Effect of pre-treatment conditions on desalination performances of reverse osmosis and nanofiltration membranes

Su insanlar için temel yaşam kaynaklarından biridir. Tüm dünyada ve ülkemizde çeşitli nedenlerle su kaynaklarının kirlenmesi ve giderek azalması, üzerinde önemle durulması gereken ve çözüm bekleyen bir sorundur. Bu nedenle, mevcut su kaynaklarının korunması ve alternatif su kaynaklarının kullanımı için yeni teknikler geliştirmesi gerekmektedir. Desalinasyon işlemi, deniz suyundan tatlı su üretimi için yaygın biçimde kullanılmaktadır. Ters ozmos yöntemi ile deniz suyu ekonomik olarak tuzundan arındırılabilmektedir. Bu çalışmada, deniz suyu desalinasyonun da kullanılan bazı ince film poliamid kompozit yapıda ters ozmos (RO) ve nanofiltrasyon (NF) membranlarının desalinasyon performanslarına (süzüntü su akısı, geçirgenlik ve tuz giderimi) klorlama reaktifi olarak kullanılan sodyum hipoklorit çözeltisinin farklı pH ve konsantrasyon koşullarında etkisi incelenmiştir.NF (DK, DL ve NF270) ve RO (SW30-XLE ve BW30) membranlarının desalinasyon performansları, çapraz akışlı düz tabaka membran test ünitesi (SEPA CF-II, GE-Osmonics) kullanılarak incelenmiştir. Bu amaçla, model tuz çözeltisi (1500 mg/L NaCI) besleme suyu olarak kullanılmıştır Ayrıca, Urla'da yürütülen mini pilot ölçek desalinasyon çalışmalarında ise; spiral sarım (NF270-2540 ve SW30-2540) membranlar kullanılmıştır. Fourier transformkızılötesi spektroskopisi (ATR-FTIR) ölçümlerinedayanarak klora maruz bırakılmamış ve bırakılmış membranların yapısal değişiklikleri analiz edilerek belirlenmiştir. Çalışmalar sonucunda, NF membranlarının yüksek akı ama daha düşük bir tuz giderimine sahip oldukları, RO membranlarının ise su kalitesinin iyi ama düşük akıya sahip oldukları saptanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, özellikle asitli ortamda hipoklorit çözeltisine maruz bırakılan membranlarda akıda azalma fakat tuz gideriminde kısmen artış meydana gelmiştir. Bu sonucun, klorlama sonrasında poliamid membranların hidrojen bağlarının etkilenmesiyle membran yapısında oluşan değişikliklerden kaynaklandığı düşünülmüştür. Urla'da gerçekleştirilen kısa süreli kapalı döngü çalışmalarda elde edilen sonuçlar da paralellik göstermiştir. Klorlamanın membran performansı üzerindeki etkisinin uzun süreli çalışma sonucunda ortaya çıkabileceği anlaşılmıştır