Membran Teknolojileri ve Uygulamaları

536 Pages·2017·11.04 MB·Turkish

Su/Atıksu Arıtılması ve Geri Kazanılmasında
Membran Teknolojileri ve
Uygulamaları

Cilt 2: Evsel ve Endüstriyel Atıksuların Arıtılması ve
Geri Kazanılmasında Membran Teknolojileri

Prof. Dr. İsmail KOYUNCU (Editör)

i
Su/Atıksu Arıtılması ve Geri Kazanılmasında
Su/Atıksu Arıtılması ve Geri Kazanılmasında
Membran Teknolojileri ve
Membran Teknolojileri ve

Uygulamaları
SUuy/Agtuıklsaum Aarıltıalmrıa sı ve Geri Kazanılmasında
Su/Atıksu Arıtılması ve Geri Kazanılmasında

M embran Teknolojileri ve
MCilt 2e: Emvsebl ver Eandnüst rTiyeel Aktıknsuloarlıno Arjıitıllmeasrı vie v e
Cilt 2: Evsel ve Endüstriyel Atıksuların Arıtılması ve
Geri Kazanılmasında Membran Teknolojileri
U y g Geuri Klaazamnılmaaslıandra Mıe mbran Teknolojileri
U ygulamaları

Yazarlar
Yazarlar
C ilt 1: Membran Teknolojileri ve Su Arıtma
C ilt 1: Membr an Teknolojileri ve Su Arıtma
Prof. Dr. Halil Hasar
PPrrooff.. DDrr.. Hİsamlial iHl Kasoayru ncu
Prof. Dr. İsmail Koyuncu
YPraofz. Darr. lVaedra t Uyak
YPPPrrraooofffz... DDDarrrr... lBBVaüüedrlleea nnt ttU KKyeeasskkk ii nnlleerr
-
-
Prof. Dr. İzzet Öztürk
PDProroçof.. f DD. rDr.. Drİz.e zrHeytaa Ö lYiz.l t KüHörakses oağrlu İmer
PPDDoorrççoo.. ffDD.. rrDD.. EDrrr..e grİHiysnaam T lYiaa.l ş KiHklö aKasnesooayğr luu nİcmue r
PYDrordço.. fDD. orD.ç E.r Dr. grİi.s nMm Tuaasştikal afKan oEvyr ue nn cEurş a hin
PYrrdo. fD. oDç.r D. rV. Meduastta fUa yEavkre n Erşahin
PPYYDYDrrrrrrrddd..oo RR... ffDDDee.. ccoooDDeeçççpp...rr DDD ..KK rrrBVaa... aaHMHüenndaalu eDDllareenaeet ÖÖtrr t Uee zzEKllggy yiiüü evannaskzk i nler
PYrrdo. fD. oDç.r D. rB. Müluernatt EKy evaszki nler
Dr. Bihter Zeytuncu -
PDDDrrrr...o BBBfööi.h rrDttteeerr KK .Z ööİezssyeezt ueMMntuu cÖttulluu ztü rk -
