Fabrication of nanocomposite membranes and their applications in oily wastewater treatment
Nanokompozit membran üretimi ve yağ içeren atıksuların arıtımında uygulanması
- Tez No: 476269
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NİĞMET UZAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Abdullah Gül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Endüstriyel yağlı atıksular çelik, gıda, tekstil, deri, petrokimya ve metal gibi çeşitli endüstriler tarafından üretilmekte ve ciddi çevre sorunlarına sebep olmaları nedeniyle alıcı ortama deşarj edilmeden önce arıtılmaları gerekmektedir. Bu bağlamda; membran ayırma süreçlerinin kullanım kolaylığı, etkin ayırma kapasitesi, düşük enerji tüketimi ve maliyet gibi avantajları nedeniyle yağlı atık su arıtımında yeni ve yeşil bir teknoloji olarak gelişim göstermektedir. Özellikle mikrofiltrasyon (MF) ve ultrafiltrasyon (UF) membranları, stabil su kalitesi, küçük alan gereksinimi, kimyasal ilavesine gerek olmaması, yüksek kimyasal oksijen ihtiyacı (KOİ) giderimi ve düşük enerji gereksinimi gibi avantajlarından dolayı yağlı atık su arıtımlarında önemli bir rol oynamaktadır. Fakat membran proseslerin en büyük sorunu tıkanma problemidir. Bu sorunun üstesinden gelmek için, birçok araştırmacı daha yüksek hidrofiliklik ve tıkanma direnci özelliklerine sahip yüksek performanslı membran üretimi konusunda araştırmalarını yoğunlaştırmıştır. Bu çalışmada, Al2O3 ve CaCO3 nanoparçacıkların kullanıldığı düz tabaka PSF/PEI nanokompozit membranlar faz dönüşümü yöntemi ile üretilmiştir. Üretilen anokompozit membranların yapısal özellikleri ve filtrasyon performansı üzerine Al2O3 ve CaCO3 nanoparçacıklarının etkisi, araştırılmıştır. Üretilen yeni nesil nanokompozit membranlar taramalı elektron mikroskobu (SEM), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektrometre (FTIR), temas açısı, gözeneklilik, su akısı, termogravimetrik analiz (TGA), atomik kuvvet mikroskopu (AFM), X-ışını kırınımı (XRD) , BSA reddi, gerilme mukavemeti ve viskozite ölçümleri ile karakterize edilmiştir. Yeni nesil nanokompozit membranların yağ/su emülsiyon ayrımına karşı membran geçirgenlik performansı ve tıkanmaya direnç özellikleri, sentetik ve gerçek sanayi yağlı atıksu için değerlendirilmiştir. Sonuçlar, yüksek permeabilite ve tıkanma direnci nedeni ile yağlı su arıtımı için bu çalışmada üretilen nanokompozit membranların büyük bir potansiyeli olduğunu göstermiştir. Tüm Al2O3 ve CaCO3 nanokompozit membranlar ile %90'ın üzerinde yağ giderimi elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Industrial oily wastewaters are generated by various industries such as steel, food, textile, leather, petrochemical and metal milling and should be treated before discharging natural environment due to its serious environmental problems. With this view, membrane separation processes have promote a significant development of novel and green technology for oily wastewater treatment due to its clear advantages, for instance, ease in operation, efficient separation, low energy consumption and cost. Specially microfiltration (MF) and ultrafiltration (UF) membranes are playing a more prominent role in the oily wastewater treatments because of many advantages like as stable effluent quality, small area requirement, no chemicals addition, high chemical oxygen demand (COD) removal and low energy need. But the main drawback of membrane processes is the fouling problem. To overcome this problem, many researchers effort fabrication of high performance of membrane with higher hydrophilicity and antifouling properties. In this study, flat-sheet PSF/PEI nanocomposite membranes using Al2O3 and CaCO3 nanoparticles were prepared by phase inversion method. The effect of Al2O3 and CaCO3 nanoparticles were investigated on the structural properties and filtration performance of the nanocomposite membranes. Prepared membranes were characterized with scanning electron microscopy (SEM), fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), contact angle, porosity, water flux, thermogravimetric analysis (TGA), atomic force microscope (AFM), X-ray diffraction (XRD), BSA rejection, tensile strength, and viscosity measurements. Membrane permeability performance and antifouling properties towards oil water emulsion separation of these new generation nanocomposite membranes were evaluated for synthetic and real industrial oily wastewater. The results showed that there is a great potential to use these nanocomposite membranes for oily water treatment with higher permeability and antifouling capacity. All Al2O3 and CaCO3 nanocomposite membranes reached higher oil rejection ratios over 90%.
Benzer Tezler
- Fabrication of new generation membranes and their applications in fruit juice industry
Yeni nesil membran üretimi ve meyve suyu endüstrisinde uygulamaları
SOLMAZ ŞEBNEM SEVERCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Mühendislik BilimleriAbdullah Gül ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KEVSER KAHRAMAN
DOÇ. DR. NİĞMET UZAL
- Fabrication of thin film nanocomposite pressure retarded osmosis (PRO) membranes using cellulose nanocrystal (CNC) and evaluation of performances in the processes
Selüloz nanokristal kullanılarak ince film nanokompozit basınç geciktirmeli osmoz (BGO) membranlarının üretimi ve proseslerde performans testlerinin gerçekleştirilmesi
MEHMET EMİN PAŞAOĞLU
Doktora
İngilizce
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
- Metal-organik çerçeve (MOÇ) katkılı ince film nanokompozit (İFN) membran geliştirilmesi ve gübre tahrikli ileri osmoz (GTİO) uygulaması
Development of metal–organic framework (MOF)-enhanced thin-film nanocomposite (TFN) membranes and their application in fertilizer-drawn forward osmosis (FDFO)
DUYGU OSMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KOYUNCU
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET EMİN PAŞAOĞLU
- Fabrication and characterization of support layer for thin film nanocomposite desalination membranes
İnce film nanokompozit desalinasyon membranları için destek tabakası üretimi ve karakterizasyonu
KADER ÖZGÜR
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET GÖKTUĞ AHUNBAY
- Üretilen polimer matrisli nanokompozit membranların çoklu ölçekte modellenmesi
Multi-scale modelling of manufactured nanocomposite membranes with polymeric matrix
SEREN ACARER ARAT
Doktora
Türkçe
2024
Çevre Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEŞE TÜFEKCİ