Su ve Çevre Dergisi 113.Sayı (Aralık 2017)

Su ve Çevre Teknolojileri / Aralık 2017 55 suvecevre.com suz etkilenmemekte iken, akı değerlerinin ciddi seviyelerde yükseldiği görülmüştür. En olumlu etki %10Silan_TFC kodlu, MPD momomerine göre %10 oranda silan bileşiği kullanılan membranlarda görülmüş, tuz tutunum performansı oldukça yüksek seviyelerde korunurken, akı değeri %30 seviyelerinde artırılmıştır. Geliştirilen membranların klora karşı gösterdiği direnç, 500 ppm serbest klor içeren 32000 ppm NaCl çözeltisi 55 bar basınç altında süzülerek test edilmiş ve elde edilen sonuçlar Şekil 7’de gösterilmiştir. Ticari membranların belirti- len ömürleri 1000 ppm.saat civarındadır. Yani 1000 ppm klor içeren bir suya bir saat veya 10 ppm klor içeren suya 100 saat maruz kaldıklarında yapıları değişmekte ve performansları düşmektedir. %10 silan içeren membran ve kontrol membranı 1000 ppm.saat maruziyet sonrası bozulma eğilimine girmiş ve tuz giderme oranları düşmüştür. %50 ve %100 silan içeren membranlar ise 2000 ppm.saat maruziyete kadar dayanım göstermişlerdir. Bu sonuçlar da yine literatürde oldukça önemli sayılabilecek gelişmelerdir. Polisülfon Nanofiber Destek Tabakalı İleri Osmoz Membran Üretimi İleri osmoz membran performanslarının değerlendirilme- sinde su akısının yanında bir diğer önemli parametre de ters tuz akısıdır. Yani çekme çözeltisindeki suyun besleme tarafına geçme oranıdır. Bu oran ne kadar düşük olursa membran ve ileri osmoz prosesi performansı da o kadar yükselir. Memb- ranın hem akısını artırmak hem de ters tuz akısını düşürmek için destek tabakası olarak nanofiber tercih edilmiştir. Nano- fiberlerin arasında kalan ve birbirlerine bağlı olan gözenekleri suya karşı düşük direnç gösterip, su akısını artırmaktadır. Ayrıca iyi bir karışım oranı sağlayıp, iç konsantrasyon pola- rizasyon oluşmasını azaltması da akıyı artırmaktadır. Tüm bu özelliklere ek olarak nanofiber üretimine saf polisülfon yerine sülfonlanmış polisülfon kullanılmış ve malzemenin hidrofilik özellikleri artırılmıştır. Şekil 8’de bu membranlara ait bir görüntü bulunmaktadır. Tablo 2’de ise üretilen bu membranın iki ticari membranla perfromans karşılaştırması verilmiştir. Elde edilen verilerden görüleceği üzere en iyi ticari membrana göre 5 kat daha fazla su akısı, daha iyi tuz red- detme oranı ve daha düşük ters tuz akısı elde edilmiştir. Elde edilen bu membran ile ilgili daha detaylı analizler ilerleyen bölümlerde verilmiştir. Sülfonlanmış polisülfonun hidrofiliklik etkisi yarattığı, nanofiberlerinde oldukça sık ve birbiri ile bağlı gözenekli bir yapı oluşturduğu düşünülmektedir. Bu üretime ait patent başvurusu şu an Türk Patent Enstitüsü’nde 2016/12129 başvuru numarasıyla inceleme aşamasındadır. Şekil 6. Bakteriyel büyümenin CLSM görüntüleri (a) EPBS kaplı membran, (b) MPBS kaplı membran, (c) MPPS kaplı membran (d) Ticari (Kontrol) membranı Tablo 1. Zwitteriyonik silan ilaveli membranların tuz tutunumu ve akı değerleri Membranlar Silan/MPD oranı Tuz Tutunumu (%) Akı (L m -2 h -1 ) Referans 0 98.8 ± 0.4 25 ± 1 %5 Silan_TFC 0.05 98.4 ± 0.3 28 ± 2 %10 Silan_TFC 0.10 98.9 ± 0.2 33 ± 2 %25 Silan_TFC 0.25 98.9 ± 0.6 27 ± 1 %50 Silan_TFC 0.50 98.8 ± 0.3 24 ± 2 %100 Silan_ TFC 1 98.3 ± 0.1 27 ± 2 Şekil 7. Silan içerikli membranların klora maruziyet dirençleri