1,721,178 research outputs found
Investigation the lithium, boron and arsenic levels in Aegean region geothermal waters and selective seperation of these elements
Günümüzde enerji ihtiyacının büyük kısmı fosil kaynaklı enerji ürünleriyle karşılanmaktadır. Enerji kaynaklarının tükenmeye yüz tutması ve çevreye verdikleri zararlar nedeniyle yeni ve yenilenebilir enerji kaynakları gündeme gelmiştir. Jeotermal enerji de bu kaynaklar arasında çevreci ve yenilenebilir bir kaynak olarak ön plana çıkmaktadır. Jeotermal sular enerji kaynağı olmanın yanı sıra, zengin mineraller içermesi nedeniyle birçok amaçla kullanılmaktadır. Bu elementlerin sulardan geri kazanılması ve ekonomiye dönüştürülmesi oldukça önemli bir prosestir. Bor yüksek miktarlarda çevreye verildiğinde bitkilerde zehirlenmeye, bitki veriminin düşmesi, gibi birçok etkiye sebep olmaktadır. Ancak geri kazanıldığında endüstriyel alanda geniş kullanım alanına sahiptir. Arsenik ise çevreye verildiğinde kanser gibi tehlikeli hastalıklara sebep olurken geri kazanıldığında tıpta, dişçilikte kullanılabilmektedir. Lityum ise hem pahalı hem de rezervleri azalmakta olan önemli elementlerden biridir. Geri kazanımı yapıldığında cep telefon bataryaları, nükleer füzyon yakıtı gibi endüstriyel uygulamalar da kullanılmaktadır. Bu çalışmada, jeotermal sulardan membran filtrasyon ve iyon değiştirme yöntemleri birlikte kullanılarak bor, lityum ve arsenik elementlerinin seçimli olarak ayrılması amaçlanmıştır. Jeotermal su SDS Enerji AŞ. tarafından sağlanmıştır. Jeotermal sudan membran filtrasyonuyla bu elementlerin ayrılması için laboratuvar ölçekli çapraz akışlı düz tabaka membran test ünitesi ((SEPA CF-II, GE) kullanılmıştır. 4 farklı membran (DL, CK, NF-90 ve BW-XLE) kullanılmıştır. Membran çalışmalarının akabinde iyon değiştirme çalışmaları yapılmıştır. Bor ayrılması için bor seçimli Diaion CRB-02 reçinesi, arsenik ayrılması için ArsenXnp reçinesi kullanılmıştır. Lityum ayrılması için lityum seçimli inorganik λ-MnO2 adsorbanı kullanılmıştır.Today, most of the energy need is met by fossil fuel based energy products. Decrease in current exhaustible fossil energy resources and environmental problems caused by some of these resources have brought forward the new and renevable energy resources. Thus, geothermal energy, being a resource which is renevable and environmental among these resources. Geothermal waters can be utilized due to their rich mineral contents among an energy resource. The recovery of these precious minerals, is a very important process. Boron which exists in geothermal water is required for some metabolic activities of plants, but if the concentration of boron is high, it leads to adverse effects. However, when recovered boron, it has widely used area in industries. Arsenic is also a big problem for environment. Its toxicity and health hazards caused cancer and etc. diseases, but when recovered it can used in medicine and dentistry. Lithium is an expensive and important element because of its diclining reserves. Lithium recovery from geothermal waters is important for industrial applications such as production of cell phones batteries and nuclear fusion. In this study, selective separation of boron, lithium and arsenic from geothermal water using together membrane filtration and ion exchange-method was aimed. Geothermal water samples used were obtained from SDS Enerji AŞ. A lab scale cross-flow flat-sheet membrane test unit (SEPA CF-II, GE) was used for membrane filtration of these elements from geothermal water. 4 different membranes membran (DL, CK, NF-90 and BW-XLE) are used in studies. After membrane studies, ion exchange studies starts. Boron and arsenic removal studies were performed by Diaion CRB-02 and ArsenXnp ion exchange resins respectively. Lithium recovery studies were carried out by using lithium selective inorganic adsorbent (λ-MnO2)
Atıksu arıtımı için mbr sistemiyle yapılan pilot çalışmalar ve bütünleşik MBR-NF, MBR-RO prosesleri ile atıksudan proses suyu üretimi
This thesis is composed of two parts. It is aimed to improve the working
conditions of the membrane bioreactor (MBR) system used in wastewater
treatment in the first part and to obtain process water for different purposes by
using nanofiltration (NF) and reverse osmosis (RO) systems from the wastewater
treated with MBR system in the second part. In line with these objectives, various
experiments were carried out with, pilot scale MBR, NF and RO systems in the
portable laboratories established in the Wastewater Treatment Plant of ĠTOB
Organized Industrial Zone (ITOB-OSB) within the Ġzmir borders.
