İNŞaat mühendiSLİĞİ anabiLİm dali
Membrane Surface Modıfıcatıon By Usıng Plasma Technıques And Applıcatıon To Membrane Bıoreactors
Yüklə 0,74 Mb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Organik Kirletici Maddelerin Karbon Nanomateryellerle Adsorpsiyonu İle Doğal Sulardan Giderilmesi
- The Removal of Organic Pollutants From Natural Waters By Adsorptıon on Carbon Nanomaterıals
- 15. ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI GEZER Murat
- Modern Haberleşme Sistemlerinde Görüntü Kodlaması Ve Sıkıştırmasında Özgün Matematik Yöntemler
- Orıgınal Mathematıcal Methods For Image Codıng And Compressıon In Modern Communıcatıon Systems
- Tümdevrelerdeki Elektromanyetik İletim Yayınımının Modellenmesi
- Modelling of Electromagnetic Conducted Emissions in Integrated Circuits
- 16. İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI YİĞİT İbrahim
- Yumuşak Kilde Zamana Bağlı Davranışın Mikromekanik Olarak Modellenmesi
Membrane Surface Modıfıcatıon By Usıng Plasma Technıques And Applıcatıon To Membrane Bıoreactors In recent years the use of membrane bioreactors (MBR) has widespread in wastewater treatment. However, the most important reason that prevent widespread use of this comes to the high operating costs as a result of rapid contamination of the membranes. Studies on different membrane modification methods to reduce these costs has increased. One of these modification methods is the membrane surface modification with plasma treatment. In this thesis study, it is aimed to have the hydrofobic membranes become hydrofilic by the plasma surface modification method and to use these membranes in MBRs. In this study, it is aimed to treat wastewater of fruit juice industryby using plasma treatment method with modified and non-modified membranes in different organic loading and different sludge retention time at MBR. For this purpose, firstly the characterization of real fruit juice wastewater was made and then synthetic fruit juice wastewater was prepared. Two different UF membranes (PS and PVDF) were modified with plasma treatment methods with N2 and water vapour at different times (1, 2.5, 5, 15 and 30 min.), dose and power (20, 40, 60, 80, and 100 W). Then the best plasma conditions of contact angle measurements for the modified membranes were determined (100W 15 min. with water vapour for PS membrane, 80W and 30 min. with water vapour for PVDF membrane). Two different types of both modified and unmodified membranes (PS0, PSmod, PVDF0, PVDFmod) were tested in the same conditions at a laboratory scale aerobic MBR system with four membrane modules. MBR system is operated with two different sludge age (SRT=15 days ve SRT=30 days) of three different organic loading (COD=500 mg/L, 1000 mg/L ve 2000 mg/L). Operating and treatability studies showed the relationship between the contaminated membranes andcontents of extracellular polymeric substances (EPS ) and soluble microbial products (SMP ), floc structure of microorganisms, surface properties ( hydrophobicity and surface charge), COD, dissolved oxygen, nitrogen, TKN–N, NH3–N, NO2–N, NO3–N, phosphorus wastewater viscosity, particle size distribution andzeta potential. Treatability of membranes were examined in permeate by performing SMP, EPS, TSS and COD analyses. After modification with plasma membranes hydrophobic / hydrophilic structure was analyzed by contact angle and the fouling which may occur in the pores and surface of the membrane during the MBR application was examined by AFM, SEM and FT/IR–ATR analyses and modified and unmodified membranes were compared. This analysis revealed a result of membrane fouling properties. In addition, the modeling of flux provided the investigation