Hibrit mikrofiltrasyon teknolojisi ile sulu ortamdan nikel giderimi
The removal of nickel from aqueous solution by means of hybrid microfiltration technology
Yazar: COŞKUN AYDINER
Danışman: PROF.DR. ORHAN İNCE
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Adsorbentler = Adsorbents ; Hibrit yöntem = Hybrid method ; Membran teknolojileri = Membrane technologies ; Nikel = Nickel ; Yüzey aktif maddeleri = Surfactants

Özet:
Bu çalışmada, yüzey aktif madde (YAM) destekli hibrit toz aktif karbon(TAK)/çapraz akış mikrofiltrasyon (ÇAMF) teknolojisi kullanılarak suluortamdan nikel iyonlarının giderimi incelenmiştir. Değişkenler, tür ve prosesdeğişkenleri olarak iki gruba ayrılmış ve deneyler, bu iki değişken grubuüzerinden ayrı ayrı olmak üzere deneysel tasarım ile gerçekleştirilmiştir. Türdeğişkenleri deneylerinde YAMT, proses performansı ve membran kirlenmesiüzerine en etkili tür değişkeni olarak belirlenmiştir. ?Membran, adsorbent,gözenek boyutu ve YAM türü? itibariyle uygun tür değişkenleri, membranüzerinde hem en az kütle tutunumunun ve kirlenmenin olduğu hem de enyüksek YAM gideriminin elde edildiği şartları sunan, ?selüloz nitrat, C9157,0.45 ?m ve 1?hekzadekansülfonik asit sodyum tuzu? olarak elde edilmiştir.Proses değişkenleri deneylerinde nikel giderimi, 10 mg/L'lik nikelkonsantrasyonununda, yaklaşık % 9-96 aralığında değişmiş iken; 300 mg/L'liknikel konsantrasyonundaki değişim, farklı proses şartlarına rağmen yaklaşık %55-61 aralığında meydana gelmiştir. Tasarım deneyleri sonuçlarından hareketlegeliştirilmiş modellere göre, RYAM ve J* için kabul edilebilir hassasiyetler eldeedilmiş ise de, yüksek nikel konsantrasyonunda (300 mg/L) modelhassasiyetlerinin düşük olduğu görülmüştür. Bu itibarla, hibrit prosesin gerçekatıksulara uygulanmasında, birim giderilecek ağır metal miktarı içinTAK/YAM oranının dikkat edilmesi gereken en önemli değişken olduğusonucuna varılmıştır.Anahtar Kelimeler: Hibrit mikrofiltrasyon prosesi, Toz aktif karbon, Yüzeyaktif madde, Nikel giderimi, Deneysel tasarım

Abstract:
In this study, the removal of nickel ions from aqueous solution was investigatedusing surface active matter (SAM) enhanced hybrid powdered activated carbon(PAC)/crossflow microfiltration (CFMF) technology. The variables wereseparated to two groups as component and process variables and theexperiments were separately carried out via these two variable groups by meansof experimental design. In the experiments of component variables, SAMT wasdetermined as the most effective component variable on process performanceand membrane fouling. Appropriate ones of component variables incombination of ?membrane, adsorbent, pore size and SAM types? wereachieved as ?cellulose nitrate, C9157, 0.45 ?m and 1?Hexadecanesulfonic acidsodium salt? which exhibited both the lowest of mass deposition and fouling onmembrane and the highest SAM rejection, respectively. In the experiments ofprocess variables, while the nickel rejection approximately changed in the rangeof % 9-96 for nickel concentration of 10 mg/L; in spite of the various processconditions, its variation approximately occurred between % 55-61 for nickelconcentration of 300 mg/L. According to the models which were developed fromthe design experiments, although the acceptable sensibilities were achieved forRSAM and J*, the sensibilities of the models were seen to be low at high nickelconcentration (300 mg/L). Thus, it was arrived at a conclusion that, PAC/SAMratio is the most important variable for heavy metal amount to be removed perunit, in the application of hybrid process to the real wastewaters.Keywords: Hybrid Microfiltration Process, Powdered Activated Carbon,Surface Active Matter, Nickel Removal, Experimental Design