The most important problem in recent times is the gradual reduction of clean
water resources and the elimination of wastewater generated by industrial and
municipal processeses. One of the methods used in wastewater treatment is the
hybrid systems called as membrane bioreactor (MBR) which consist of membrane
filtration and biological treatment. Problems arising from water hardness fouls the
membranes and decrease the flowrate of the systems. The same problem is seen in
the MBR units of ĠTOB-OSB. It is aimed to minimize the problems experienced
and to determine the conditions in which the system will work best with the least
possible cleaning. Plate type, Kubota brand polyethylene membranes are used in
the studies with different antiscalant doses, different antiscalant types and different
diffuser hole diameters. Water quality analysis and measurement of flowrate are
conducted to control pilot MBR system. MBR permeate is evaluated as effluent of first treatment. Salinity of the
wastewater cannot be removed by this method. In order to reuse the MBR treated
wastewater for different purposes, a quality of water must be produced. High
quality is required for boiler feeding and cooling water purposes. Advanced
treatment can be conducted as solution. NF and RO systems were used as
advanced treatment methods in the second part of this thesis. In systems called
pilot systems, three TM720D-400 RO and three TM620-400 NF membranes were
used. In the mini-pilot system, there were Dow Filmtech BW 30 (RO) and NF 90
(NF) membranes. Different membrane configurations, use of NF system as
pretreatment are investigated with pilot scale systems and possibility to produce
process water is conducted. Experiments with mini-pilot system took 24 hour for
each membrane in a cycle. five cycles are completed and produced water is
examined for the process water production. Quality analyses of the samples are
carried out and the results are compared with the process water quality standards
of some sectors obtained from the literature. Some other process water quality
requirements are obtained through questionnaires made with different sectors
established in the ITOB-OSB.
Partially the same success has been achieved with NF and RO membranes
with pilot systems. Permeate quality of RO system was much better than the
required quality parameters while the upper limit of the same parameters is forced
with the NF system. So, it is thought that it is more accurate to produce sector
specific process water instead of producing one kind of process water. In studies
using mini-pilot system, it is found that both RO and NF membranes provide most
of the process water quality. Permeate quality of NF90 and BW30 membranes
were very close.
Cost of produced process water with pilot systems was changing between
1.22 € and 1.50 € for RO system and it was changing between 0.69 € and 0.74 €
for NF system.Bu tez iki bölümden oluşmuştur. İlk kısımda; atıksu arıtımında kullanılan membran biyoreaktör (MBR) sisteminin çalışma koşullarının iyileştirilmesi, ikinci kısımda ise MBR sistemiyle arıtılan atıksudan nanofiltrasyon (NF) ve ters osmoz (RO) sistemleri yardımıyla farklı sektörler için proses suyu elde edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçlar doğrultusunda İzmir sınırları içerisindeki İTOB-OSB Atıksu Arıtma Tesisi'nde kurulu bulunan taşınabilir laboratuarlarda pilot ölçekli MBR, NF ve RO sistemleriyle deneyler yapılmıştır. Son zamanların en önemli problemlerinden biri temiz su kaynaklarının giderek azalması ve evsel/endüstriyel atıksuların bertaraf edilmesidir. Atıksu arıtımında kullanılan membran bioreaktör (MBR) sistemleri biyolojik arıtım ile membran filtrasyonun bir arada olduğu hibrit sistemlerdir. Atıksuyun sertlik derecesinden kaynaklanan problem özellikle membranların tıkanmasına yol açmakta, bu durum özellikle sistem debisini düşürmektedir. İTOB-OSB'ne ait atıksu arıtma tesisinin MBR ünitelerinde yaşanan bu sorunu en aza indirerek sistemin mümkün olan en az sıklıkta temizlinmesi ve en iyi şekilde çalışacağı koşulları