and clarify of fouling mechanisms which may occur in the membranes. Flux losses caused by membrane fouling were calculated. As a result, surface of the membranes which are modified with plasma treatment have become hydrofilic and total resistance have decreased. Accordingly, in the modified plasma membrane permeate flux was observed to be significantly increased compared to unmodified membrane. The best results in this study has been obtained in the following operating conditions with PVDFmod membrane SRT=30 days, COD=2000 mg/L (COD=98% removal efficiency, Jd = 55 L/m2.h permeate flux). ERŞAN Gamze Danışman : Doç. Dr. Yasemin KAYA Anabilim Dalı : Çevre Mühendisliği Programı : - Mezuniyet Yılı : 2014 Tez Savunma Jürisi : Doç. Dr. Yasemin KAYA Prof. Dr. Neşe TÜFEKÇİ Doç. Dr. Coşkun AYDINER Prof. Dr. Mehmet ÇAKMAKÇI Doç. Dr. İlda VERGİLİ Organik Kirletici Maddelerin Karbon Nanomateryellerle Adsorpsiyonu İle Doğal Sulardan Giderilmesi Bu çalışmada, farklı özellikteki Doğal Organik Maddeler (DOM) ile ön yüklenmiş tek katmanlı karbon nanotüpler (SWNT), çift katmanlı karbon nanotüpler (MWNT), grafen (GNS), grafen oksit (GO) nanomateryalleri ve kömür bazlı granüler aktif karbon (GAK) adsorbanları kullanarak Fenantren (PNT) ve Trikoloroeten (TCE) organik kirleticilerin adsorpsiyonuna DOM‟un etkisi araştırılmıştır. Bu çalışma üç ana bölümden oluşmaktadır. Çalışmanın birinci bölümünde, kullanılan adsorbanların karakterizasyonu yapılmıştır. Bu amaçla fourier transform infrared spektrum (FTIR), yüzey alan büyüklüğü, por boyut dağılımı, por hacmi, oksijen içeriği ve zeta potansiyeli gibi farklı karakterizasyon metotları kullanılarak adsorbanların fizikokimyasal özellikleri belirlenmiştir. Ayrıca, adsorbanların yüzey morfolojileri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile analiz edilmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde ise, öncelikle PNT ve TCE içeren Deiyonize (DI) su ile hazırlanmış çözeltilerden altı farklı adsorban (SWNT, MWNT, GNS, GO, F400, HD3000) ile adsorpsiyon deneyleri yapılmıştır. Daha sonra DOM‟un organik kirleticilerin giderimi üzerine etkisini araştırmak için adsorbanlar üç farklı hümik asit xxiv (izole edilmiş) ve bir adet yüzey suyu olmak üzere dört farklı DOM çözeltisi ile ön yüklenmiştir. DOM ile ön yüklenmiş ve yüklenmemiş çözeltilerden elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. PNT ve TCE için dört farklı DOM çözeltisi ile ön yüklenmiş adsorbanların adsorpsiyon kapasiteleri kendi aralarında kıyaslandığında, yüzey suyu ile ön yüklenmiş adsorbanların en düşük adsorpsiyon kapasitesine sahip olduğu gözlenmiştir. Doğal suyun yapısına, adsorbat ve adsorbanın türüne göre adsorpsiyon kapasiteleri değişiklik göstermiştir. Bunun yanı sıra, DOM içeren suların fizikokimyasal yapılarının (örneğin; hidrofobik ya da hidrofilik fraksiyonları, çözünmüş organik karbon değerleri, Ca+2 konsantrasyonu ve SUVA254 değerleri) adsorbanların adsorpsiyon kapasitesini etkileyebileceği sonucuna varılmıştır. Ayrıca, deneylerin sonuçları Freundlich Model (FM), Langmuir Model (LM), Langmuir–Freundlich Model (LFM) ve Polanyi Manes Model (PMM)‟leri gibi yaygın olarak kullanılan izoterm modeller ile modellenmiştir. Sonuç olarak, regresyon katsayı (r2) ve ortalama hata kareleri toplamının karekökü (RMSE) değerlerine göre, doğal suyun yapısına, organik kirleticinin türüne ve adsorbanın çeşidine göre izoterm modellerinin uygunluğu değişiklik göstermiştir. PNT ve TCE için, ön yüklenmiş adsorbanların tek nokta adsorpsiyon katsayıları (Kd) incelendiğinde; DOM moleküllerinin varlığında adsorbanların porlarını tıkadığından dolayı adsorbanların adsorpsiyon kapasitelerinin azaldığı tespit edilmiştir. PNT ve TCE moleküllerinin