DProoçf.. DDrr.. Dİzezreyta Ö Yz. tKüörk se oğlu İmer
DDAAArrrooaaaççşşş..... GGGDDööörrrrr..... STSEDeeürrrerkkgkraaieynnnra GGTT Yüüüaççr. şkllK üüekönas--neoğ lu İm er
YDAArrroaadçşş.... GGDDööorrr...ç RTE. üeDryrgkrhie.a nrMn TTŞ uüearsnşkt gekaünafranT Eaşvdre em n ir Erşahin
YDYAAArrrrrraaadd.şşş R..... GGGDDeöööcoorrre...çç RRRp.. eeeDD ccyKeerrhapp..a a HMnKKn Şaaa u yyeDlsnaaetge aÖürfrezalTg i Eaü şvndreem n ir Erşahin
YYDAArrrrraadd.şş R.... GGDDeööcoorre..çç MMp.. DDee Khhrrmma.. aMHeenttauEE Dlmmreae iiÖnntr ePPzElaagy işşü vaanooağğzlluu
DYAAArrrrraaad.şşş B.... GGGDiöööhorrrt...ç eAAM.r yyDe şşZleetree .YY myMüüt kkAuussğneertkkaacddştu aa E ğğ y v az
DDAArrrraa..şş BB.. GGöiööhrrrtt.. eeMMr eeK Zllitökeesemy eÜt A urMğpnteuacrştulu
DAAArrrraaa.şşş B... GGGöööörrrrt... eM BB eaaKlhhiökaasrre eÖÖÜ zzrMbbpeeeuyyrt ÜÜlunnaall
AAAArrrraaaaşşşş... GGG. öööGrrrö... ÖSÖre.yy vkkSdüüee rMM Kkuuoattrllnkuuu SSGtaaüll mmçlaaünnllıı -
AAAA rrrraaaaşşşş.. GG.. ööGGrröö.. SrrAe..l vpTSdeeüerr rKYkkaoaezrnakrgu GTatnüüçrkl üen-
AAYAY üürrrakkaaş.. şş.ÇÇ G..ee öGGvvr ööMM. rrAüü..lhh pRT.. eAAüeryy yrYşşkhaeeezggaaüürngll TaDDŞnüeeerrrnyyk gaae üAAnllrttıınnTaaayyş dem ir
AArraaşş.. GGöörr.. RReecyehpa nK Şayenagür T aşdem ir
AArraaşş.. GGöörr.. MReechemp eKta Eymain Pa şaoğiiiil u
AA rraaşş.. GGöörr.. AMyeşhem Yeütk Esmekidn a Pğa şaoğlu
AA rraaşş.. GGöörr.. MAyeşlete Ymü kAsğetkadş ağ
AArraaşş.. GGöörr.. MMeellitkeem Ü Arğptearş
AArraaşş.. GGöörr.. M Bealhikare ÖÜzrbpeeyr Ünal
AArraaşş.. GGöörr... Ö BAyalpkheüar rM YÖuaztzblaueg ySa a nÜl mnaalnlı
AArraaşş.. GGöörr... SÖ Aeylvpkdeüer M KYuaotzrlakugu Satanl manlı
AA rraaşş.. GGöörr. Sevde Korkut
A Yürakş. .Ç Geövr Müh. Ayşegül Derya Altınay
Y ük. Çev Müh. Ayşegül Derya Altınay

