by membrane distillation from metal industry wastewater

  1. Tez No: 603838
  2. Yazar: ELİF PALA
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ERTAN ARSLANKAYA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 155

Özet

Hızla gelişen sanayi kollarından biri olan metal kaplama sanayii endüstriyel faaliyetler arasında önemli bir yere sahiptir. Ancak metal kaplama faaliyetleri sırasında açığa çıkan organik maddeler, ağır metaller, kimyasal v.b kirleticiler çevre kirliliğine sebep olmakta ve kaplama atıksuyunda bulunan ağır metallerden dolayı metal kaplama sanayii riskli sanayi sektörleri arasında yer almaktadır. Bu çalışmada metal kaplama sanayiinden temin edilen atıksuyun karakterizasyonunun İSKİ Kanalizasyona Deşarj Yönetmeliği'nde belirtilen standart değerleri sağlaması hedeflenmiş ve bunun için membran distilasyonu işlemi kullanılmıştır. Çalışmada kullanılan atıksuyun asidik özellik göstermesinden dolayı membran distilasyonun uygulanabilmesi için öncelikli olarak pH ayarlaması yapılmış ve atıksu bulanık bir hal almıştır. Bu yüzden atıksuyun membran distilasyonundan önce bir ön arıtma işlemi gerekli görülmüştür. Ön arıtma işlemi için ön çöktürme ve Seramik membran ile filtrasyon olmak üzere iki farklı yöntem denenmiş ve bunların membran distilasyonu ile atıksuların arıtılabilirliğine olan etkileri karşılaştırılmıştır. Ayrıca membran distilasyonu sonrasında sıcaklık ve membran gözenek boyutunun etkisi incelenmiştir. Laboratuvarlarda yapılan deneysel çalışmalar neticesinde; atıksuya, pH ayarlamasından sonra ön çöktürme yapıldığında membran distilasyonu ile %50-60 civarında KOİ, %97 civarında sülfat giderimi ve %96 Cu, %99 civarında Cr , %99 Fe giderimi sağlanırken, pH ayarlamasından sonra seramik membran ile filtrasyon yapıldığında membran distilasyonu ile KOİ giderimi %70-80'lere, sülfat giderimi %99'a ve Cu, Cr ile Fe giderimi %100 seviyesine ulaşmıştır. Ayrıca membranın gözenek çapı büyüklüğü arttığında giderim verimi azalırken, sıcaklık arttığında giderim veriminin arttığı tespit edilmiştir. Yapılan çalışmalarda en yüksek giderim verimi seramik membran ile filtrasyon sonrası 750C 'de 0,22 PTFE ile membran distilasyonu ile elde edilmiştir. Ayrıca farklı sıcaklıklarda yapılan teorik çalışmalarda Schofield ve Dusty-Gas modelleri kullanılmış olup elde edilen teorik çalışma sonuçları deneysel çalışma sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Farklı sıcaklıklarda yapılan kıyaslamada deneysel çalışmalara en uygun modelin Schofield Modeli olduğu ve kirlilik oranı arttığında akı değerlerinde düşüş olduğu tespit edilmiş olup deneysel çalışmalarda elde edilen sıcaklıkla akının doğru orantılı olduğu sonucu teorik çalışmalarla da doğrulanmıştır. Diğer yandan farklı membran gözenek çaplarında yapılan teorik çalışmalarda Schofield ve Dusty-Gas modelleri ile 2014 yılında G.Rao ve diğ. tarafından uygulanan model ve 2013 yılında M.Bhattacharya tarafından uygulanan modelden elde edilen teorik çalışma sonuçları deneysel çalışma sonuçları ile karşılaştırılmıştır. 0,22 µm gözenek boyutuna sahip membran kullanıldığında deneysel sonuçlara en uygun modelin Schofield Modeli olduğu görülürken, 0,45 µm gözenek boyutunda yapılan deneysel çalışmaların G.Rao ve diğ. tarafından uygulanan modele daha uygun olduğu tespit edilmiştir.

