Meşe palamutundan (Valonia) elde edilen tanin`in su arıtımında doğal polielektrolit olarak kullanılması üzerine bir araştırma

Abstract

ÖZET Anahtar kelimeler: Doğal polielektrolit, sentetik polielektrolit, tanin, AN913, alüminyum sülfat, koagülasyon, flokülasyon, bulanıklık giderilmesi, fosfat giderilmesi. Bu çalışmada, doğal polielektrolit olan taninin su arıtımında koagülant ve flokülant yardımcısı olarak kullanılıp kullanılamayacağı araştırılmıştır. Bu maksatla, tanin koagülasyon ve flokülasyon prosesine tatbik edilmiş ve elde edilen sonuçlar alüminyum sülfat ve sentetik polielektrolit AN913 ile mukayese edilmiştir. Farklı bulanıklık ve pH değerlerindeki su numuneleri üzerinde tanin, AN913 ve alüminyum sülfat ile yapılan deneylerde elde edilen supernatant bulanıklığı ve koagülant dozları arasındaki ilişkiler pH ya göre incelenmiştir. Optimum dozlarda karıştırma hızının ve süresinin etkisi incelenmiştir. Optimum deney şartlarında bulanıklık gidermeye çeşitli iyonların etkileri incelenmiş ve tanin ile bulanıklık gidermeye bilhassa Mg2+ ve Fe iyonlarının etkili olduğu bulunmuştur. Farklı bulanıklıktaki sentetik su numuneleri üzerinde A12(S04)3 - tanin ve Aİ2(S04)3 - AN913 ile yapılan deneylerde bulunan supernatant bulanıklığı ve flokülant yardımcısı dozları arasındaki ilişkiler incelenmiştir. Ekonomik açıdan da mukayese yapılarak; Aİ2(S04)3 - tanin karışımının, alüminyum sülfattan ~ %50 ve Aİ2(S04)3 - AN913 ten ~ %25 daha ucuz olduğu gösterilmiştir. Sağlık açısından da A12(S04)3 - taninin kullanılmasının, A12(S04)3 ve AN913 karışımından daha yararlı olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, üç koagülantın ve flokülant yardımcılarının optimum dozlarda meydana getirdikleri çamurların özgül dirençleri, flok ilk oluşum zamanlan ve çökme hızlan da incelenmiştir. Gerek bulanık sudan süspansiyonla birlikte ve gerekse bulanık olmayan sudan tek başına fosfatın giderilmesi incelenmiştir. Farklı miktarlarda fosfat ihtiva eden süspansiyonlardan bulanıklığın giderilmesinde; düşük bulanıklıklarda Aİ2(S04)3 in etkili, yüksek bulanıklıklarda A12(S04)3, A12(S04)3 - tanin ve A12(S04)3 - AN913 ün benzer sonuçlar verdiği bulunmuştur. Bulanık sulardan fosfat gidermede ise A12(S04)3 m etkili olduğu bulunmuştur. Ancak ikili kullanımlarda, tanin ve AN913 ün, benzer davranış göstererek A12(S04)3 tan daha iyi sonuçlar verdikleri belirlenmiştir. Bulanıklık içermeyen sulardan fosfat gidermenin Al2(S04)3 miktarı ile ilişkili ve A12(S04)3 m polielektrolitlerden daha etkili olduğu tesbit edilmiştir. Yine ikili kullanımlarda, polielektrolitlerin, A12(S04)3 tan daha iyi neticeler verdiği bulunmuştur. xlv

A STUDY ON THE USE OF TANNINS, OBTAINED FROM OAK ACORNS (VALONIA), AS NATURAL POLYELECTROLYTE IN WATER TREATMENT SUMMARY Keywords: Natural polyelectrolytes, synthetic polyelectrolytes, tannin, AN913, aluminium sulphate, coagulation, flocculation, turbidity removal, phosphate removal. In this study, it was investigated whether or not a tannin, a natural polyelectrolyte, can be used as a coagulant and flocculant aid in the water treatment process. For this purpose, tannin was coagulated and flocculated and thus the results obtained were compared with aluminium sulphate and synthetic polyelectrolyte AN913. The relation between supernatant turbidity and coagulant dosage obtained from the experiments done on the water samples which have different turbidity and pH with tannin, AN913 and aluminium sulphate was investigated according to pH level. The effect of stirring velocity and time were investigated for the optimum dosage. At the optimum experimental conditions the effects of various ions on turbidity was investigated and it was shown that Mg2+ and Fe3+ions were effective in the removal of turbidity by tannin. The relation between supernatant turbidity and flocculant aid dosage found from the experiments carried out with Aİ2(S04)3 - tannin and Aİ2(SC>4)3 - AN913 on synthetic water samples which have different turbidity was investigated. Economically, it was shown that Aİ2(S04)3 - tannin was 50% cheaper than Aİ2(SC>4)3 and was 25% cheaper than A12(S04)3 - AN913. For human health purposes A12(S04)3 - tannin usage was recommended when compared with Aİ2(S04)3 and AN913. And also the sludge specific resistance,time first floe and settling rate were investigated for three coagulant and for flocculant aid dosage at optimum dosage. The removal of phosphate from turbidity water with suspension and that from non- turbidity water was investigated. For low turbidity water, to remove turbidity from suspansions including phosphate, A12(S04)3 was shown to be effective. For high turbidity water the effects of A12(S04)3, A12(S04)3 - tannin and A12(S04)3 - AN913 were the same. To remove phosphate from turbidity water, it was seen that Aİ2(SC>4)3 was effective. However, when tannin and AN913 were used with A12(S04)3 respectively shown that those were better than the results obtained from single usage ofA]2(S04)3. xlvi