ii
ii
ÖNSÖZ

Türkiye’de membran üretilmesi, modül ve proses geliştirilmesi,
membran teknolojileri üzerine araştırma ve geliştirme faaliyetlerinde
bulunulması, bu konudaki araştırmacılara fırsatlar sunulması, sanayiye
destek olunması ve membran bilim ve teknolojisine katkılarda
bulunulması amacıyla ve bu alanlarda Dünya çapında lider bir araştırma
merkezi haline gelme vizyonu ile T.C. Kalkınma Bakanlığı ve İstanbul
Teknik Üniversitesi Rektörlüğü’nün desteğiyle kurulan İstanbul Teknik
Üniversitesi Prof. Dr. Dincer Topacık Membran Teknolojileri Uygulama
ve Araştırma (UYGAR) Merkezi (MEM-TEK)’nin faaliyetleri ile birlikte,
Türkiye’deki membran teknolojisi alanındaki araştırmalar farklı bir
yapıya dönüşmüştür. MEM-TEK’de, son altı yılda çok ciddi bilimsel ve
teknolojik araştırmalar yapılmış, ülkemizde yerli ve milli membran
üretimi konusunda çok ciddi mesafeler alınmış ve birçok ticari ürün
ortaya çıkmaya başlamıştır.

Su/Atıksu Arıtılması ve Geri Kazanılmasında Membran Teknolojileri ve
Uygulamaları kitabı, MEM-TEK’in kurulmasından itibaren geçen
serüvende elde ettiği bilgi birikimi, tecrübe ve başarı öyküsünün bir
kısmını aktarmak, Türkçe kaynak bulma konusunda yaşanılan sıkıntıyı
gidermek, yol gösterici olmak, kamu ve özel sektörde çalışan
meslektaşlarımızın ihtiyaçlarını karşılamak, üniversitelerimizin özellikle
çevre mühendisliği bölümleri başta olmak üzere bir çok farklı bölümde
lisans ve lisansüstü seviyelerinde okutulmakta olan membran prosesler
ile su arıtma tesisi tasarımı ve atıksu arıtma tesisi tasarımı derslerinde
kaynak kitap olması gayesiyle yazılmıştır. Bu kitabın yazımı aşamasında,
membran teknolojileri alanında hemen hemen tüm güncel kitap, teknik
rapor, tasarım rehberi ve katalog taranmış ve özellikle, MEM-TEK’de
edilen bilgi ve tecrübenin uygulamaya yönelik bir kısmı aktarılmıştır.
Kitap, hem temel bilimsel konuları hem de tasarım, işletme ve bakım
gibi uygulamaya yönelik konuları çok detaylı bir şekilde kapsamaktadır.
Konuların daha iyi anlaşılabilmesi için bazı bölümlerin sonlarına
çözümlü örnek uygulamalar ve tasarım örnekleri verilmiştir. Ayrıca, son
dönemde geliştirilen yenilikçi membran prosesler hakkında bilgi
verilmiş, membran teknolojilerinin geleceği ile ilgili olarak da bir vizyon
çizilmeye çalışılmıştır. Kitabın, kamu, özel sektör ve üniversitelerde
çalışan meslektaşlarımıza ve öğrencilerimize faydalı olmasını dilerim.

iii
Kitap üç ciltten oluşmaktadır. Kitabın membran teknolojilerine genel
bakış ve su arıtımı başlıklı ilk cildinde sekiz bölüm bulunmaktadır.
Birinci bölümde, suyun ve membran teknolojilerinin önemi ve membran
teknolojilerinin tarihsel gelişimi hakkında bilgi verilmiştir. İkinci
bölümde membranların sınıflandırılması başlığı detaylıca incelenmiştir.
Üçüncü bölümde, membran proseslerinin çeşitleri ve sürücü
kuvvetlerine göre farklılıklarından bahsedilmiştir. Dördüncü bölümde,
membranlarda kütle transferi ele alınmış, beşinci ve altıncı bölümlerde
ise konsantrasyon polarizasyonu ve tıkanma ile membran modülü tertip
tarzları hakkında bilgi verilmiştir. Su arıtımında membran teknolojileri
başlığı altındaki yedinci bölümde su arıtımında kullanılan membran
proseslerin teorisi, tasarımı ve uygulamalarından bahsedilmiştir.
Sekizinci bölümde ise membran teknolojileri ile proses suyu arıtımı
konusu detaylı bir şekilde işlenmiştir.

Kitabın evsel ve endüstriyel atıksuların arıtılmasında ve geri
kazanılmasında membran teknolojileri başlıklı ikinci cildinde yedi
bölüm bulunmaktadır. Bu ciltte sırası ile dokuzuncu bölümde aerobik
membran biyoreaktörler, onuncu ve on birinci bölümlerde sırası ile
anaerobik membran biyoreaktörler ve dinamik membranlar konusu ele
alınmıştır. On ikinci, on üçüncü, on dördüncü ve on beşinci bölümlerde
ise sırasıyla, yenilikçi membran biyoreaktör (MBR) prosesleri, gri su
arıtımı, evsel atıksuların geri kazanımı ve endüstriyel atıksu
arıtılmasında ve geri kazanılmasında membran uygulamaları konuları
verilmiştir.