belirlemek amacıyla pilot MBR sistemiyle testler yapılmıştır. Plaka tipi, Kubota marka polietilen membranların kullanılmıştır. Farklı antiskalant dozajları, farklı antiskalant çeşitleri ve farklı difüzör delik çaplarının etkisi incelenmiştir. Sistem kontrolü akı ölçümünün yanı sıra süzüntü örneklerine ait kalite analizleri ile yapılmıştır. MBR süzüntüleri ilk arıtma çıkışı olarak nitelendirilmektedir. Bu yöntem ile atıksudaki tuzluluk giderilememektedir. MBR ile arıtılmış suyun farklı amaçlar doğrultusunda tekrar kullanımı için uygun kalitede su üretilmiş olması gerekmektedir. Özellikle buhar kazanı besleme ve soğutma suyu amaçlı kullanımda daha kaliteli su gerekmektedir. Bu nedenle bu tez çalışmasının ikinci kısmında MBR sonrasında ileri arıtım yöntemi olarak NF ve RO kullanılmıştır. Pilot sistemler adı verilen NF/RO arıtma sistemlerinde üç adet TM720D-400 RO ve üç adet TM620-400 NF membranları kullanılmıştır. Mini-pilot ölçek sistemde ise Dow Filmtech BW 30 (RO) ve Dow Filmtech NF 90 (NF) membranları bulunmaktadır. Pilot ölçek NF/RO çalışmalarında farklı membran konfigürasyonları, NF sisteminin RO sistemi öncesinde ön arıtım olarak kullanılması, ve işlemler sonunda üretilen ürün suyun proses suyu olarak kullanılabilirliği incelenmiştir. Mini-pilot ölçek sistem kullanılarak yapılan çalışmalar ise 24 saat süreli kesintisiz çalışmalar olup beş döngü şeklinde gerçekleştirilmiştir. Üretilen süzüntü sularından alınan örnekler literatürden elde edilen farklı sektörlere ait proses suyu kalite standartlarıyla karşılaştırılmıştır. İTOB-OSB'de kurulu bulunan farklı sektörlerle yapılan anketler aracılığıyla da karşılaştırma yapılmıştır. Pilot ölçek sistemlerle yapılan çalışmalarda RO membranlarıyla işletmelerin talep ettiği proses suyuna ait kalite standartlarının büyük bölümü sağlanırken NF membranlarınıyla da kısmi olarak başarı sağlanmıştır. En çok gözlenen durum RO sistemi ile elde edilen ürün suyu kalitesi farklı sektörler tarafından istenen kalitenin bir hayli üzerinde kalırken NF sistemi ile üretilen su aynı kalitenin üst sınırına dayanmaktadır. Bu neden tek çeşit proses suyu üretilmesinin yerine, sektöre özel proses sularının üretilmesinin daha doğru olduğu düşünülmüştür. Mini-pilot ölçek sistemde ise hem RO hem de NF membranlarının aranan proses suyu kalitesini çoğunlukla sağladığı görülmüştür. Yapılan maaliyet hesaplamalarında pilot sistemle üretilen proses suyunun maliyeti RO sistemi için metreküp başına 1.22 € ile 1.50 € arasında değişirken NF sistemi için 0.69 € ile 0.74 € arasında değişmiştir
Evsel ve endüstriyel atık suların arıtımında membran biyoreaktör (MBR) teknolojisinin kullanılması ve arıtılmış ürün su kalitesinin incelenmesi.
Bu çalışma, EÜ. Kimya Mühendisliğinde bulunan laboratuvar ölçekli ters ozmos membran test sistemi (SEPA CF II GE-Osmonics) ve İTOB-OSB Arıtma Tesisinde kurulmuş olan küçük pilot ölçekli spiral sarım nanofiltrasyon (NF)/ters ozmos (RO) test sistemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İTOB-OSBde yürütülen çalışmalarda; Membran Biyoreaktör (MBR) projesiyle arıtılan atık suların yeniden kullanımı için NF ve RO gibi ileri membran arıtma yöntemlerinin uygulanabilirliği araştırılmıştır. Laboratuvar çalışmalarında, NF200 ve CK RO membranlarıyla MBR çıkış suyunun arıtılması için SEPA CF II GE-Osmonics membran test sitemi kullanılmış ve ürün suyun kalitesi incelenmiştir. İTOB-OSBde yürütülen çalışmalarda, NF270 ve BW30 membranlarının performansı farklı basınçlarda, yapılan kesikli çalışmalarla ve sürekli çalışmalarla incelenmiştir
İTOB-OSB'de enerji bitkileriyle atık su arıtımı ve arıtmada kullanılan bitkilerin anaerobik fermantasyonuyla biyogaz üretimi
In the first step of the present study, the utilization of water hyacinth for treatment of wastewater was studied. This study has been carried out in ITOB Industrial Zone Wastewater Treatment Plant where MBR (membrane bioreactor) system was employed for wastewater treatment. In this study, performance of water hyacinth in phytoremediation of wastewater was investigated for different conditions.
