Su arıtımında kullanılan iyon değiştiricilerin bazı metal iyonlarıyla kirlenmesinin araştırılması
Investigation of some metals fouling of ion exchangers used in water treatment
Yazar: YASEMİN KAYA
Danışman: PROF. DR. HULUSİ BARLAS
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2002
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Alüminyum = Aluminum ; Kirlilik = Pollution ; Manganez = Manganese ; Metal iyonları = Metal ions ; Su arıtma = Water treatment ; İyon değişimi = Ion exchange

Özet:
Bir çok sektörün (enerji, yan iletken, ilaç, kimya vb.) çeşitli aşamalarında yüksek kalitede suya ihtiyaç duyulmaktadır. İyon değiştirme sistemleri günümüzde bu amaçla yumuşatma, dealkalizasyon ve demineralizasyon standart su arıtma proseslerinde yaygın olarak kullanılmaktadırlar. İyon değiştirici reçinelerin kullanılmalarındaki işlemler sırasında (yükleme, geri yıkama ve rejenerasyon) yapılarında bazı değişmeler meydana gelir. Bu değişikliklere çoğu zaman iyon değiştirici yataklarının kirlenmesi neden olur. İyon değiştirici yataklarının kirlenmesine neden olan maddeler reçine yüzeyini kaplayabilmekte ve porlar da bu maddelerle tıkanabilmektedir. Bu tip kirliliklerin bir kısmı iyon değiştirici yatağından normal rejenerasyon ve ters yıkama ile uzaklaştırılamazlar. Bu ise düşük kalitede ve miktarda su üretimine ve reçinenin kullanım süresinin azalmasına neden olmaktadır. Bu çalışmada, iyon değiştirici reçinelerin alüminyum ve mangan ile kirlenmesi durumunda iyon değiştiricilerin işletme kapasitelerinde meydana gelen değişiklikler incelenmiştir. Kuvvetli asidik iyon değiştiricilerin, alüminyum ve mangan ile kirlenmesi sonucu % 29 civarında işletme kapasitesi kaybı görülmüştür. Kuvvetli bazik iyon değiştiriciler alüminyum ile kirlendiklerinde % 32 oranında işletme kapasitesi kaybına uğrarken, mangan kirlenmesinde bu kayıp % 34 değerine ulaşabilmektedir. XIV

Abstract:
High purity water is essential for application such as power generation, semiconductor processing, pharmaceutical manufacture and chemical processing. Nowadays, ion exchange process technologies have been used commonly for this purpose in applications e.g. softening, dealkalization and demineralization as standart water treatment processes. Certain changes appear in the ion exchange material during its lifetime, as it cycles from regenerated to exhausted form. These changes are caused frequently by fouling of ion exchange resins. When water containing objectionable substances comes into contact with resin, impurities could clog pores and coat resin surface. Some contaminants can't remove by regeneration and backwashing. In that case, the ion exchange mechanism can become inhibited, producing poor water quality and quantity and decreasing the resin's operating life span. In this study, the changes in the operating capacity of ion exchangers due to the aluminium and manganese impurities were investigated. When strong acidic exchangers were fouled by aluminium and manganese, decreasing in the operating capacities of approximately 29 percent was observed. When strong basic exchangers were fouled by aluminium, decreasing in the operating capacity was approximately 32 percent. Decreasing in operating capacities of strong basic exchangers caused by manganese fouling can reach the value of approximately 34 percent. XV