Kitabın üçüncü cildinde ise beş bölüm bulunmaktadır. On altıncı
bölümde membranlarda konsantre yönetimi, on yedinci bölümde
membranlardaki detaylı maliyet analizi, on sekizinci bölümde,
membranlardaki işletme ve bakım, on dokuzuncu bölümde, membran
teknolojilerinin enerji uygulamaları ve kitabın son bölümü olan yirminci
bölümde, kitap hazırlanırken oluşturulan membran terimleri sözlüğü
verilmiştir.

Kitabın hazırlanması aşamasında, Mulder (1996), Baker (2004, 2012),
Asano (2007), Saleh ve Gupta (2016), Jacagelo ve diğ. (1996), Mallevialle
ve diğ. (1996), Crittenden ve diğ. (2012), AWWA (2005), AWWA (2007),
Dow (2007), Wif (2007), Kucera (2015), Yoon (2015), (Metcalf ve Eddy
(2007), Ericsson (2012) ve Cisneros (2014) kaynaklarından kısmi
ölçüde istifade edilmiştir.
iv
Bütün çabamıza rağmen hala bulunması kaçınılmaz olan hatalarımız
dolayısıyla anlayışınızı rica ederim.

MEM-TEK’in kurulması ve sonrasındaki çok ciddi katkı ve
desteklerinden dolayı T.C. Kalkınma Bakanlığı’na, T.C. Çevre ve
Şehircilik Bakanlığı’na, T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı’na, T.C. Bilim
Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı’na, TÜBİTAK’a, İstanbul Kalkınma
Ajansına, İSKİ Genel Müdürlüğü’ne ve İstanbul Teknik Üniversitesi
Rektörlüğü’ne şükranlarımı sunarım.

MEM-TEK’in kuruluşu, resmi açılış töreni ve sonrasındaki Ar-Ge
faaliyetleri kapsamında sürekli yanımızda olan ve destek veren T.C.
Orman ve Su İşleri Bakanı Sayın Prof. Dr. Veysel Eroğlu’na, T.C. Çevre ve
Şehircilik Bakanlığı Müsteşarı Sayın Prof. Dr. Mustafa Öztürk’e, T.C.
Orman ve Su İşleri Bakanlığı bir önceki Müsteşarı Prof. Dr. Hasan Zuhuri
Sarıkaya’ya, İstanbul Teknik Üniversitesi Rektörü Sayın Prof. Dr.
Mehmet Karaca’ya, T.C. Başbakanlık Baş Danışmanı Sayın Prof. Dr. Lütfi
Akça’ya, ASKİ Genel Müdürü Sayın Prof. Dr. Cumali Kınacı’ya ve İSKİ
Genel Müdürü Fatih Turan’a çok teşekkür ederim.

