Karadeniz deniz suyundan bipolar membranlı hücrede elektrodiyaliz ile içme suyu üretimi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MAHMUT ADIGÜZEL

Danışman: Murat Tolga Yılmaz

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, Karadeniz bölgesinden temin edilen deniz suyundan bipolar membranlı ve üç odalı elektrodiyaliz ile içme suyu, hidroklorik asit (HCl) ve sodyum hidroksit (NaOH) üretimi incelenmiştir. Bu amaçla, PC Acid 60-ED anyon değişim, PC SK-ED katyon değişim ve bipolar membranlardan oluşan üç odalı bir elekrodiyaliz hücresi kullanılmıştır. Deneylerde deniz suyu, asit ve baz çözeltilerinin; besleme akış hızının (0,1 L/dak-0,3 L/dak-0,5 L/dak), potansiyelin (10V-12,5V-15V) ve sıcaklığın (25oC-30oC-35oC) içme suyu, hidroklorik asit ve sodyum hidroksit üretimi üzerine etkisi incelenmiştir. Na+, K+, Ca+2, Mg+2, Cl-, pH ve mikrobiyolojik analizleri yapılarak, elde edilen içme suyunun İTASHY'e uygun olup olmadığı değerlendirilmiştir. Herhangi bir zararlı atık oluşturmadan, içme suyu, hidroklorik asit ve sodyum hidroksitin üretimi gerçekleştirilmiştir. Artan potansiyel, akış hızı ve sıcaklığın içme suyu, asit ve baz üretim hızını da artırdığı görülmüştür. En uygun çalışma koşulları; 35oC sıcaklık, 0,5 L/dak akış hızı ve 12,5V çalışma potansiyeli olarak belirlenmiştir. Elde edilen içme suyunun 189 mg/L Na+, 192 mg/L K+, 276 mg/L Mg+2, 198 mg/L Ca+2, 236 mg/L Cl- içerdiği, pH değerinin 7,31 ve mikrobiyolojik olarak yönetmeliklere uygun olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmada ortalama akım yoğunluğu 2,40 mA/cm2 ve enerji tüketimi 0,005444 kWh/L olarak hesaplanmıştır. Ayrıca pompa ve sirkülatör için harcanan enerji de 0,453 kWh olarak hesaplanmıştır. Üretilen NaOH'in ürün saflığı %99,2 ve HCl'nin ürün saflığı ise %31,5 olarak hesaplanmıştır.