Metal Sanayi Atıksularından Membran Distilasyonu ile Metal Giderimi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Elif PALA
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Ertan Arslankaya
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
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.