Atık sulardan kesikli ve sürekli sistemlerle bor giderimi
Removal of boron from waste waters by using batch and column systems
Yazar: PELİN DEMİRÇİVİ
Danışman: PROF. DR. GÜLHAYAT NASÜN SAYGILI
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Amberlit = Amberlite ; Sürekli sistemler = Continuous systems ; İyon değişimi = Ion exchange

Özet:
Doğada genellikle borik asit (B(OH)3) ve borat iyonu (B(OH)4-) olarak bulunan bor elementi yeryüzünde toprak, kayalar ve suda yaygın olarak bulunmaktadır. Çeşitli endüstriyel aktiviteler sonucu meydana gelen sanayi atık suları ve tarımda kullanılan değişik kimyasal ürünler bor içermektedir. Evsel ve endüstriyel atıkların deşarjıyla önemli su kaynakları olan göller, nehirler, denizler ve yer altı suları kirletilmektedir.Günümüzde bor bileşikleri gelişen teknolojiyle birlikte sanayide yaygın olarak kullanılmaktadır. Borun başlıca kullanım alanları cam, seramik, temizleme ve beyazlatma, tarım, metalurji, tekstil ve nükleer sanayi, yanmaz eşya yapımı, kağıt sanayi ürünleri, yapıştırıcılar ve çeşitli ilaçların yapımıdır.Dünya Sağlık Örgütü'nün önerdiği bor derişimi içme suyu için 0,3 mg/L, sulama suyu içinse 0,5 mg/L'dir. Bitkiler için oldukça gerekli bir besin maddesi olan bor elementinin yüksek konsantrasyonlarda bulunması toksik etkiye neden olmaktadır. Bunun yanı sıra, insanlara ve çevreye olan etkileri de göz önünde bulundurulduğunda sulardan ve atık sulardan bor gideriminin büyük önem taşıdığı görülmektedir.Atık sulardan bor giderimini gerçekleştirebilmek için bir çok yöntem denenmiştir. Adsorbsiyon, elektrodiyaliz, hidrotermal mineralizasyon, kimyasal çöktürme, ters osmoz ve nanofiltrasyon, organik çözücülerle ekstraksiyon ve termal yöntemler gibi yöntemler atık sulardan bor gidermek amacıyla kullanılmaktadır.Bu çalışmada, kesikli ve sürekli sistemlerde Amberlite IRA-743 reçinesi ve HDTMA-zeolit kullanılarak deneysel parametrelerin bor giderimi üzerine olan etkileri araştırılmıştır. Çalışmada kullanılan bor çözeltileri sentetik olarak hazırlanmıştır. Deneysel çalışmaların yanı sıra, kesikli sistemlerde Langmuir ve Freundlich izoterm modelleri, sürekli sistemlerde ise Thomas ve BDST izoterm modelleri uygulanarak deney sonuçlarının modellenmesine çalışılmıştır.

Abstract:
Boron exists in form of boric acid (B(OH)3 or borat ion B(OH)4- in the nature. Boron is found with widespread amound on above ground, especially in soil, rocks and water. Chemical products which are used in agricultural and industrial wastewater which is composed from prosessing activities in factories are especially rich in borat. There is an important water pollution in lakes, sea and ground water due to the discharge of house and especially industrial waste products.Nowadays, At the present days, borat compounds are widely used in industry with developing technology. Main using areas of borat are glass and ceramic industry, cleaning and whitening industry, farming, metallurgy, textile, nuclear, fireproof materials and paper industry , adhesive and drug production.Borat concentration is 0,3 mg/L in drinking water and 0.5mg/L in irrigation water , determined by World Health Organization. Boron is an important nutritianal element for plants but higher concentrations of borat has toxic effects. Furthermore, borat removal from wastewater is extremely important when we consider its effects on human and environment.There are a lot of researches on removal of boron from waste water. Adsorption, electrodialysis, hydrothermal mineralization, chemical precipitation, reverse osmosis and nanofiltration, extraction with organic solvents and thermal technics are some of the experiments which are used for removal of boron from waste water.The aim of this study is to observe effects of experimental parameters on boron removal in batch and column systems by using Amberlite IRA-743 and modified zeolite as the adsorbents. Besides of the experimental studies, Langmuir and Freundlich isoterm models in batch systems, Thomas and BDST models in continuous systems were applied to model the experimental results.