In the second step of the study, production of biogas by anaerobic fermentation of water hyacinth that has been used in phytoremediation was investigated. Water hyacinth was used as biomass for that operation. Two different studies were applied as laboratory scale and pilot scale and effects of various parameters on fermentation were studied.Bu çalışmanın ilk aşamasında, atıksu arıtımında su sümbülünün kullanılabilirliği incelenmiştir. Bu çalışma, MBR (membran biyoreaktör) tekniği kullanarak arıtım yapan İTOB OSB atık su arıtma tesisinde yapılmıştır. Yapılan çalışmada, farklı koşullar için, atık suyun bitkisel arıtımında su sümbülünün performansı incelenmiştir.
Bu çalışmanın ikinci kısmında, atık su arıtımında kullanılan su sümbüllerinden anaerobik fermantasyon yoluyla biyogaz oluşumu incelenmiştir. Bu işlem için su sümbülü biyokütle olarak kullanılmıştır. Laboratuvar ve pilot ölçek olmak üzere iki farklı çalışma uygulanmış ve çeşitli parametrelerin fermantasyon işlemi üzerindeki etkisi incelenmiştir
Atık suların arıtımı ve yeniden kullanımı için MBR arıtma sisteminin RO ve NF prosesleri ile entegre edilmesi – ITOB Organize Sanayi Bölgesi'nde pilot test çalışmaları
This study was performed with a mini pilot scale spiral wound nanofiltration (NF)/reverse osmosis (RO) system in İTOB-OSB wastewater treatment plant. In this study, the applicability of treatment methods such as NF and RO was investigated for reuse of wastewater treated with membrane bioreactor (MBR) process. Firstly, effect of membrane type was investigated on wastewater recovery and quality by using different type NF membranes which are NF90, NF270 and TR60 and RO membranes which are BW30 and AG membranes. The second step of studies was concentrate management tests. The aim of this study is decreasing discharged concentrate stream and at the same time to obtain good permeate quality. For this purpose, certain amount of concentrate stream was mixed with MBR effluent and obtained mixture was used as a feed stream for NF/RO membrane test system. NF90 which is nanofiltration membrane was used for these tests. Quality of permeates were compared with quality standards and search for its reusability as irrigation and process water at various industries. According to investigation, NF90 membrane showed better removal efficiencies within NF membranes for many parameters. BW30 and AG membranes had similar removal performance and similar quality product waters were obtained from these membranes. For the concentrate management tests, similar quality product waters with small difference were obtained from different feed mixtures.Bu çalışma, İTOB-OSB Arıtma Tesisi’nde kurulmuş olan pilot ölçekli sprial sarım nanofiltrasyon (NF)/ters ozmos (RO) sistemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İTOB-OSB’de yürütülen çalışmalarda; Membran Biyoreaktör (MBR) prosesiyle arıtılan atıksuların yeniden kullanımı için NF ve RO gibi ileri membran arıtma yöntemlerinin uygulanabilirliği araştırılmıştır. Bu amaç kapsamında ilk olarak farklı NF ve RO membranları kullanılarak membran tipinin ürün suyu geri kazanımına ve kalitesine olan etkisi araştırılmıştır. Sonrasında ise desarj edilecek konsantre su miktarının azaltılması üzerine çalışmalar yapılmıştır. Bu amaçla NF90 membranı ve farklı oranlarda MBR çıkış suyu ve konsantre su karıştırılarak hazırlanan besleme suyu karışımları kullanılmıştır. Elde edilen ürün suyun kalitesi farklı analitik yöntemler kullanılarak incelenmiş, sulama suyu ve farklı endüstrilerce yeniden kullanımı araştırılmıştır. Membran tipinin etkisinin incelendiği testlerde, NF90, NF270 ve TR60 nanofiltrasyon membranları ile elde edilen süzüntü sularının kalitesi karşılaştırıldığında, NF90 membranı ile daha yüksek kalitede su elde edildiği görülmüştür. Ayrıca, BW30 ve AG ters osmoz membranlarının süzüntü suları, su kalite standartlarıyla karşılaştırıldığında her iki membran ile yüksek kalitede su elde edildiği görülmüştür. Konsantre su miktarının azaltılmasının amaçlandığı çalışmalarda, besleme suyundaki konsantre su miktarı arttıkça birbirine benzer nitelikte süzüntü suları elde edilmiştir. Elde edilen ürün sularının kalitesi farklı alanlarda kullanım için su kalite standartlarıyla karşılaştırıldığında ise yüksek kaliteli su elde edildiği görülmüştür
