Deniz suyundan saf su eldesine yönelik zeolit 4A katkılı polieter blok amid membran hazırlanması ve desalinasyon uygulaması
Öz
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.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Sabine L, Thomas H. “Environmental impact and impact assessment of seawater desalination”. Desalination, 220(1-3), 1-15, 2008.
- Bart VB, Carlo V. “Distillation vs. membrane filtration: overview of process evolutions in seawater desalination”. Desalination, 143(3), 207-218, 2002.
- Khawaji AD, Kutubkhanah IK, Jong MW. “Advances in seawater desalination technologies”. Desalination, 221(1-3), 47-69, 2008.
- Xing Y, Hiroki N, Hiroyuki S, Yukio T, Kazuhiko K, Ryutaro H. “Study of an incrementally loaded multistage flash desalination system for optimum use of sensible waste heat from nuclear power plant”. Journal of Energy Research, 37(14), 1811-1820, 2013.
- Jane Kucera, Desalination: Water from Water, John Wiley & Sons, Inc., 2014
- Nur MM, Dimitar P, Andrew GL, “Energy consumption for desalination-A comparison of forward osmosis with reverse osmosis, and the potential for perfect membranes” Desalination, 377, 138-151, 2016.
- Misdan N, Lau WJ, Ismail AF. “Seawater Reverse Osmosis (SWRO) desalination by thin-film composite membrane-Current development, challenges and future prospects”. Desalination, 287, 228-237, 2012.
- Avlonitis SA, Avlonitis DA, Panagiotidis T. “Experimental study of the specific energy consumption for brackish water desalination by reverse osmosis”. Journal of Energy Research, 36(1), 36-45, 2012.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Mühendislik
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yazarlar
Yayımlanma Tarihi
28 Aralık 2018
Gönderilme Tarihi
27 Temmuz 2017
Kabul Tarihi
-
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2018 Cilt: 24 Sayı: 7