yapısal farklılıklarından dolayı tüm adsorbanların PNT için gösterdikleri adsorpsiyon kapasiteleri TCE den oldukça yüksek bulunmuştur. Çalışmanın son bölümünde, DI suda ve iki adet yüzey suyunda organik kirleticilerin (PNT ve TCE); altı farklı adsorbana adsorpsiyon mekanizması kinetik çalışmalarla da incelenmiştir. Deney sonuçları, yaygın olarak kullanılan yalancı birinci derece model (PFOM) ve yalancı ikinci derece model (PSOM Tip 1–5), partikül içi difüzyon model (PĠDM) ve Partikül Dışı Difüzyon model (PDDM) kinetik modellerine göre değerlendirilmiştir. Tüm çalışılan modeller arasında, Tip 1 PSOM (r2: 0.978–1) en uygun sonucu vermiştir. Bu sonuç, PNT ve TCE organik kirleticinin adsorbanlar ile arasında kimyasal bir etkileşimin olabileceğini göstermiştir. Difüzyon esaslı kinetik modellerin sonuçları değerlendirildiğinde ise, PDDM (r2: 0.917–0.999) en uygun sonucu vermiştir. Buna bağlı olarak, PNT ve TCE‟nin adsorban gözenek yüzeyinde daha baskın olarak tutunduğunu göstermektedir. Sonuç olarak, karbon nanomateryallerin adsorpsiyon kapasitesinin GAK‟lar kadar iyi olması alternatif adsorban olarak karbon nanomateryallerin kullanılabileceğinin göstergesidir. DI su ile yapılan deneylerinin sonuçlarına göre, GNS‟ler, CNT‟ler ve GAK‟lar ile organik kirleticilerin adsorpsiyon mekanizması, organik kirleticilerin moleküler yapıları ve konfigürasyonları ile alakalı olduğu bulunmuştur. DOM ile ön yükleme deneylerinin sonuçlarına göre, organik kirleticilerin adsorpsiyonu, adsorbanın yüzey alanı, por yüzey alanı, oksijen içeriği ve pHpzc değerlerine bağlı olduğu kadar adsorbatın hidrofobisitesine ve moleküler boyutuna bağlı olduğu tesbit edilmiştir.Bunun yanısıra, DOM‟ların fizikokimyasal yapıları da organik kirleticinin adsorpsiyon kapasitesini etkilediği sonucuna varılmıştır. The Removal of Organic Pollutants From Natural Waters By Adsorptıon on Carbon Nanomaterıals In this study, the effect of different NOM preloading conditions on the adsorption of two organic compounds (OCs), Phenanthrene (PNT) and Trichloroethylene (TCE), by pristine single–walled carbon nanotube (SWNT), pristine multi–walled carbon nanotube (MWNT), pristine graphene nanosheet (GNS), graphene oxide nanosheet (GO), and two coal based granular activated carbons (GACs ) were investigated. This study composed of three major sections. In the first section, the characterization of studied adsorbents was evaluated. For that purpose, various characterization methods have been used to determine physico-chemical properties of adsorbents such as fourier transform infrared (FTIR), BET surface areas, pore volumes, pore size distributions, zeta potential, and oxygen content. Furthermore, surface morphology of the adsorbents was also analyzed by scanning electron microscope (SEM). In the second section of the study, first of all, the adsorption of PNT and TCE by six different adsorbents (SWNT, MWNT, GNS, GO and GACs) in distilled-deionized water (DDW) were investigated. Afterwards, all the adsorbents were preloaded with four different NOM solutions containing three different humic acid solutions (isolated) and one surface water to elucidate the effect of NOM preloading on adsorption of OCs. The results from non-preloaded (DDW) and NOM preloaded conditions were also compared. The comparison of PNT and TCE adsorption capacities of adsorbents in four different NOM solutions revealed that the lowest adsorption capacities were observed for adsorbents in which preloaded with surface water. The adsorption capacity of adsorbents were altered depending on the types of background water, absorbate, and adsorbent. Besides, it is concluded that the physicochemical characteristics of NOMs (i.e., hydrophobic or