Ters osmoz ve nanofiltrasyon yöntemleri ile saf su üretiminin araştırılması
Investigation of pure water production by reverse osmosis and nanofiltration methods
Yazar: AHMET BORA YAVUZ
Danışman: PROF. DR. OSMAN NURİ ATA
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Su hayatta kalabilmek ve uygun hayat koşullarını sağlayabilmek için son derece önemli bir kaynaktır. Günümüzde sadece dünyanın belirli kısımları yeterli miktarda tatlı su kaynaklarına sahiptir ve artan nüfus, iklimdeki değişiklikler ile hızla gelişen endüstri su kaynaklarını baskı altına almaktadır. Bilimsel öngürülere göre su kıtlığı, 21. yüzyılın en büyük sıkıntılarından biri olacaktır. Dünya Sağlık Örgütü (WHO)'nün raporlarına göre dünya nüfusunun yarısı 2025 yılında su sıkıntısı bulunan bölgelerde yaşayacaktır. Bu nedenle su arıtımı gün geçtikçe daha da önemli bir hal almaktadır.
Su arıtımı adsorpsiyon, katalitik prosesler, manyetik destekli prosesler, membran prosesleri gibi birçok farklı tekniği içermektedir. Membran prosesleri son yıllarda kompakt yapıları, ekonomik ve çevre dostu olmaları, yüksek su kalitesine sahip olmaları ve başka bir kimyasal bileşene ihtiyaç duymamaları gibi avantajları nedeniyle oldukça popüler bir hale gelmiştir. Ters osmoz yöntemi ile arıtım oldukça yaygın ve etkili olmasına rağmen gelişen üretim teknolojisi ile nanofiltrasyon membranları ters osmoz membranlarının önemli bir rakibi haline gelmiştir.
Bu çalışmada ters osmoz ve nanofiltrasyon teknikleri ile su saflaştırma konusu araştırılmıştır. Deneylerde 10 – 25 bar basınç aralığında, şebeke suyu, 2000 ppm'lik NaCl çözeltisi, ters osmoz ve nanofiltrasyon süzüntüsü ile sentetik petrol çözeltisinden oluşan dört farklı besleme kullanılmış ve sonuçlar kıyaslanmıştır. İletkenlik ve toplam çözünmüş katı için uzaklaştırma dereceleri her iki membranda da birbirine oldukça yakındır. Nanofiltrasyon membranları, ters osmoz membranlarından %0,3 - %1,5 daha düşük uzaklaştırma derecesine sahiptir. Bununla birlikte nanofiltrasyon membranlarının süzüntü akısı ters osmoz membranların süzüntü akısından 1,86 – 2,33 kat daha fazladır. Bu nedenle su saflaştırma işleminde nanofiltrasyon membranlarının kullanılması, ters osmoz membranların kullanılmasından çok daha ekonomiktir.

Abstract:
Water is vital source for surviving and having sufficient life standards. Recently only some parts of the world has enough fresh water resources and increasing of population on the world, changes on the climate and fast moving industry puts pressure on resource of water. Due to scientific forecast, the water scarcity will be one of the greatest problems of 21. century. According to report of World Health Organisation (WHO) half of population will live in water stressed areas in 2025. Therefore water purification become more important day by day. 
The treatment of water includes many different techniques like adsorption, catalytic processes, magnetically assisted processes, membrane processes. Membrane processes are getting highly popular in recent years with their advantes like compact structure, being eco - friendly and economic, hight water quality, no need another chemicals components. Purification by reverse osmosis method is quite popular and common but nanofiltration has became important competitor of reverse osmosis membranes with developing production technology.
In this study, water purification with nanofiltration and reverse osmosis techniques are investigated. Four different kind of feed, municipial water, 2000 ppm NaCl solution, permeate of nanofiltration and reverse osmosis and synthetic oily waste water  used on experiments between 10 – 25 bar pressure and results are compared.  Degree of rejection for conductivity and total dissolved solids are quite close to each other on both of membranes. Nanofiltration membranes has %0,3 – %1,5 lower rejection than reverse osmosis. However, permeate flux of nanofiltration membranes is 1,86 – 2,33 times bigger than reverse osmosis membranes. Therefore using nanofiltration membranes on water purification is much more economical than using reverse osmosis membranes.