MEM-TEK’in kuruluşundan bu yana beraber olduğumuz, Ar-Ge
projelerine destek veren, MEM-TEK’in Dünya çapında örnek ve lider bir
Ar-Ge merkezi haline gelmesinde çok büyük katkıları olan, fikirleri ile
destek veren ve bu kitabın derlenmesi, toparlanması ve yayına gitmeden
önce son şeklinin verilmesi aşamasındaki katkılarından dolayı MEM-
TEK’deki mesai arkadaşlarım, Prof. Dr. Halil Hasar’a, Prof. Dr. Bülent
Keskinler’e, Prof. Dr. İzzet Öztürk’e, Prof. Dr. Vedat Uyak’a, Prof. Dr.
Mehmet Kitiş’e, Prof. Dr. Ali Ata’ya, Prof. Dr. Yusuf Menceloğlu’na, Prof.
Dr. İsmail Toröz’e, Prof. Dr. Kadir Alp’e, Prof. Dr. İbrahim Demir’e, Prof.
Dr. Süleyman Övez’e, Prof. Dr. Ali Fuat Aydın’a, Prof. Dr. Osman Atilla
Arıkan’a, Prof. Dr. Mustafa Yazgan’a, Doç. Dr. Oktay Özkan’a, Doç. Dr.
Nevzat Özgü Yiğit’e, Doç. Dr. Derya Y. Köseoğlu-İmer’e, Yrd. Doç. Dr. Esra
Ateş Genceli’ye, Yrd. Doç. Dr. Serkan Ünal’a, Yrd. Doç. Dr. Mahmut
Altınbaş’a, Yrd. Doç. Dr. Evren Erşahin’e, Yrd. Doç. Dr. Hale Özgün’e, Yrd.
Doç. Dr. Murat Eyvaz’a, Yrd. Doç. Dr. Ekrem Karpuzcu’ya, Dr. Börte Köse
Mutlu’ya, Dr. Recep Kaan Dereli’ye, Dr. Bihter Zeytuncu’ya, Araş. Gör.
Serkan Güçlü’ye, Araş. Gör. Türker Türken’e, Araş. Gör. Reyhan Şengür-
Taşdemir’e, Araş. Gör. Recep Kaya’ya, Araş. Gör. Mehmet Emin
Paşaoğlu’na, Araş. Gör. Meltem Ağtaş’a, Araş. Gör. Ayşe Yüksekdağ’a,
Araş. Gör. Sevde Korkut’a, ismini sayamadığım tüm öğretim üyesi ve
v
araştırma görevlisi arkadaşlarıma ve tüm lisans ve lisansüstü
öğrencilerime şükranlarımı sunarım. Kitaptaki resimlerin
hazırlanmasındaki çok ciddi katkısından dolayı grafiker Ersin Bektaş’a
da çok teşekkür ederim.

Ortak proje yürüttüğümüz tüm uluslararası ortaklarıma, özellikle, Seul
National University (Güney Kore) öğretim üyesi Prof. Dr. Chung-Hak
Lee’ye, Duke University (ABD) öğretim üyesi Prof. Dr. Mark Wiesner’e,
Michigan State University (ABD) öğretim üyesi Prof. Dr. Volodymyr
Tarabara’ya ve Universiti Teknologi Malaysia (UTM) (Malezya) Rektör
Yardımcısı ve Membran Teknolojisi Araştırma Merkezi Müdürü Prof. Dr.
Ahmet Fauzi İsmail’e şükranlarımı sunarım.

Kitabın hazırlanması aşamasındaki büyük sabır ve anlayışlarından
dolayı, başta kendi ailem olmak üzere, tüm bölüm yazarlarımızın
ailelerine ve yakınlarımıza en kalbi sevgilerimi sunarım.

İTÜ’deki membran çalışmalarını başlatan ve MEM-TEK’in kurulması
yolundaki ilk fikri ortaya atan merhum Prof. Dr. Dincer Topacık’ı ve
Çevre Mühendisliğine birçok yayın kazandırmış olan merhum Prof. Dr.
Yılmaz Muslu’yu da rahmetle anıyorum.

Bu kitabın üniversite dışında basılmasına izin veren İstanbul Teknik
Üniversitesi Rektörü Sayın Prof. Dr. Mehmet Karaca’ya ve bu eserin
ortaya çıkması konusunda teşvik eden ve her türlü desteği sunan T.C.
Çevre ve Şehircilik Bakanlığına, Çevre Yönetimi Genel Müdürlüğü’ne ve
özellikle, Bakanlık Müsteşarı Sayın Prof. Dr. Mustafa Öztürk’e
şükranlarımı sunarım.

Son olarak, kitabın basımını gerçekleştiren Türkiye Çevre Vakfı’na çok
teşekkür ederim.

