Ultrafiltrasyon (UF) - Elektrodeiyonizasyon (EDI) hibrit sistemi ile bor giderilmesi
Proje no. 21567 · Durum: Kapanmış · 2020
Özet
Kimya, ilaç, enerji sektörlerinde ve özellikle yarı iletken üretim aşamalarında yüksek saflıkta su (ultra saf su) kullanımı gerekmektedir. Zayıf elektrolitler (SiO2, NH3, CO2, H3BO3), iyonlaşmaları az olduğu için klasik ayırma yöntemleri ile etkili bir şekilde sulardan giderilemezler. Ultra saf su üretiminde iyon değiştirici reçinelerin kullanıldığı sistemlerde; reçine kapasitesi doygunluğa ulaşmaya başladığında; iyonlaşması az olan borik asit ve silika ürün suyunda ilk gözlenen iyonlardandır. Bu çalışmada; değişik endüstrilerde kullanılan ultra saf suyun elde edilmesinde, ultrafiltrasyon (UF) ve ardından elektrodeiyonizasyon (EDI) tekniklerinin bir arada kullanılması ile oluşturulan hibrit yöntemlerinin kullanılabilirliği bor giderimleri açısından değerlendirilmiş ve yöntemlerin bor giderim performansına etki eden parametreler incelenmiştir.Çalışmanın ilk aşamasında N-metilglukamin fonksiyonel grubu içeren polimer sentezlenerek polimer komplekslemeli ultrafiltrasyon sisteminde (PKUF) kullanılmış ve bu sisteme etki eden parametreler (pH, bor-polimer oranı, zaman) incelenmiştir. Optimum polimer:bor oranı 60:1, temas süresi 1 saat ve pH 6 optimum olarak belirlenmiştir. PKUF yöntemi ile bor derişimi 5 mg/L değerinden 1,6 mg/L düzeyine düşürülmüştür. Bu bor derişimine sahip olan çözelti, EDI sisteminde besleme çözeltisi olarak kullanılmış ve bor giderimine; potansiyel, besleme çözeltisi akış hızı, elektrod bölmesi Na2SO4 iletkenliğinin, EDI sistemi hücre sayısı ve deney sürelerinin etkileri incelenmiştir. Uygulanan potansiyel 30 V, besleme çözeltisi akış hızı 2 L/saat ve Na2SO4 iletkenliği 500 µS/cm optimum olarak belirlenmiştir. Üç bölmeli EDI hücresi ile deney süresi 6 saate çıkarıldığında bor derişimi 0,006 mg/L’ye, EDI sistemindeki hücre sayısı beşe çıkarıldığında ve deney süresi 10 saat yapıldığında ise bor derişimi 0,00025 mg/L’ye düşürülmüştür.