hydrophilic fractions, dissolved organic carbon contents, Ca2+ concentrations, and SUVA254 values.) may affect the adsorption capacity of adsorbents. Also, the results of experiments were modelled according to commonly used isotherm models as Freundlich (FM), Langmuir (LM), Langmuir-Freundlich (LFM) and Polanyi-Manes (PMM). As a result, according to regression coefficient (r2) and root-mean-square deviation (RMSE) values, the suitability of isotherm models varied depending on the type of the adsorbent, OCs , and characteristics of natural water. Due to the fact that, this suggested that PNT and TCE were adsorbed on adsorbent surfaces homogeneously as well as heterogeneously. According to single point adsorption descriptors (Kd), it has been found that the adsorption of PNT and TCE molecules were reduced in the presence of NOM molecules due to the blockage of pores. Additionally, adsorption results of all studied adsorbents for PNT was higher than TCE in the single solute conditions due to their distinct molecular properties. In the last section of study, adsorption kinetics of OCs (PNT and TCE) by six different adsorbents were examined in one hydrophobic (HPO), one hydrophilic (HPI) and distilled-deionized water (DDW). The results of experiments were evaluated depending on commonly used kinetic models as pseudo first order model (PFOM), pseudo second order model (PSOM Type 1–5), intraparticle diffusion model (ĠPDM) and external particle diffusion models (EPDM). Among the all studied kinetics models, PSOM Type–1 (r2: 0.978–1) provided good fitting for the kinetic data. This result showed that there might be a chemical interaction between PNT, TCE and adsorbents. As for the investigation of diffusion based models, the results exhibited that the data fitted well with EPDM (r2: 0.917–0.999).This finding suggested that PNT and TCE more dominantly attached to the pore surface of the adsorbent. All in all, the observed high adsorption capacities of carbon nanomaterials as much as granular activated carbons suggested that they can be used as an alternative adsorbents instead of granular activated carbons. The results of DDW experiments were shown that the adsorption mechanisms of OCs by GNSs, CNTs, and GACs strongly related with the molecular configuration and structure of OCs. According to results of NOM preloading experiments, it was also determined that the adsorption of OCs affected by pHpzc, oxygen content, pore and adsorbent surface area as well as molecular size and hydrophobicity of the adsorbate. Additionally, the results also revealed that the adsorption of organic compounds also affected by physicochemical properties of NOMs. 15. ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
Danışman : Prof. Dr. Bekir Sıddık Binboğa YARMAN Anabilim Dalı : Elektrik-Elektronik Mühendisliği Programı : - Mezuniyet Yılı : 2014 Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. B. Sıddık YARMAN Prof. Dr. Aydın AKAN Prof. Dr. Hakan Ali ÇIRPAN Prof. Dr. Sevinç GÜLSEÇEN Doç. Dr. Ümit GÜZ
Önerilen yöntem ile çeşitli blok boyutlarında veri tabanları oluşturulmaktadır. Bunu sağlamak için çalışmada çok sayıda görüntü incelenmiştir. İncelemenin sonucunda gerek enerji blokları gerekse yapı bloklarının benzerlik taşıdıkları gözlenmiş ve bunların uygun bir yöntem ile elenebileceği kabul görülmektedir. Eleme işleminden sonra kalan Enerji ve Yapı bloklarından veri bankaları oluşturulmaktadır. Bu oluşturulan bankalar haberleşme sisteminde bulunan alıcı ve verici’ye yerleştirilmektedir. Bu şekilde haberleşme sistemlerinde iletim bandı ve saklama alanında oldukça tasarruf edilmiştir. Bu bankalar içinde özgün görüntüyü en küçük kareler anlamında en iyi temsil