Prof. Dr. İsmail KOYUNCU
İstanbul, 2018

vi
İÇİNDEKİLER

Cilt 1: MEMBRAN TEKNOLOJİLERİ ve SU ARITMA

BÖLÜM 1 GİRİŞ ..................................................................................................... 3
İsmail Koyuncu ve Reyhan Şengür-Taşdemir

1.1. Küresel Anlamda Su Hakkındaki Gerçekler .................................................. 3
1.2. Membran Teknolojilerinin Önemi ve Kullanım Alanları ...................... 13
1.3. Membranların Tarihsel Süreçteki Gelişimi ................................................ 15
1.4. Membran Teknolojilerinin Bilimsel Gelişimi............................................. 18

BÖLÜM 2 MEMBRANLAR VE MEMBRANLARIN SINIFLANDIRILMASI
................................................................................................................................. 39
Vedat Uyak,, Serkan Güçlü ve İsmail Koyuncu

2.1. Giriş ............................................................................................................................. 39
2.2. Membranların Gözenek Çaplarına Göre Sınıflandırılması ................... 39
2.3. Membranların Geometrik Şekillerine Göre Sınıflandırılması ............. 41
2.4. Membranların Yapısına ve Morfolojisine Göre Sınıflandırılması ...... 43
2.5. Membranların Malzemesine Göre Sınıflandırılması ............................... 49
2.6. Membranların Ayırma Prosesine Göre Sınıflandırılması ..................... 53

BÖLÜM 3 MEMBRAN PROSESLER ................................................................ 59
Halil Hasar, G. Melike Ürper, Serkan Güçlü ve İsmail Koyuncu

3.1. Giriş ............................................................................................................................. 59
3.2. Mikrofiltrasyon (MF) Prosesi ........................................................................... 60
3.3. Ultrafiltrasyon (UF) Prosesi ............................................................................. 64
3.4. Nanofiltrasyon (NF) Prosesi ............................................................................. 67
3.5. Ters Osmoz (TO) Prosesi ................................................................................... 69
3.6. İleri Osmoz (İO) Prosesi ..................................................................................... 73
3.7. Membran Distilasyonu (MD) Prosesi............................................................ 76
3.8. Elektrodiyaliz (ED) Prosesi ............................................................................... 79
3.9. Elektrodeiyonizasyon (EDI) Prosesi ............................................................. 82
3.10. Pervaporasyon (PV) Prosesi .......................................................................... 83
3.11. Membran Kontaktör (MK) Prosesi .............................................................. 85

vii
BÖLÜM 4 MEMBRAN PROSESLERDE KÜTLE TRANSFERİ.................... 99
İsmail Koyuncu ve Reyhan Şengür-Taşdemir

4.1. Sürücü Kuvvetler................................................................................................... 99
4.2. Osmoz Olayı .......................................................................................................... 104
4.3. Kütle Transfer Modelleri ................................................................................. 107
4.3.1. Tersinir Olmayan Termodinamik ve Birleşmeli Taşınım .............. 107
4.3.2. Gözenekli Membranlarda Taşınım .......................................................... 115
4.3.3. Spiegler ve Kedem Modeli .......................................................................... 116
4.3.4. Çözünme ve Difüzyon Modeli .................................................................... 119
4.3.5. Adsorpsiyon ve Kapiler Akım Modeli .................................................... 123
4.3.6. Donnan Denge Modeli ve Elektronötralite .......................................... 125
4.3.7. Geliştirilmiş Nerst-Planck Modeli ............................................................ 127
4.3.8. Bazı Membran Proseslerde Taşınım ...................................................... 128

BÖLÜM 5 KONSANTRASYON POLARİZASYONU VE TIKANMA ........ 135
İsmail Koyuncu ve Reyhan Şengür-Taşdemir

