Seramik membran filtrasyonu ile tekstil sektöründe kostik ve sıcak su geri kazanımı
Caustic and hot water recovery in textile industry by using ceramic membrane filtration
Yazar: MEHMET DİLAVER
Danışman: PROF. DR. BÜLENT KESKİNLER ; PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Alümina seramik = Alumina ceramic ; Arıtma = Treatment ; Membran filtrasyon tekniği = Membrane filtration technique ; Mikrofiltrasyon = Microfiltration ; Nanofiltrasyon = Nanofiltration ; Ultrafiltrasyon = Ultrafiltration

Özet:
Tez çalışmasında tekstil endüstrisinin çeşitli proseslerinde oluşan sıcak atıksuların ve atık kostik çözeltisinin çapraz akış seramik membran filtrasyonu ile geri kazanımı ve yeniden kullanılabilirliği incelenmiştir. Su ve kimyasal geri kazanımının yanı sıra enerji maliyetlerinde önemli miktarda kazanç sağlanabileceği potansiyeli görülmüştür. 
Çalışılan tekstil endüstrisinde atıksuların oluştuğu noktalar yerinde incelenmiş ve geri kazanım için değerlendirilen noktalarda, üç ay süre ile atıksu karakterizasyonu yapılmıştır. Geri kazanımı uygun bulunan noktalardan alınan atıksular ile disk ve tubular tip seramik membranlar kullanılarak laboratuvar ölçekli çapraz akış membran filtrasyonları gerçekleştirilmiştir. Çapraz akış filtrasyon deneylerinde, kirletici giderimi, yeniden kullanılabilirliği ve membran kirlenme mekanizması beraber değerlendirilmiştir. 
Sıcak su geri kazanımı hedefi için toplam su tüketiminin yaklaşık %22'si olan emprime baskı karışım noktası, kirletici giderimi ve yeniden kullanılabilirlik açısından uygun bulunmuştur. Sıcak su geri kazanımı ile su geri kazanımı ile en büyük etki ısıtma maliyetlerinde düşmesinde görülecektir. Proses sıcaklığı için (95-99 OC) sıcaklığa ısıtılan sular, seramik membran filtrasyonu çıkışında çok az bir ısıtma ihtiyacı sonrasında kullanılabilecektir. 
Kostik geri kazanımı hedefi için Viskon Kasar prosesinin ana banyosu uygun bulunmuştur.
Sıcak atıksu filtrasyonunda oluşan denge akısı 20-30 LMH değerinde, kostik geri kazanımında 10-20 LMH değerlerinde gerçekleşmiştir. Tüm deneylerde en hızlı akı azalması, en büyük MWCO olan 300 kDa membran filtrasyonunda gerçekleşmiştir. Kirlenme mekanizması, tüm deneylerde fiziksel olarak uzaklaştırılabilen direnç (Rc) olmuş ve kimyasal temizlik sonrasında saf su geri kazanımı %90 ve üzerinde gerçekleşmiştir.

Anahtar Kelimeler: Tekstil, Seramik Membran Filtrasyonu, Geri Kazanım, Temiz Üretim, Mevcut En İyi Teknikler, Enerji, kimyasal ve su hammadde tasarrufu, sıfır sıvı deşarjı.

Abstract:
In this study, applicability of ceramic membrane cross flow filtration and evaluate reusability for recovery of hot wastewater and caustic solution where discharged from various processes in the textile industry has been investigated. In addition to water and valuable chemical recovery potential energy related costs would be decreased. 
The sampling points where wastewater were discharged were examined in situ and wastewater characterization were carried out for three months at these potential recovery points. Laboratory scale ceramic membrane cross flow filtration carried out using with disc and tubular type ceramic membranes with this selected wastewater streams. Pollutant removal, reusability of treated wastewater, membrane fouling mechanisms was assessed together for each cross flow membrane filtration experiments.
Emprime Printing Mixing Point which has a potential 22% of total water consumption has been found suitable for hot wastewater recovery target based on reuse limits for textile processes. Recovery of hot wastewater may contribute decreasing water heating related expenses. This recovered hot wastewater may be used after a minimum heating requirement to meet rinsing baths water temperature (≈95-99 OC). 
Viskon Kasar Main Bath has been found suitable for caustic recovery target based on wastewater characterization and process period frequency. 
Steady-state flux were seen around 20-30 LMH during hot wastewater filtration and around 10-20 LMH during caustic recovery filtration experiments. Fastest flux decline were seen at 300 kDa ceramic membrane filtration which was the largest pore size among tested membranes. The main contributor of total membrane fouling was physically removable cake resistance (Rc) for all experiments. Flux recovery after chemical cleaning was 90% and more. 

Key Words: Textile, Ceramic Membrane Filtration, Recovery, Cleaner Production, Best Available Techniques Energy, chemical and water raw material saving, zero liquid discharge.