edebilecek veya uyumlu enerji ve yapı blokları bulunmaktadır ve bunlara bağlı olarak bir ölçekleme sabiti oluşturulabilmektedir. Bunun sonucunda, herhangi bir görüntüye ilişkin görüntü blok vektörü, enerji blok ve yapı blok fonksiyonları ile bir ölçekleme katsayısının çarpımı şeklinde temsil edildiği gösterilmiş ve oluşturulmuştur. Tez sonucunda geliştirilen bu yöntem sayesinde mevcut yöntemlerden daha iyi bir sıkıştırma performansı gerçekleştirilerek, gün geçtikçe daha da fazla ihtiyaç duyulan depolama kapasitesi ve bant genişliğine olan gereksinimin azaltılmasına katkı sağlanmaktadır. Gelecekte bu yönteme dayalı olarak geliştirilebilecek yeni algoritmalar sayesinde bu ihtiyacın en aza indirilmesi için de önemli bir kaynak olduğu düşünülmektedir. Orıgınal Mathematıcal Methods For Image Codıng And Compressıon In Modern Communıcatıon Systems In recent years, an intensive increase has occurred in the formation of image data in parallel with the advances in information technologies. Increasing raw or uncompressed images require high level of source for conduction band width and storage capacity in communication systems. Especially the increase in multimedia applications has brought out the need of more productive methods, high compression ratio and instant communication technology for coding images. With this thesis, a new contribution is offered for the earlier studies carried out for the modeling of images with energy and structure functions. The most important feature of the new method is that it shows better performance when the images obtained as a result of compression are compared with current methods discrete cosinus transform based jpg and discrete wavelet transform based jpg2000. In this proposed method, the image modelled through vector banks predefined in various block dimensions formed by using training images is recreated. In the proposed method, the image is primarily divided into maximum sized blocks for operation convenience. Afterwards, these blocks are divided into predefined minimum sized blocks which are sub limit depending upon threshold value determining the compression quality by using quad tree algorithm. Each block is modelled as a composition of pattern blocks, energy blocks and scaling constant. Energy and Pattern blocks have been found for various sized blocks for databases with the method. In this study, many images have been analyzed. As a result of the analysis, a similarity between energy blocks and structure blocks has been observed and it is accepted that these can be eliminated with an appropriate method.  is created from the remaining Energy and Structure blocks after the elimination process. This is placed in the receiver and transmitter found in the bank communication system. In this way, saving in the fields of communication band and storage has been achieved in communication systems considerably. In , there are appropriate energy and structure blocks that can represent the specific image in the best way in terms of the smallest frames. Dependently, a scaling constant can be formed. As a consequence, it has been shown that an image block vector  regarding any image is represented as the multiplication of energy block  and structure block  functions with a  scaling coefficient.
Thanks to this method developed as a result of the thesis, a better compression performance than the current methods has been achieved and contributions have been made to meet the requirements regarding the storage capacity and band width that are more needed with each passing day. It is also thought that this is an important source for minimizing this need thanks to the new algorithms to be developed based on this method in the future.