5.1. Membranlar ile İlgili Temel Kavramlar .................................................... 136
5.1.1. Akı ....................................................................................................................... 136
5.1.2. Giderme Verimi ............................................................................................... 138
5.2. Konsantrasyon Polarizasyonu ...................................................................... 139
5.2.1. Konsantrasyon Polarizasyonunu Etkileyen Parametreler ............ 146
5.2.2. Konsantrasyon Polarizasyonuna Bağlı Olarak Basınç Değişimi . 150
5.2.3. Konsantrasyon Polarizasyonuna Bağlı Olarak Akı Değişimleri .. 151
5.3. Membran Tıkanması ......................................................................................... 151
5.3.1. Membran Tıkanmasına Bağlı Akı/Zaman Değişimleri.................... 158
5.3.2. Çökelmeli Tıkanma ........................................................................................ 164
5.3.3. Kek Tabakası Oluşumu................................................................................. 168
5.3.4. Membran Tıkanmasının Tespiti ............................................................... 169
5.3.5. Membran Tıkanmasının Önlenmesi ve Azaltılması İçin Uygulanan
Metotlar .......................................................................................................................... 175
5.4. Örnek Uygulamalar ........................................................................................... 180

BÖLÜM 6 MEMBRAN MODÜLLERİ ............................................................ 191
İsmail Koyuncu, Recep Kaya, Mehmet Emin Paşaoğlu ve Öykü Mutlu-
Salmanlı

6.1. Giriş .......................................................................................................................... 191
6.2. Membran Modül Tipleri .................................................................................. 191
viii
6.2.1. Plak Çerçeve Modüller ................................................................................. 191
6.2.2. İçi Boşluklu Fiber Membran Modülleri ................................................. 194
6.2.3. Spiral Sargılı Modüller ................................................................................. 198
6.2.4. Tübüler Membran Modülleri ..................................................................... 201
6.2.5. Membran Modüllerinin Karşılaştırılması ............................................ 202
6.3. Modül Tasarımı ................................................................................................... 202
6.3.1. Modüllerin Üç Boyutlu Tasarımı .............................................................. 203
6.3.2. Modüllerin Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) ile Modelleme
ve Simülasyonu ........................................................................................................... 205

BÖLÜM 7 SU ARITIMINDA MEMBRAN TEKNOLOJİLERİ ................... 217
İsmail Koyuncu, Ayşe Yüksekdağ, Meltem Ağtaş ve Türker Türken

