Kaplanmış Seramik MembranlaRekabetli Ağır Metal Adsorpsiyonuve Rejenerasyon Yöntemlerinin İncelenmesi

Abstract

Yapılan çalışmada, ağır metal içerikli endüstriyel atıksuların seramik membranlarla arıtılabilirliğinin geliştirilebilmesi adına seramik membran aktif yüzeyi silika tabakası ve amin grupları ile modifiye edilmiştir. Geliştirilen membranın ayırma yetenekleri artarken, endüstriyel atıksulardaki metal iyonları için daha seçici hale gelmiştir. Modifiye edilen membranda SEM-EDX, membran yüzey yükü, XRF ölçümleri ile karakterizasyon işlemi yapılmıştır. Endüstriyel atıksu içerisinde bulunan ağır metallerin, kaplanan seramik membran üzerindeki afiniteleri ve giderim miktarları tekil, 3’lü ve 5’li karışım model çözeltilerle sabit konsantrasyon ve basınçta (6,5 mg/L, 2 bar) incelenmiştir. Daha sonra, kaplanmış seramik membran için 2 farklı rejenerasyon yöntemi denenmiştir. Denenen rejenerasyon yöntemiyle kaplanmış seramik membranın rejenerasyon kapasitesinin belirlenmesi adına 3 farklı konsantrasyonda (6,5, 64 ve 128 mg/L) ve 3 farklı basınçta (1, 2 ve 4 bar) bakır içeren model çözelti ve endüstriyel atıksu ile denemeler yapılarak rejenerasyon sonrasındaki temiz su akıları karşılaştırılmıştır. Tekil deneylerde giderim sıralaması Cu2+>Pb2+>Ni2+>Zn2+>Fe2+ olarak elde edilmiştir. Üçlü testlerde ise Pb2+>Ni2+>Cu2+ ve Zn2+>Cu2+>Fe2+ olarak bulunmuştur. Tüm metallerin birlikte olduğu giderim testinde ise giderim sıralaması literatürdeki çalışmaların sonuçlarına benzerlik gösteren Pb2+>Ni2+>Zn2+>Cu2+>Fe2+ şeklinde gerçekleşmiştir. Yapılan testler sonucunda kaplanmış seramik membranların rejenerasyon sonrasında ilk performanslarını geri kazanabildiği anlaşılmıştır. Kaplanmış membran deneyleri sonrası rejenerasyon sırasında rejeneranttan alınan numunelerde yapılan ICP-MS analiziyle rejenerantlarda 26,84-33,73 mg/L aralığında bakır bulunduğu tespit edilmiştir. Gelecekte yapılacak çok kanallı seramik membran testleriyle kaplamanın seramik membranlar üzerinde daha geniş bir yüzey kaplayarak adsorpsiyon prosesini güçlendireceği ve elde edilecek daha yüksek akılarla proses maliyetlerini düşüreceği öngörülmektedir