Makale Deniz Suyunun Etkin bir Şekilde Saflaştırılmasında Enerjive Çevre DostuTeknoloji: Pervaporasyon Filiz Uğur Nigiz, Derya Ünlü, Nilüfer Durmaz Hilmioğlu Kocaeli Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü Özet Bu çalışmada, membran temelli pervaporasyon işlemi ile deniz suyunun yüksek verimle saflaştırma işlemi araştırılmıştır. Bunun için saf ve zeolit 3A (kinetik çapı 3A 0 ) katkılı poli (vinilalkol) (PVA) membranları hazırlanmış ve sistemin performansı tuz tutma kapasitesi ve su akısı çıktılarına bağlı olarak hesaplanmıştır. PVAyüksek hidrofilitesi nedeniyle pervaporasyon işleminde kullanılan bir polimerdir. 3A ise kinetik çapı sudan büyük, ancak birçok molekülden küçük, hiclrofilik bir zeolittir. Bu çalışmada hem membranın kararlılığını hem ele su geçirgenliğini artırmak için kullanılmıştır. 20, 30 ve 40 C0 koşullarında gerçekleştirilen testlerde membran akısınm sıcaklıkla arttığı ve düşük sıcaklıkta nıembranın % 100 tuz tutma kapasitesine sahip olduğu görülmüştür. l.Giri~ Endüstriyel su ihtiyacının gelecek on yıl boyunca iki katına çıkacağı araştırmacılar tarafından öngörülmektedir. Özellikle su kaynakları kısıtlı olan ülkelerin sanayisinde soğutma suyu, 146 Su ve Çevre Teknolojileri• Aralık 2012 kazan ve proses sularının ya atıksularclan ya eladeniz suyundan karşılanması bir çözüm olarak görülmektedir. Elektronik ve gıda sanayinin eleiçinde bulunduğu birçok alanda kullanılacak kazan ve proses sularının neredeyse içme suyuna eşdeğer saflıkta olması istenmekte ve bu gereklilikler yasalarla belirlenmektedir [Swenson ve cliğ., 2012, Büyükkanıacı, 2009]. Deniz duyu arıtım işleminde en çok karşılaşılan yöntemler termal saflaştırma (clistilasyon) ve ters ozmos yöntemidir. Ancak termal saflaştırma işlemi büyük oranda enerji sarfiyatı ve fazla işlem basamağı gerektirir. Ters ozmos isesu ile birlikte kontrollü iyon geçişi sağlayan bir membran prosesiclir. Nano seviyede gözeneği bulunan veya gözeneksiz membranlar tarafından çözünmüş tuzun membran tarafından geçişine izin verilmeyen ve basınç farkıyla yürüyen bu proseste çoğunlukla polimer temelli membranlar tercih edilmektedir. Ancak endüstriyel atıksuların deniz ve okyanus gibi kaynaklara atılması, deniz suyu kalitesini düşürmüş ve bazı zararlı iyonları ayırmak güçleşmiştir. İçme suyu gibi mineral gerektirmeyen proses sularının kullanımıncla iyonların ela membranclan geçişini engelleyen "Pervaporasyon" adı verilen yeni bir membran tekniği geliştirilmiştir [Swenson ve cliğ., 2012, Khajavi ve diğ., 2010, Kuznetsov ve cliğ., 2007, Xie ve cliğ., 2011, Kujawski ve diğ., 2007, Zwijnenberg ve cliğ., 2005]. Şekil l'cle gösterilen bu yöntemde gözeneksiz membranlar kullanılmaktadır. Moleküler düzeyde gerçekleşen su geçişinde en önemli etken maddenin kinetik çapıdır. Gözeneksiz membran, kinetik çapı sudan (kinetik çapı 2.7A0) çok büyük olan tuz (Na+:3,2 A0 , CI-: 3,6 A0 ), iyon, ağır metaller ve mikroorganizmaların geçişini engellemektedir. Geçiş sırasında membranın alt akımında sağlanan vakum nedeniyle su buharlaşmakta ve kapan!ardatekrar sıvı olarak elde eclilmekteclir. Yapılan çalışmaların tamamında bu yöntemle %98100 arası tuz tutma oranı elde edilmiş ve birçok zararlı iyonun geçişi engellenmiştir. Bu yöntemde genellikle polimer temelli membranlar kullanılmaktadır. Kullanılan polimerin su ile hidrojen bağ yapabilme kapasitesi, yoğunluğu, bakteri ve diğer patojenik bileşenlere dayanıklı olması, moleküler boşluk yapısı ve
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=