7.1. Mikrofiltrasyon ve Ultrafiltrasyon ile İçme Suyu Arıtımı .................. 217
7.1.1. Genel Bilgiler .................................................................................................... 217
7.1.2. İçme Suyu Arıtımında MF/UF Membranları ile Konvansiyonel
Sistemlerin Karşılaştırılması ................................................................................. 218
7.1.3. Su Arıtımında Membran Filtrasyonu Tarihçesi ................................. 220
7.1.4. Membran Tertip Tarzları ............................................................................ 225
7.1.5. Proses Alternatifleri ...................................................................................... 225
7.1.6. Membran Malzemeleri ................................................................................. 233
7.1.7. Membranların Karakteristik Özellikleri ............................................... 236
7.1.8. MF/UF Giderme Mekanizması .................................................................. 236
7.1.9. Su Kalitesi .......................................................................................................... 257
7.1.10. Membran Filtrasyonunda Akış Hidroliği ........................................... 265
7.1.11. Membran Tıkanması .................................................................................. 268
7.1.12. Proses Tasarımı ve Tasarım Kriterleri ............................................... 279
7.2. Nanofiltrasyon ve Ters Osmoz (NF/TO) ile İçme Suyu Arıtımı ve ........
Desalinasyon Sistemleri .......................................................................................... 294
7.2.1. Genel Bilgiler .................................................................................................... 294
7.2.2. NF/TO Membran Malzemeleri ve Tertip Tarzları ............................ 296
7.2.3. NF/TO Membran Sistemi Bileşenleri ..................................................... 304
7.3. Dünya’daki MF/UF ve NF/TO Uygulamaları .......................................... 413
7.3.1. Saratoga MF Su Arıtma Tesisi ................................................................... 414
7.3.2. Manitowoc MF Su Arıtma Tesisi .............................................................. 414
7.3.3. Sandhurst Su Arıtma Tesisi ........................................................................ 416
7.3.4. Seekonk UF Su Arıtma Tesisi ..................................................................... 418
7.3.5. Nevada (ABD) Arsenik Giderimi İçin Koagülasyon/Mikrofiltrasyon
Tesisi ....................................................................................................................... 419
7.3.6. Bendigo (Avustralya) Su Arıtma Tesisi ................................................. 421
ix
7.3.7. Clay Line UF Su Arıtma Tesisi ................................................................... 421
7.3.8. Héricourt en Caux (Fransa) UF Su Arıtma Tesisi .............................. 422
7.3.9. Roetgen (Almanya) UF/NF Su Arıtma Tesisi ...................................... 425
7.3.10. Mery Sur Oise (Fransa) NF Yüzeysel Su Arıtma Tesisi ................. 426
7.3.11. Ashkelon TO Deniz Suyu Arıtma Tesisi .............................................. 428
7.3.12. Al Khafji Güneş Enerjili TO Deniz Suyu Arıtma Tesisi .................. 430
7.3.13. Tampa Bay TO Deniz Suyu Arıtma Tesisi .......................................... 431
7.4. Türkiye’deki MF/UF ve NF/TO Uygulamaları ........................................ 433
7.4.1. Ankara-Çubuk UF İçme Suyu Arıtma Tesisi ........................................ 433
7.4.2. Ankara-Bala (Kesikköprü) UF/TO İçme Suyu Arıtma Tesisi ........ 433
7.4.3. Polatlı NF İçme Suyu Arıtma Tesisi ......................................................... 435
7.4.4. Kırıkkale UF/TO İçme Suyu Arıtma Tesisi ........................................... 436
7.4.5. Samsun-Bafra UF/TO İçme Suyu Arıtma Tesisi ................................. 439
7.4.6. Avşa Deniz Suyu TO Arıtma Tesisi .......................................................... 440
7.4.7. İÇDAŞ Demir Çelik Deniz Suyu TO Arıtma Tesisi .............................. 443
7.5. MF/UF ve NF/TO İçin Örnek Sorular ve Çözümleri ............................. 443
7.6. MF/UF ve NF/TO İçin Tasarım Uygulamaları ........................................ 455

BÖLÜM 8 PROSES SUYU ARITIMINDA MEMBRAN TEKNOLOJİLERİ
.............................................................................................................................. 517
İsmail Koyuncu, Öykü Mutlu Salmanlı ve Türker Türken

8.1. Genel Bilgiler ........................................................................................................ 517
8.2. Proses Suyu Arıtımında Membran Teknolojileri .................................. 517
8.3. Proses Suyu Ham Su Kaynakları ve Uygulanan Akım Şemaları ...... 523
8.3.1. Yeraltı Suyu ....................................................................................................... 523
8.3.2. Yüzey Suyu ........................................................................................................ 526
8.3.3. Arıtılmış Atıksu (Su Geri Kazanımı) ve Deniz Suyu.......................... 529
8.4. Ultra Saf Su Üretimi ........................................................................................... 530
8.4.1. Ters Osmoz (TO)............................................................................................. 530
8.4.2. Nanofiltrasyon (NF) ...................................................................................... 531
8.4.3. Elektrodiyaliz (ED) ve Elektrodeiyonizasyon (EDI) ........................ 532
8.4.4. Çift Geçişli Ters Osmoz................................................................................. 535
8.4.5. Ters Osmoz/ Elektrodeiyonizasyon (TO/EDI) .................................. 536
8.4.6. Membran Distilasyonu (MD) ..................................................................... 536
8.4.7. Membran Kontaktörleri ............................................................................... 537
8.4.8. Membran Kapasitif Deiyonizasyon (MCDI) Teknolojisi ................. 537
8.5. Örnek Uygulamalar ........................................................................................... 540
8.5.1. İskenderun Demir Çelik Fabrikası .......................................................... 540
8.5.2. Bursa Organize Sanayi Bölgesi Proses Suyu Üretimi ..................... 541
x