Flat sheet destekli sıvı membran sistemi kullanılarak, sulardan çinko gideriminin incelenmesi
Investigation of zinc removal from wastewater using flat sheet supported liquid membrane system
Yazar: MELİH ÖZGÜVEN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SÜREYYA ALTIN
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Çinko; Metal Kaplama ve Kimya Endüstrilerinde sıklıkla kullanılan ağır metallerin başındadır. Çinko eser miktarda kullanılsa dahi, yüksek oranda toksik özellik göstermekte, ekonomik olarak pahalı ve zor elde edilebilir olmasından dolayı da, bulunduğu atıksudan giderimini ve tekrar geri kazanımını gerektirmektedir.Klasik yöntemlerle çinkonun atıksulardan arıtılması ve geri kazanılmasının, fazla kimyasal madde kullanımı ve enerji tüketimi gibi dezavantajlarının yanı sıra, kimyasal olarak seçici bir ayırmada sağlayamamalarından dolayı; yeni prosesler geliştirilmesi ihtiyacı ortaya çıkmıştır. Bu amaçla; sıvı membranlar, yüksek kimyasal seçicilikleri ve ekonomik özelliklerinden dolayı ağır metallerin geri kazanılmasında konvansiyonel ayırma proseslerine alternatif olmuşlardır. Sıvı membran proseslerinin endüstriyel boyutta kullanımı için destekli sıvı membranların daha uygulanabilir olduğu düşünülmekte ve bu konudaki çalışmalar devam etmektedir.Flat Sheet Destekli Sıvı Membran Sistemi ile yapılan bu çalışmada, Çinko iyonlarının gideriminde taşıyıcı olarak D2EHPA ve Aliquat336, membran solvent olarak Kerosen ve Toluen kullanılmış besleme fazı olarak saf su, HCl ve sıyırma fazı olarak, H2SO4, HCl, H3PO4; destek materyali Celgrad 2500 microporos polipropilen kullanılarak en uygun sistem koşullarının belirlenmesi araştırılmıştır. Bu koşullar altında en uygun taşınım verimleri:Besleme çözeltisi; saf suda 1.5x10-3 M ZnCl2, sıyırma çözeltisi; 0.5 M H3PO4, membran sıvısı Kerosende 0.01 M D2EHPA.( % 80.4)Besleme çözeltisi 1.0 M HCl' de 1.5x10-3M ZnCl2, sıyırma çözeltisi; 0.5 M HCl, membran sıvısı Toluende 0.02 M Aliquat336.( %86.5) olarak belirlenmiştir.Deney verilerinin iki farklı taşınım modeline (steady state ve non-steady state yaklaşımlar) uygulanması sonucunda, non-steady state yaklaşımı çinko taşınımını daha iyi açıkladığı tespit edilmiştir.

Abstract:
Heavy metals removal and recover with conventional methods bring out huge amount of chemical and energy consumption as well as disadvantages, such as impossible selective separation. As a result of this situation, new processes have been developed.Supported liquid membranes, becomes as an alternative to conventional separation processes due to their selective opportunity and economic characteristics of heavy metals recovery, and supported membranes can be applied more for the use of industrial size. Many researchers investigate on relevant studies.Ranks fourth among metals in terms of consumption and the growing importance of the zinc and will need to recover, formed the starting point of this study.In this study, zinc ions D2EHPA and Aliquat336 as carrier; Kerosene and Toluene as membrane solvent; pure water, HCl, H2SO4, H3PO4 as feeding phase and HCl, H3PO4 as the stripping phase were used and the most appropriate system requirements were investigated. Under these conditions cationic and anionic carriers successfully could be moved.Under these conditions, transport efficiency can be reached at:Feed solution of 1.5x10-3 M ZnCl2 in pure water; stripping solution of 0.5 M H3PO4, membrane liquid with kerosene of 0.01 M D2EHPA. Under these conditions 80.4% removal efficiency was obtained.Feeding solution of 1.5x10-3M ZnCl2 in 1.0 M HCl, stripping solution of 0.5 M HCl, membrane liquid of 0.02 M toluene Aliquat336. Under these conditions 86,5% removal efficiency was obtained.As a result of applying experimental data for two different convection model (steady state and non-steady state approaches) zinc transport efficiency determined as better under non-steady state approach.