NF90 membranı ile plastik endüstrisi atık suyunun çapraz akışlı nanofiltrasyon yöntemiyle arıtımı
Treatment of plastik industry wastewater by cross-flow nanofiltration method with NF90 membrane
Yazar: BÜŞRA ELİF TAŞ
Danışman: PROF. DR. DUYGU KAVAK
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Günümüzde şehirleşme, sanayileşme ve artan insan faaliyetlerinin ortaya çıkardığı politikalar suyun kirlenmesine sebep olmaktadır. Artan dünya nüfusu ile birlikte suya duyulan ihtiyaç artmakla birlikte, atık suların geri kazanımı büyük önem kazanmış ve atık suyun arıtılarak tekrar kullanılması mecburiyeti doğmuştur. Evsel ve endüstriyel atık sular, çeşitli kullanım alanlarında su kaynaklarının kirlenmesinin ana kaynaklarıdır. Endüstriyel atık su arıtımında iyi performans sergileyen membranlar, atık suların yeniden kullanılması için etkili arıtma yöntemlerinden biridir.
Bu çalışmadaki amaçlanan konu, nanofiltrasyon yöntemi ile plastik endüstrisinin atık sularının tekrar kullanılabilirliğinin incelemesidir. Çalışmada NF90 membranı tercih edilmiştir. Plastik endüstrisinin atık suları ile iki farklı sıcaklık (25oC ve 30oC) ve 3 farklı basınç (4,6 ve 8 bar) koşullarında çalışılmıştır. Bu parametrelerin askıda katı madde, renk giderimi, bulanıklık verimleri ve iletkenlik değerleri incelenmiştir. 5, 15, 30 ve 45. dakikalarda alınan numuneler ile akı değerleri hesaplanarak sonuçlar yorumlanmıştır. Sonuçlar incelenerek plastik endüstrisi atık suyu arıtımı için ideal çalışma koşulları önerilmiştir.
Plastik atık suyu üzerinde yapılan deneylerde akı değerinin en yüksek olarak gözlendiği çalışma koşulu 35,2 (L/m2saat) akı değeri ile 25oC ve 8 bar olarak belirlenmiştir. Renk giderim verimi incelendiğinde ise 25oC ile yapılan analizde, 4 bar basınçta 5. dakikadan itibaren verim 100% olmuştur. 6 ve 8 barda ise renk giderim verimi başlangıçtan itibaren %100 olduğu gözlenmiştir. Askıda katı madde giderim verimi başlangıçta dahi %100 olmuştur. Bulanıklık giderim verimi ise en uygun çalışma koşulu 30oC ve 8 bar olarak belirlenmiştir. Son olarak iletkenlik analizinde 20,2 (μs/cm) değeri ile en verimli çalışma koşulu 30oC ve 8 bar olarak belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Atık su, Atık su arıtımı, NF90 membran, Nanofiltrasyon, Plastik endüstrisi atık suyu, Askıda katı madde, Çapraz akışlı membran sistemi.

Abstract:
Nowadays, policies resulting from urbanization, industrialization and increasing human activities cause water pollution. Although the need for water increases with the increasing world population, the recycling of wastewater has gained great importance and it has become necessary to treat and reuse wastewater quickly and safely. Domestic and industrial wastewater are the leading factors in the pollution of water resources with different areas of use. Membrane technologies that perform well in industrial wastewater treatment are also effective treatment methods for the reuse of wastewater.
The aim of this study is that investigate the treatment of plastic industry wastewater with the method of nanofiltration. Commercial NF90 membrane has been studied. Wastewater from the plastic industry was studied at two different temperatures (25oC and 30oC) and 3 different pressures (4.6 and 8 bar). Suspended solids, color removal, turbidity efficiency and conductivity values of these parameters were examined. The results were interpreted by calculating the flux values with the samples taken at 5, 15, 30 and 45. minutes by examining the results, ideal working conditions for plastic industry wastewater treatment were suggested.
As a result of the experiments with plastic wastewater, the operating condition in which the highest flux value was recorded was determined as 25oC and 8 bar with a flux of 35.2 (L/m2h). When the color removal efficiency was examined, in the analysis made at 25oC, the efficiency was 100% starting from the 5th minute at 4 bar pressure. It was observed that at 6 and 8 bars, the color removal efficiency was 100% from the beginning. Suspended solids removal efficiency was 100% even at the beginning. The most suitable operating conditions for turbidity removal efficiency were determined as 30oC and 8 bar. Finally, in the conductivity analysis, the most efficient operating condition was determined to be 30oC and 8 bar, with a value of 20.2 (μs/cm).
Keywords: Wastewater, Wastewater treatment, NF90 membrane, Nanofiltration, Wastewater of plastic industry, Suspended solids, Cross-flow membrane system.