Atık sulardaki Pb, Cu, Zn iyonlarının manyetik aşılama yöntemi ile uzaklaştırılması
Removal of Pb, Cu, Zn ions form wastewater by using magnetic seeding method
- Tez No: 97786
- Danışmanlar: PROF. DR. HALİM DEMİREL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2000
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 137
Özet
ÖZET Manyetik Ayırma yönteminin atıksu arıtım problemlerine alternatif çözüm oluşturabileceği bilinmektedir. Bu yöntemin sadece atıksulardaki manyetik özelliğe sahip katı bileşenlerin uzaklaştırılmasında değil aynı zamanda virus, alg ve metal iyonları gibi çözünmüş haldeki bileşenlerin uzaklaştırılmasında da kullanımı söz konusudur. Metal iyonları için artan sıkı deşarj limitleri ve atık sahalarında yarattıkları tehlikeler, metal iyonlarının uzaklaştırılmasında yeni etkili yöntemlerin geliştirilmesi çalışmalarını hızlandırmıştır. Bu bağlamda; soğurum yöntemleri, geniş bir çözelti koşulunda daha düşük seviyelerde arıtım sağlaması ve daha az çamur oluşumu gibi avantajları ile konvansiyonel çökeltme yöntemine göre daha umut verici bir yöntem olarak görülmektedir. Bu çalışmada, endüstriyel atıksulardaki ağır metal iyonlarının uzaklaştırılmasında, soğurum ve manyetik aşılama tekniği ile birlikte manyetik ayırma yönteminin kullanımı incelenmiştir. Bu amaçla, demir(lll) iyonu içeren çözeltilerden, amorf demir oksihidroksit (ferrihidrit) bileşiği oluşturulmuş ve model adsorbent olarak deneylerde kullanılmıştır. Elde edilen bileşiğin mineralojik, kimyasal ve fiziksel özellikleri belirlenmiştir. Metal iyonlarının ferrihidrite soğurumu, pH, metal iyon derişimi ve adsorbent derişimine bağlı olarak incelenmiş ve elde edilen sonuçlardan soğurumda etkili olan mekanizmalar belirlenmiştir. Manyetik ayırma yönteminin atıksulardaki ağır metal iyonlarının uzaklaştırılmasını mümkün kılacak, ferrihidritin manyetit ile aşılanması ve manyetik alanda uzaklaştırılması incelenmiştir. DİVHAN Madenleri San. ve Tic. A.Ş. Genel Müdürlüğü Divriği Demir İşletmeleri Konsantratöründen temin edilen manyetit konsantresi, manyetik aşı malzemesi olarak kullanılmıştır. Manyetik ayırma deneylerinde, Carpco WHMS laboratuvar modeli Yüksek Alan Şiddetli Yaş Manyetik Ayırıcısı (HGMS) kullanılmıştır. Ferrihidritin manyetit ile aşılanması, demir derişimi, manyetit ilavesi ve çözelti pH'sınaVI bağlı olarak incelenmiştir. Bu parametrelerin etkisi altında, ferrihidritin manyetik ayırıcıda uzaklaştırılması, uygulanan manyetik alan şiddeti ve akış hızına bağlı incelenmiştir. Sonuç olarak metal iyonlarının ferrihidrite soğurumunda, pH ve başlangıç metal iyonu derişiminin soğurumu belirleyen iki temel parametre olduğu belirlenmiştir. Bu parametrelere bağlı olarak üç mekanizmanın; koordinasyon reaksiyonları ile yüzeyde kompleks oluşumu, yüzeye çökelme ve heterojen çekirdekleşmenin soğurumda etkili olduğu tesbit edilmiştir. Sulu ortamlarda kolay hidrolize olan iyonların soğurumunun daha düşük pH değerlerinde gerçekleştiği gözlenmiştir. Ferrihidritin manyetit ile aşılanmasında, manyetitin ferrihidrit çökelekleri için uygun bir çekirdek oluşturduğu, aşılanma derecesinin Fe(lll)/manyetit oranına bağlı değiştiği ve bunun da manyetik ayırma çalışma parametrelerini etkilediği belirlenmiştir. Manyetik alanda maksimum Fe(lll) uzaklaştırılması, pH=7.0-9.0 arasında olmuştur. incelenen yöntemle, atıksu deşarj limitlerinin üzerinde bakır ve demir iyonları içeren, Küre Piritli Bakır Cevheri Maden sahasından temin edilen atıksuda bakır (20 ppm) ve demir (70 ppm) içerikleri sırasıyla 0,5 ve 2,0 ppm altına indirilmiştir. Bu yöntemle hem oksit adsorbent avantajı hem de manyetik ayırma yöntemi avantajlarının atıksu arıtımında kullanımı mümkün olmuştur.
