In this work, newly synthesized poly (vinyl amino-N, N?-bis-propane diol) (GPVA) and copolymer, poly (vinyl amino-N, N?-bis-propane diol-co-DADMAC) (GPVA-co-DADMAC) were efficiently exploited for boron removal via polymer enhanced ultrafiltration (PEUF). Boron concentration could be reduced from 10ppm down to 0.4ppm using GPVA whereas it could be reduced from 10ppm down to 0.8ppm with copolymer GPVA-co-DADMAC at pH 9 and loading (boron-to-polymer mass ratio) 0.001 via continuous polymer enhanced ultrafiltration (PEUF). Experiments revealed that GPVA shows the highest PEUF boron retentions (96% at pH 9.0) reported so far, without precipitation in a wide concentration range. Detailed investigations such as effect of pH, loading and polymer concentration showed that, the boron binding is highly pH dependent and increases with polymer concentration at constant loading for all the synthesized polymers. Furthermore, permeate flux was found as nearly independent of polymer concentration within the range of parameters studied (polymer concentration?10g/L; pressure drop: 200kPa). High pH and concentration dependency of boron binding makes it possible to have polymer regeneration and boron recovery. In addition, gyration radius of GPVA in solution increases with increasing pH and polymer concentration in the presence of boron as inferred from Dynamic and Static Light Scattering measurements. Furthermore, a two-step equilibrium model was correlated with the experimental boron retention data, to explain the compexation behavior of polymer. Regarding with high efficiency and hydrolytic stability of the synthesized polymers, their use in combination with PEUF would be of interest for large scale and long term use in boron removal.

Bu çalışmada, yeni poli (vinil amino-N, N'-bis-propan diol) (GPVA) ve poli (vinil amino-N, N'-bis-propan diol-co-DADMAC) (GPVA-co-DADMAC) polimerleri sentezlendi ve bunlardan polimer komplekslemeli ultrafiltrasyon (PKUF) yöntemi ile bor ayırımı için verimli bir şekilde faydalanıldı. Kesiksiz PKUF yöntemi ile pH 9 ve yükleme (bor-polimer kütle oranı) 0.001 için bor konsantrasyonu, GPVA kullanıldığında 10ppm değerinden 0.4ppm değerine GPVA-co-DADMAC kullanıldığında ise 10ppm değerinden 0.8ppm değerine düşürülebildi. Yapılan deneylerin sonucunda GPVA' nın geniş bir konsantrasyon aralığında çökelme olmadan şimdiye kadarki en yüksek PKUF bor alıkonmasını (pH 9'da 96%) sağladığı görülmüştür. pH, yükleme ve polimer konsantrasyonunun etkileri gibi detaylı incelemeler, gösterdi ki tüm sentezlenen polimerler için bor bağlanmasının yüksek derecede pH'a bağlı olduğunu ve sabit yüklemede polimer konsantrasyonunun artması ile arttığını göstermiştir. Bunların yanı sıra, süzüntü akısının çalışılan deneysel şartlarda (polimer konsantrasyonu ? 10g.L-1; basınç düşümü: 200kPa) polimer konsantrasyonundan hemen hemen bağımsız olduğu bulundu. Bor bağlanmasının pH ve konsantrasyona yüksek bağlılığı polimer rejenerasyonu ve bor geri kazanımını mümkün kılabilmektedir. Bunlara ek olarak, Dinamik ve Statik Işık Saçılımı ölçümlerinin gösterdiği üzere, çözeltideki GPVA polimerinin jirasyon çapı bor varlığında pH ve konsantrasyon arttıkça artmaktadır. İki basamaklı bir denge modeli deneysel bor alıkonma verileri ile bağıntılandırılarak polimerin kompleksleşme davranışı açıklanmıştır. Sentezlenen polimerlerin yüksek verim ve hidrolize karşı kararlılığı göz önüne alındığında, PKUF yönteminde kullanılmaları büyük ölçekli ve uzun süreli bor ayırımı için cazip görünmektedir.