MBR yöntemi ile arıtılmış yüksek tuzlulukta atık suların tarımsal sulamada geri kullanımı için NF/RO prosesi ile son aşama arıtımı: ITOB-OSB Atık Su Arıtma Tesisi'nde pilot ölçek testler
Increasing clean water sources is necessary and this can be done by creating processes or irrigation techniques requiring less amount of water, using polluted sources or reclaiming these waters by different processes. Among these solutions, the treatment of wastewaters to obtain useable water. Wastewaters can be recovered to reuse it for different purposes such as agricultural or landscape irrigation water, industrial process water and drinking water. Irrigation water can be obtained easily since the quality of irrigation water depends on the plant to be irrigated. Membrane bioreactor (MBR) is a secondary treatment unit and like other secondary treatment processes, it cannot decrease salinity and hardness of wastewater although it removes most organics and clogging particles. This situation leads to the need of tertiary treatment system [nanofiltration (NF) or reverse osmosis (RO)] to produce higher quality waters for irrigation purposes. Aims of this study were to desalinate and recover discharged saline MBR treated wastewater of ITOB organized industrial wastewater treatment plant and evaluate the potential of treated water as irrigation water. Use of product water as irrigational water was evaluated by comparing properties of product water with the standards identified by FAO, WHO, USEPA and accepted by T.R. Ministry Of Environment And Urbanization. Infiltration ability of treated water and harms of sodium-potassium ions were evaluated. Although MBR permeate as irrigation water was in accordance with standards given for total suspended solid, pH and turbidity, but it did not fit with others. Experiments on reclamation of wastewater for irrigation purposes were performed by using 3 TM720D-400 RO and 3 TM620-400 NF membranes each having 37 m2 active surface area. It is found that NF permeate cannot be used for salinity-sensitive plants such as most fruit plants while it can be used in the irrigation of most landscape plants and vegetables. RO permeate cannot be used directly for irrigation due to its insufficient nutrient elements concentrations (because of high salt rejection) and harmful effects on soil infiltration. Yet, a mixture of 2:1 RO permeate-MBR permeate was found as the best possible option for irrigation among others in this research. While RO permeate suppresses toxic effects of MBR permeate, MBR permeate improves the nutrient properties of RO permeate. Also, application of NF process as pre-treatment prior to RO was evaluated in this research. Flow rate obtained from RO process was increased from 85.9 to 96.9 L/h but total water recovery was decreased by 23%. Experiments on fouling mechanism of membranes were performed by using a BW30-RO and a NF90 membrane each having 2.6 m2 active surface area. Aim of these experiments was to understand fouling mechanism and cleaning procedure of membranes, developing a strategy to increase the lifespan of membrane as long as possible. Results indicate that main fouling source is inorganic foulants such as divalent cations. Occasional organic cleaning (by using low concentrations of NaOH and HOCl solutions) accompanying with frequent inorganic cleaning (by using at least 2000 mg/L citric acid or less concentration of a stronger acid) is necessary to increase the membrane life.Temiz su kaynaklarını arttırmak önemlidir ve su gereksinimini azaltacak prosesler veya sulama teknikleri geliştirmek, kirlenmiş kaynakları farklı amaçlarla kullanmak veya suları geri kazanmak ile gerçekleştirilebilir. Bunların en önemlisi ise atık suları kullanılabilir su kazanmak amacıyla arıtmaktır. Atıksular; tarımsal veya peyzaj sulaması, endüstriyel proses veya içme suyu amaçları için geri kazanılabilir. Sulama suyu kazanımı; kalitesinin sulanacak bitkiye göre belirlenmesi ve bitkilerin değişik kalitelerde sularla sulanabilmesinden dolayı