Özet (Çeviri)
VII ABSTRACT It is known that Magnetic Separation Method very often offers an alternative solution to the problems of wastewater. Magnetic separation is not only available for the removal of magnetic solid particles in wastewater but also for the removal of virus, algea and dissolved pollutants such as heavy metal ions. Increasingly strict discharge limits on heavy metals and their threatening presence at hazordous waste sites have accelerated the search for attractive tratment technologies for their removal. Sorption processes are promising in this regard as opposed to more conventional chemical precipitation in that they achieve higher level removals over a wider range of solution conditions and generally reduce the quantity of sludges to be disposed. In this study, amorph iron oxyhydroxide (ferrihydrite) was prepared from solution containing iron(lll) ion and was used as a model adsorbent. Mineralogical, chemical and physical properties of iron compound obtained were determined. Adsorption of heavy metal ions on to ferrihydrite was investigated on the basis of pH, metal ion and adsorbent concentration. From results obtained, mechanisms which are effective in the adsorption process were determined. Applicability of magnetic separation method to the removal of heavy metal ions from industrial wastewater was investigated by using magnetic seeding technique. The magnetite mineral obtained from Divriği Iron Concentrator (DIVHAN Mining) was used for seeding purposes. A WHMS laboratory model HGMS (Carpco Inc.) was used in the magnetic separation experiments. Seeding of ferrihydrite with magnetite was investigated on the basis of the initial iron(lll) concentration, amount of magnetite addition and pH. In relation with these parameters, removal of ferrihydrite by magnetic separator was investigated on the basis of applied magnetic field strength and flow rate.VIII Based on the experimental results, pH and metal ion concentration were found to be the two main parameters which efffect the adsorption process. It was determined that three mechanisms namely surface complexation with coordination reactions, surface precipitation and heterogeneous nucleation were effective in adsorption. It was also concluded that metal ions which were easily hydrolysed in aqueous media were adsorbed on ferrihydrite at lower pH values. In seeding process, It is determined that magnetite is a suitable seed providing a surface for ferrihydrite precipitation and seeding degree was dependent on iron(lll)/magnetite ratio which effects the separation parameters in magnetic separation. Maximum removal of ferrihydrite impregnated with magnetite by magnetic separation was achieved at pH=7,0- 9,0. Copper and iron content of Küre Copper ore mining wastewater which is higher than discharge limits were decreased to acceptable values of 0,5 ppm for copper and of 2,0 ppm for iron. It was proved that both oxide adsorbent and magnetic separation advantages are available in wastewater treatment by using this method.
Benzer Tezler
- Solvent ekstraksiyonuyla atık sulardaki ağır metallerin AAS ile tayini
The Determination of heavy metals in waste waters by the method of solvent extraction using AAS
ŞERİFE SAÇMACI
- Bazı metal katyonlarının N, N'-bis (2-hidroksi-5-bromo-benzil) 1, 2-diaminopropan ile çözücü ekstraksiyonu ve uygulamaları
Solvent extraction and applications with N, N'-bis (2-hydroxy-5-bromo-benzyl) 1,2-diaminopropane of some metal cations
DERYA KARA
- Su örneklerindeki metal iyonlarının tayini için silika nanopartikül kaplı grafen oksitin katı faz ekstraksiyon sorbenti olarak kullanımı
The use of silica nanoparticle coated graphene oxide as a solid phase extraction sorbent for the determination of metal ions in water samples
KADİR SEVAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDULLAH AKDOĞAN
- Sularda toksik metallerin (Cd, Pb, Cu, Zn, Ni, Cr) sıvı-sıvı ekstraksiyonu ve atomik absorpsiyon spektrometri yöntemi ile tayinleri
The determination of heavy metals (Cd, Pb, Cu, Zn, Ni, Cr) in waters by the method of liquid-liquid extraction using atomic absorption spectrometry
EBRU ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
KimyaCumhuriyet ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MEHMET AKÇAY
PROF.DR. ŞENOL KARTAL
- Sularda bazı toksik metallerin biyosorpsiyon yöntemiyle uzaklaştırılması
The removing some toxic metals from waters by biosorption method
MEHMET FIRAT BARAN