Danışman : Prof. Dr. Ayten KUNTMAN Anabilim Dalı : Elektrik-Elektronik Mühendisliği Programı : - Mezuniyet Yılı : 2014 Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Ayten KUNTMAN Prof. Dr. Mukden UĞUR Prof. Dr. Herman SEDEF Doç. Dr. Cevdet IŞIK Doç. Dr. Fırat KAÇAR Tümdevrelerdeki Elektromanyetik İletim Yayınımının Modellenmesi Bu çalışmanın amacı, tümdevrelerdeki elektromanyetik iletim yayınımının kestirimini yapabilen bir yöntem tanımlamaktır. Çalışmada besleme/toprak uçlarının girişimin ana kaynağı olduğu temel alınarak tümdevrelerin elektromanyetik iletim yayınımı modellenmiştir. Tümdevrenin besleme uçlarından giriş empedansını ölçmek için test devreleri tasarlanmış ve baskı devreleri hazırlanmıştır. Test devrelerinin besleme uçlarına ait giriş empedansları 10MHz-2GHz frekans aralığında devre analizörü kullanılarak S-parametreleri ölçülmüş ve ölçülen S-parametrelerinden Z-parametreleri elde edilmiştir. Nesne silme yöntemiyle baskı devre ve iletken yolların empedans etkileri ölçümden çıkarılmıştır. Analitik olarak ve modifiye genetik algoritma kullanılarak pasif RLC devreleri tasarlanmıştır. Besleme uçlarına ait pasif RLC devre tasarlandıktan sonra iç akım değerleri iki farklı yöntemle elde edilmiştir. Yöntemlerden birincisinde iç akım değerleri spektrum analizör kullanılarak ölçümle elde edilmiştir. İkinci yöntemde ise iç akım değerleri teorik olarak belirlenmiştir. Pasif RLC devresi ve iç akım değerleri belirlendikten sonra tümdevrenin içyapısında oluşan manyetik alan düzgün dağılımlı akım parçaları olarak modellenmiştir. Düzgün dağılımlı akım dağılımlarının tümdevre üzerindeki yerleri ölçüm sonuçları eşliğinde besleme uçlarından tümdevrenin merkezine doğru, düzgün bir hat olarak tanımlanmıştır. İki farklı akım değerine göre elde edilen iki model ile ölçüm sonuçları karşılaştırılmıştır. Önerilen modelin ölçüm sonuçlarıyla uyumu gösterilmiştir. Modelling of Electromagnetic Conducted Emissions in Integrated Circuits The main objective of this paper is to define a new method which is able to predict the electromagnetic emission of integrated circuits. This paper deals with the modeling of conducted electromagnetic emissions of integrated circuits power/ground terminals based on the main source of electromagnetic interference. The test circuits were designed and printed circuit boards were prepared to measure the input impedance at the power supply pin of the integrated circuit. S-parameters measurement of the test circuit was performed by network analyzer in the frequency range from 10 MHz to 2 GHz, and then Z parameters were obtained via S parameters. After being deleted all the impedance effects by the de-embedding technique, the passive RLC circuit was extracted by analytically and using modified genetic algorithm. Then, the internal current was obtained by two different methods. One of them was the spectrum analyzer which is used to obtain the internal current of the die and the second method was obtained by a theoretical way. In order to obtain this current, both the behaviour of the passive supply network impedance and the profile of the instantaneous current consumed by the chip core have to be identified. Then the model was formed by lines of current characterized by an intensity of current and an orientation in the plane. The electromagnetic near-field measurement has been done for different frequency for examining the currents which pass from the power supply pins. Two different current values obtained by two models were created. Two model results were compared to the measurement results. The model shows very good agreement with the measurements. 16. İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
Danışman : Prof. Dr. S. Feyza ÇİNİCİOĞLU Anabilim Dalı : İnşaat Mühendisliği Programı : - Mezuniyet Yılı : 2014 Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. S. Feyza ÇİNİCİOĞLU Prof. Dr. İ. Kutay ÖZAYDIN Prof. Dr. Mehmet BERİLGEN Doç. Dr. İ. Hakkı AKSOY Doç. Dr. İlknur BOZBEY
Yüklə 0,74 Mb. Dostları ilə paylaş:
|
) ilişkisinin tekil bir ilişki olarak ifade edilebileceğini göstermektedir.