daha kolaydır. Membran biyoreaktör (MBR) bir ikincil arıtım ünitesidir ve diğer ikincil arıtım prosesleri gibi besleme suyunun organik kirliliği ve tıkayıcıların çoğunu gidermekle beraber, atık suyun tuzluluğunu ve sertliğini düşüremez. Bu durum, tarımsal sulamada kullanmak üzere daha yüksek kaliteli suların üretilmesi için üçüncül arıtma sistemlerini [nanofiltrasyon (NF) ve/veya ters osmoz (RO)] gerekli kılmaktadır. Bu çalışmanın amaçları; ITOB-OSB atıksu arıtma tesisinin MBR ile arıtılmış atıksularının NF ve RO prosesleri ile tuzundan arındırılması ve geri kazanılması ile tarımsal sulama potansiyelinin değerlendirilmesidir. Üretilen su; FAO, WHO ve USEPA tarafından belirlenen, T.C. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı'nın da kabul ettiği su kalite standartları ile karşılaştırılmıştır. Arıtılan suların geçirgenlikleri ve sodyum-potasyum iyonlarının zararları da değerlendirilmiştir. MBR süzüntüsü; askıda katı madde, pH ve bulanıklık standartlarına uygundur, ancak diğer standartlara uyum göstermemektedir. Dolayısıyla MBR süzüntüsüne NF/RO üçüncül arıtımı uygulanmıştır. Sulama amaçlı geri kazanım deneyleri, her biri 37 m2 aktif yüzey alanına sahip 3 TM720D-400 RO ve 3 TM620-400 NF membranlarıyla gerçekleştirilmiştir. NF süzüntüsü meyveli bitkiler gibi tuzluluğa hassas bitkiler için kullanılamayacak olsa da, çoğu peyzaj bitkisi ve sebze için kullanılabilecektir. RO süzüntüsü yetersiz besleyici element derişimlerinden (yüksek tuz giderimi sebebiyle) ötürü sulamada doğrudan kullanılamaz, ayrıca toprak geçirgenliğine de zararlı etkileri vardır. Fakat 2:1 oranında RO süzüntüsü-MBR süzüntüsü karışımı araştırılan tüm sular arasında en iyi sulama suyu olarak tespit edilmiştir. RO süzüntüsü MBR süzüntüsünün toksik etkilerini bastırırken, MBR süzüntüsü ise RO süzüntüsünün besleyici niteliğini geliştirmektedir. Çalışmada ayrıca NF prosesinin RO öncesi ön-arıtım olarak kullanılması değerlendirilmiştir. RO prosesinden elde edilen debi saatte 407 L artmış, toplam su geri kazanımı %23 düşmüştür. Membranların kirlenme mekanizmasıyla ilgili deneyler 2.6 m2 aktif yüzey alanına sahip BW30-RO ve NF90 membranlarıyla gerçekleştirilmiştir. Deneylerin amacı membranların kirlenme mekanizmalarını ve temizlik prosedürlerini kavramak ve membranın ömrünü mümkün olduğunca uzatacak temizlik stratejisi geliştirmektir. Temel kirlilik kaynağının divalent katyonlar olduğunu görülmektedir. Düşük sıklıkta organik yıkamanın (düşük derişimde NaOH ve HOCl çözeltileri kullanılarak) eşlik ettiği sık gerçekleştirilen inorganik yıkamanın (2000 mg/L sitrik asit veya daha düşük derişimde daha güçlü asit) membran ömrünü uzatmak için gerekli olduğu belirlenmiştir
Boron removal from reverse osmosis desalinated seawater by ion exchange-optimization studies
Ters ozmos desalinasyon prosesi, deniz suyundan içme suyu üretmek için güvenilir ve etkin bir yöntemdir. Dünya Saglık Örgütü’nün belirledigi düzenlemelere göre, içme suyundaki bor konsantrasyonu 0.5 mg/L yi geçmemelidir. Bu deger hali hazırda isletilmekte olan ters ozmos tesisleri için ulasılması çok zor bir degerdir. Bu nedenle deniz suyu ters ozmos süzüntüsünden borun ikinci bir ayırma prosesi yardımıyla uzaklastırılması gerekmektedir. Bu çalısmada, borun farklı çözeltilerden; model bor çözeltisi (2ppm) ve dogal deniz suyundan elde edilmis ters ozmos çıkıs suyundan, selatlayıcı, ticari reçineler (Diaion CRB 02 ve Dowex-XUS 43594.00) yardımıyla uzaklastırılması incelenmistir. Çalısmalar; kesikli yöntemle gerçeklestirilmistir. Bu çalısmalarda, optimum reçine miktarı, kinetik testler ve sorpsiyon-sıyırma deneyleri yapılmıstır. Bu çalısmalardan elde edilen verilerle; Reçinelerin kesikli çalısma performansları, Reçinelerin kinetik performansları, o Sıcaklıgın bor ayrılmasına etkisi (25°C, 30°C ve 35°C) o Tanecik boyutunun bor ayrılmasına etkisi (45-125 μm, 125- 250 μm ve 0.355-0.500 mm), o Karıstırma hızının bor ayrılmasına etkisi (200 RPM, 250 RPM ve 300 RPM) Adsorpsiyon izotermleri (Freundlich ve Langmuir, Dubinin- Radushkevich modelleri), yon degistirme kinetik basamakları, yon degistirme hızı tayin basamakları (Sonsuz Çözelti Hacmi ve Reaksiyona Girmemis Çekirdek Modelleri) Ters osmos süzüntüsünün kinetik performansı, Reçinelerin sorpsiyon-sıyırma performansı incelenmistir
