Bu
çalışmada, gözeneksiz zeolit 4A katkılı polieter blok amid membranı
hazırlanarak, pervaporasyon tekniği ile tuzlu su ve deniz suyundaki tüm
çözünmüş iyonların ve kimyasaların yüksek oranda sudan ayrılması amaçlanmıştır.
Bu amaç doğrultusunda, farklı oranlarda zeolit eklenen membranların, önce
laboratuvar ortamında hazırlanan tuzlu sular ile, ardından da gerçek deniz suyu
ile farklı sıcaklıklarda (30-60 °C) desalinasyonu yapılarak sistem performansı
akı ve tuz tutma oranının fonksiyonu olarak değerlendirilmiştir. Ayrıca
saflaştırılan suların kimyasal madde içerikleri İndüktif Eş Plazma Kütle
Spektrometresi (Perkin Elmer Elan DRC-e ICP-MS) ile analiz edilmiştir. Deneyler
sonucunda, NaCl-su çözeltisi ile yapılan saflaştırma işleminde en yüksek akı
(3.43 kg/m2. sa.) ve tuz tutma oranı (%99.78) %30 zeolit yüklemeli
membran ile elde edilirken, deniz suyu desalinasyonunda %10 zeolit 4A katkılı
membran ile diğerlerine oranla daha yüksek akı (4.61 kg/m2. sa.) ve
tuz tutma oranı (%99.85)40 °C sıcaklıkta elde edilmiştir. ICP sonuçları
değerlendirildiğinde, %10 zeolit katkılı membranın çözünmüş tuzların yanısıra,
arsenik, kadmiyum ve civa gibi ağır metallerin sudan ayrılmasında oldukça
başarılı olduğu ve tüm element konsantrasyonları değerlendirildiğinde üretilen
membran ile saflaştırılan suyun hem sulama suyu hem de içme suyu limit
değerlerinden çok daha düşük değerlerde kimyasal içerdiği görülmüştür.
Zeolite 4A Gözeneksiz membran pervaporatif desalinasyon Karma matris membran
In
this study, it was aimed to remove all hydrated ions and chemicals from the
seawater by using pervaporation technique. For this purpose, polyether block
amide membrane was prepared. The model saline water and the real seawater
desalination experiments were performed with temperature ranging from 30 °C to
60 °C using different amount of zeolite loaded membranes. The performance of
the experiments was evaluated as function of water flux and salt rejection. The
ion concentration of the desalinated water was analyzed using Inductively
Coupled Plasma-Mass Spectrometer (Perkin Elmer Elan DRC-e ICP-MS). In
conclusion, the highest salt rejection of 99.78% and a flux of 3.43 kg/m2.h were obtained using 30 wt. % of zeolite 4A loaded
membrane when the model NaCl-water solution was desalinated at 40 °C. In the case of the real seawater experiments, 10 wt. % zeolite 4A
incorporated membrane gave the highest rejection of 99.85% with a flux of 4.61
kg/m2.h at 40 °C. When the ICP analysis was evaluated, it was seen
that the 10 wt. % zeolite incorporated membrane was very effective to separate
hydrated ions, heavy metals from the seawater. When the all results were
considered, contaminant concentration in desalinated water was found to be low
to meet with drinking and irrigation water standards.
Zeolite 4A Non-porous membrane Pervaporative desalination Mixed matrix membrane
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Mühendislik |
Bölüm | Makale |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 28 Aralık 2018 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2018 Cilt: 24 Sayı: 7 |