Özet (Çeviri)

As one of the rapidly developing industries, metal plating industry has an important place among industrial activities. However, pollutants such as organic materials, heavy metals, chemicals, etc. released during metal plating cause environmental pollution and the metal coating industry is listed among the risky industries due to the heavy metals in the plating wastewater. In this study, the characterization of the wastewater obtained from the metal plating industry was aimed to meet the standard values stated in the Istanbul Water and Sewerage Administration (ISKI) Sewerage Discharge Regulation, and the membrane distillation process was used for this purpose. In order to apply membrane distillation, first the pH adjustment was made due to the acidic nature of the wastewater used in the study, and the wastewater became turbid. For this reason, a pre-treatment process is required before the membrane distillation process. As a pre-treatment process, pre-precipitation and filtration with ceramic membranes were performed. The effects of pre-treatment processes on membrane distillation were compared. In addition, the effect of temperature and membrane pore size on membrane distillation was also investigated. As a result of the experimental studies performed in the laboratory, 50-60% COD removal, around 97% sulfate, 96% Cu, around 99% Cr and 99% Fe removal were achieved with membrane distillation after the pH adjustment and pre-precipitation, whereas the COD removal was 70-80%, sulfate removal was 99% and Cu, Cr and Fe removal reached 100%, with membrane distillation after the pH adjustment and the filtration with ceramic membrane. It was also determined that the removal efficiency decreases as the pore sizeof the membrane increases, whereas the removal efficiency increases with the increasing temperature. The highest removal efficiencies were obtained by membrane distillation with 0.22 PTFE at 75 °C after filtration with ceramic membrane. In addition, Schofield and Dusty-Gas models were used in the theoretical studies at different temperatures and the results of the theoretical study were compared with the experimental results. In comparison with different temperatures, Schofield model was the most suitable model for experimental studies. When the pollution rate increased, it was found that there was a decrease in the flux values. The results obtained from the experimental studies confirmed the ones from theoretical studies. On the other hand, Schofield model, Dusty-Gas model, models applied by G. Rao et al. in 2014 and by M. Bhattacharya in 2013 were used in theoretical studies on different membrane pore diameters. The results of the theoretical study were compared with the experimental study results. While the Schofield Model appeared to be the most suitable for the experimental results when using 0.22 µm pore size membrane, the experimental studies with 0.45 pore size membrane showed that the model of G. Rao et al. was the most suitable.

Benzer Tezler

  1. Akü sanayi atık sularından kurşunun emülsiyon sıvı membran tekniği kullanılarak giderilmesi

    The removal of lead from storage battery industry waste waters by using emulsion liquid membrane technique

    LEVENT GÜREL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Çevre MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. HANİFE BÜYÜKGÜNGÖR

  2. Elektrodiyaliz yöntemi ile atıksulardan kurşun, bakır ve nikel gideriminin araştırılması

    Removal of lead, copper and nickel from wastewater using electrodialysis process

    ERSİN AYTAÇ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Çevre MühendisliğiBülent Ecevit Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SÜREYYA ALTIN

  3. Karışık endüstriyel organize sanayi bölgeleri (OSB) atıksularının membran biyoreaktör (MBR) sistemi ile arıtılması: KOSB örneği

    Treatment of mixed industrial OIZ waste water by membran bioreactor (MBR) system, case study

    MEHMET MÜKERREM RENÇBER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Çevre MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. OKTAY ÖZKAN

  4. Melas atığı ve endüstriyel atık su karışımının anaerobik ve membran hibrit sistemle arıtılabilirliği

    Treatability of the molasses waste and industrial wastewater mixture with anaerobic and membrane hybrid system

    ÖZNUR BEGÜM GÖKÇEK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Çevre MühendisliğiCumhuriyet Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MELTEM SARIOĞLU CEBECİ

  5. Organize sanayi bölgeleri için atıksu arıtımında optimizasyon: Analitik hiyerarşi prosesi ile kavramsal tasarım seçeneklerinin belirlenmesi

    Wastewater treatment optimization for organized industrial estates: The determination of the conceptual design options with analytical hierarchy process

    NECLA ADALI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İLHAN TALINLI