Environmental impacts of membrane desalination process for geothermal reinjaction fluid
Bu çalışma, İzmir’in Narlıdere ilçesinde bulunan İzmir Jeotermal Enerji A,Ş’ye ait Yenikale Jeotermal Isı Merkezi sahasında gerçekleştirilmiştir. Yürütülen çalışmalarda ısı merkezinin reenjeksiyon hattından alınan jeotermal reenjeksiyon suyu burada kurulu olan mini pilot ölçekli membran test sistemi aracılığıyla arıtılmıştır. Membran arıtımında NF ve RO membranları kullanılarak membran türünün ürün suyu geri kazanımına ve kalitesine olan etkisi araştırılmıştır. Mini pilot ölçekli membran test sistemine giren besleme suyu, konsantre ve süzüntü suyu olarak ayrılacağı için farklı karakterizasyona sahip olan bu suların yönetimi çevresel açıdan önemlidir. Elde edilen süzüntü suyu kalitesi sulama kriterleri açısından değerlendirilmiştir. Öte yandan, konsantre atık su farklı oranlarda besleme tankına geri beslenerek yarı kapalı döngü ile konsantre yönetimi üzerine çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında farklı TR-NE90-NF ve BW30-RO membranları kullanılarak arıtılan jeotermal su ile elde edilen ürün suyu kalitesi farklı analitik yöntemler kullanılarak incelenmiş olup, süzüntü suyu kalitesi tarımsal sulama kullanımı açısından (elektriksel iletkenlik, SAR, bor derişimi vb.) değerlendirilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında TR-NE90-NF ve BW30-RO membranlarının performansları konsantre atık minimizasyonu açısından ayrı ayrı incelenerek elde edilen süzüntü sularının kalitesi karşılaştırılmıştır. Arıtım sonucu oluşan atık konsantre suyun belirli bir kısmı geri besleme yapılarak en aza indirilebileceği görülmüştür. Öte yandan, tüm konsantre besleme akışına beslendiğinde besleme suyunun EC'sinin artmasıyla birlikte, yüksek oranlarda yapılan geri beslemenin ürün su kalitesini hatta membran ömrünü etkileyeceği sonucuna varılmıştır. Bu çalışmadan elde edilen su aynı zamanda tarımsal sulamada da kullanılabilir. Ancak SAR ve bor değerlerinde bazı ayarlamaların sulama öncesinde yapılması gerekmektedir. Bu çalışmada basınç itici gücüyle çalıştırılan membran desalinasyon işlemlerinde konsantre akışın belirli bir bölümünün geri besleme yapılarak konsantre atık probleminin bir dereceye kadar en aza indirilebileceği açıkça görülmüştür.This study was carried out in the Yenikale Geothermal Heating Center belonging to İzmir Geothermal Energy Inc. in Narlıdere, İzmir. Geothermal re-injection water taken from the re-injection line of the heating center was treated by a mini-pilot scale membrane test system installed there. The effect of membrane type on product water recovery and quality was investigated by using NF and RO membranes in membrane treatment. Since the feed water supplied to the mini-pilot membrane test system will be separated as concentrate and permeate water, management of these waters which have different characteristics, is environmentally important. While obtained permeate water quality was checked in terms of irrigation water standards, concentrate water was fed back to the feed tank at different rates and studies were carried out on concentrate management with a semi-closed loop.
Firstly, the product water quality obtained from geothermal water treated by different TR-NE90-NF and BW30-RO membranes was examined using different analytical methods and the permeate water quality was evaluated in terms of agricultural irrigation water standards (electrical conductivity, SAR, boron concentration, etc.).
The second step of this study, the performances of the TR-NE90-NF and BW30-RO membranes were examined separately in terms of concentrate waste minimization and the qualities of the permeate water were compared. As a result of this, it has been observed that a certain part of the concentrate water can be minimized by recycling. On the other hand, it was concluded that using large amounts of concentrate in feed will affect product water quality badly and even membrane life since EC of the feed water will increase when all concentrate is fed into the feed stream.
