Yüzeyi kaplanmış ultrafiltrasyon membranları ile içme sularındaki organik kirleticilerin arıtılabilirliği

Abstract

5, 10 ve 20 kDa moleküler ağırlık ayırma sınırına (MWCO'ya) sahip ultrafiltrasyon membranları; kitosan, titanyum dioksit ve çok duvarlı karbon nanotüp ile kaplanmıştır. Membranların kaplama öncesi, sonrası ve filtrasyon sonrası yüzey özellikleri atomik kuvvet mikroskobu (AFM), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı X-ışını (EDX) spektroskopisi, mikroyapı ve yapı özellikleri Zayıflatılmış Toplam Yansıma-Fourier Transform Infrared (ATR-FTIR) spektroskopisi ve hidrofobik ve hidrofilik özellikleri temas açısı analizleri ile belirlenmiştir. Kaplama ile membranların yüzey ile mikro yapı özelliklerinin değiştiği hidrofilik özelliklerinin arttığı görülmüştür. Kaplanmış membranlarla İstanbul'un önemli su kaynaklarından olan Melen Nehri ve Terkos Gölü sularındaki doğal organik maddeler ile sentetik hümik asitin arıtılabilirliği bu çalışmada araştırılmıştır. Kaplanmış membranlarla organik madde ve dezenfeksiyon yan ürünü (DYÜ) giderme veriminin belirlenebilmesi için toplam organik karbon (TOK), UV254, SUVA254 ve trihalometan oluşturma potansiyeli (THMOP) parametreleri analiz edilmiştir. Özellikle TOK ile THMOP giderme verimleri birbirlerine yakın oranlarda gerçekleşmiştir. Kitosanla kaplanmış membranlarda Terkos Gölü suyunda %25, Melen Nehri suyunda %60 TOK giderim verimi elde edilmiştir. TiO2 ile kaplanmış membranlarda Terkos Gölü suyunda %22, Melen Nehri suyunda %59 TOK giderim verimi elde edilmiştir. Çok duvarlı karbon nanotüp ile kaplanmış membranlarda Terkos Gölü suyunda % 37 ve Melen Nehri suyunda %62 oranında en yüksek TOK giderim verimleri elde edilmiştir. Sentetik hümik asit çözeltisinde en yüksek TOK ve THMOP'nin giderme verimi yaklaşık %91 ile kitosanla kaplanmış membranlarla elde edilmiştir.