İyon değişimi yöntemi ile sulu çözeltiden ve atıksudan sülfat gideriminin incelenmesi
Investigation of sulphate removal from aqueous solutions and wastewater by ion exchange method
Yazar: FİLİZ EREN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. TİJEN ENNİL KÖSE
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Atık su arıtma = Waste water treatment

Özet:
Bu çalışmada Lewatit Monoplus M600 reçinesini kullanarak iyon değişimi yöntemi ile sülfat giderimi incelenmiştir.
Çalışmanın sulu çözelti ile yapılan kısmında, sülfat giderimi üzerine temas süresi, sıcaklık, çözeltinin başlangıç pH?sı ve çözeltinin başlangıç derişiminin etkisi incelenmiş ve elüsyon işlemi yapılmıştır. En iyi sülfat giderimi; 500 mL 100 mg/L sodyum sülfat çözelti/ 5 g reçine ile pH 5,36 değerinde, 20 oC?de 3 saat iyon değişimi ile sağlanmıştır. Sülfat sorpsiyon izoterminin Langmuir izotermine uygun olduğu görülmüştür. Farklı sıcaklıklarda elde edilen veriler kullanılarak termodinamik parametreler hesaplanmıştır. 
Çalışmanın atıksu ile yapılan kısmında sülfat giderimi çalışmalarında, temas süresi ve çözeltinin başlangıç pH?ı incelenmiştir. En iyi sülfat giderimi %73,2 değeri ile  500 mL atıksu/ 5 g reçine için  pH 9,79 değerinde,  20 oC?de 90 dakika  iyon değişimi ile sağlanmıştır.
Çalışmanın son kısmında, Lewatit Monoplus M600 reçinesi kullanılarak kolon sorpsiyon-elüsyon deneyleri yapılmıştır. Kırılma eğrisi besleme akış hızının fonksiyonu olarak elde edilmiş ve reçine kapasitesi hesaplanmıştır. Reçine tarafından tutulan sülfat 0,5 M NaCl çözeltisi ile elue edilmiştir. Thomas ve Yoon-Nelson modeli, kırılma eğrisini belirlemek için deneysel verilere uygulanmıştır.
Anahtar Kelimeler: Sülfat, Lewatit Monoplus M600, Kesikli sistem, kolon çalışması, iyon değişimi.

Abstract:
In this study, removal of sulphate by the ion exchange method with Lewatit Monoplus M600 resin was investigated.
In this study performed with aqueous solution,the effect of  contact time, temperature, initial pH and concentration of solution was investigated on the sulphate removal and elution process was carried out. The best sulphate removal was obtained by ion exchange method at the conditions  500 mL sulphate solution/ 5 g resin,  pH value of 5,36  at 20 ° C and 3 hour contact time. The percent removal of sulphate decreased as temperature and initial sulphate concentration increased. It was observed that the sulphate sorption isotherm was in accordance with Langmuir izotherm. The thermodynamic parameters were also calculated for this process.
In the study performed with wastewater, the effects of contact time, initial pH of the solution on removal of sulphate were investigated. The best sulphate removal conditions were found as of 500 mL wastewater / 5 g resin,  pH value of 9.79,   20 ° C and 90 minute contact time. 
In the last part of the study, column sorption-elution experiments for sulphate removal were performed using Lewatit Monoplus M600 anion exchange resin. The breakthrough curve was obtained as a function of feed flow rate and then capacity value of resin was calculated. The sulphate on the resin was quantitatively eluted with 0,5 M NaCl solution at different flow rates. Thomas and Yoon-Nelson models were applied to experimental data to predict the breakthrough curves .
Key words : Sulphate, Lewatit Monoplus M600, Batch system, Column study, Ion exchange.