The water obtained from this study can also be used for agricultural irrigation. However, SAR and boron values need to adjustments before using this water for irrigation. With this study, it has been clearly seen that the problem of concentrate waste can be minimized to some extent by circulating a certain part of the concentrate flow into feed during membrane desalination processes by pressure driven membranes
Urla örneği
Bu çalışma, Ege Üniversitesi Urla Eğitim Araştırma Merkezi’nde kurulmuş olan küçük ölçekli ters ozmoz sistemiyle gerçekleştirilmiştir. Deneyler 55 bar sabit basınç altında yapılmıştır. Besleme suyu ve denizel ortama verilen konsantre sudan düzenli olarak su örnekleri alınmış, alınan örneklerin sıcaklık, tuzluluk ölçümleri ve nutrient analizleri yapılmıştır. Biyolojik analizler, besleme ve konsantre tuzlu suya Nannochloropsis oculata (Droop,1955) ve Tetraselmis suecica (Kylin, 1978) ekimi yapılarak gerçekleştirilmiştir. Yapılan tüm denemelerde, SWRO ve XHR membranına ait konsantre tuzlu suyun sıcaklık, tuzluluk, turbidite, TDS, iletkenlik ve nutrient değerlerinin, besleme suyundaki değerlere göre daha yüksek olduğu bulunmuştur. Konsantre tuzlu sudaki çözünmüş oksijen miktarının sıcaklık artışına bağlı olarak, besleme suyundaki miktara göre daha düşük olduğu tespit edilmiştir. Konsantre sudaki aşırı tuzluluk, ekimi yapılan planktonların hücre sayıları üzerinde sınırlayıcı bir rol oynamış, fakat ortamdan tamamen kaybolmalarına neden olmamıştır
İTOB-OSB'de MBR atıksu arıtma prosesine ilişkin membran kirliliğini azaltmak için işletme koşullarının optimize edilmesi
This study aimed to minimize membrane fouling on MBR membranes at ITOB wastewater treatment plant and hardness removal from wastewater. With this aim, first coagulation method was applied as pretreatment. Al2(SO4)3, FeCl3, Ca(OH)2, Na2CO3, NaHCO3 and cationic polymer as coagulant enhancer are used as coagulants. The effect of coagulant concentration, pH, the use cationic polymer as coagulant enhancer was investigated in details. From the results obtained, it was seen that Ca(OH)2 gave the best rejection with respect to hardness removal (87%) from wastewater. In the second step of thesis, the construction of a pilot MBR system was established. The membranes used in this study were Kubota flat sheet MBR membranes with a pore size of 0.04 micron made from polyethylene. In the field tests using both tap water and wastewater, the fouling on MBR membrane was investigated by monitoring flux decline vs time. In order to clean membranes, different chemical cleaning strategies were applied. In addition during MBR treatment study, using antiscalant to prevent membrane fouling was investigated in order to understand it is helpful or notBu çalışmada, ITOB atıksu arıtma tesisinde arıtılan atıksudaki sertliğin giderilmesi ve MBR membranlarında gözlenen hızlı kirlenmenin minimize edilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla öncelikle ön arıtma yöntemi olarak koagülasyon uygulanmıştır. Al2(SO4)3 , FeCl3, Ca(OH)2, Na2CO3, NaHCO3 ve katyonik polimer koagülant olarak kullanılmıştır. Koagülasyon aşamasında koagülant derişimi, pH, katyonik polimer etkisi detaylı olarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, atıksudan en iyi sertlik giderimi Ca(OH)2 (A.G.) ile %87 düzeyinde elde edilmiştir. Tez çalışmasının ikinci aşamasında pilot ölçek MBR sisteminin kurulumu yapılmıştır. Çalışmada, 0.04 mikron gözenek boyutlu, polietilen malzemeden yapılmış Kubota düz plaka MBR membranları kullanılmıştır. Çeşme suyu ve atık su kullanarak gerçekleştirilen testlerde, MBR membranlarındaki kirlenme zamana bağlı akı değişimi izlenerek incelenmiştir. Membranlar temizlenmek için farklı kimyasal yıkama stratejileri uygulanmıştır. Ayrıca arıtma aşamasında antiskalant kullanımının membran kirliliğini önlemede etkin olup olmadığı araştırılmıştır
- …
