Destilação por membranas para o tratamento do concentrado da osmose reversa da indústria petroquímica

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Venzke, Carla Denize
• Orientador(a): Bernardes, Andrea Moura
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Separação por membranas; Osmose reversa; Tratamento de efluentes industriais
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/221537

Neste estudo foi investigada a aplicabilidade do processo de Destilação por Membrana de Contato Direto (DMCD), com o fim de recuperar a água do concentrado produzido pela OR (COR), a qual foi aplicada no tratamento de efluentes de uma indústria petroquímica. De início, as membranas foram caracterizadas por experimentos com água deionizada e soluções binárias, através do processo de DMCD em escala de bancada. Depois, o COR foi utilizado na DMCD em escala de bancada e piloto, ajustado a uma temperatura de 60 ºC na parte da alimentação, ou seja, no concentrado da destilação por membrana (CDM), e 20 ºC no permeado da destilação por membrana (PDM). Ao todo, foram analisadas quatro membranas microporosas hidrofóbicas de folhas planas (denominadas M1, M2, M3 e M4), sendo as membranas M1 e M3 constituídas de politetrafluoretileno (PTFE), com uma camada de suporte de polipropileno (PP) na M1, e as membranas M2 e M4, de polietileno (PE), todas elas com diferentes espessuras, tamanho de poro, porosidade e hidrofobicidade. Efetuaram-se os ensaios com as soluções binárias, em escada de bancada, em modo de concentração, durante 72 h, para, depois, realizar os ensaios com COR, em modo de recirculação total (por 240 h), e, em modo de concentração (por 72 h). Os ensaios com COR, em escala piloto, foram realizados com a membrana M4, em modo de concentração, por um período de 61 dias. Em diferentes fatores de concentrações volumétricas, amostras de PDM e CDM foram coletadas para caracterização físico-química. Por fim, as membranas foram avaliadas através de análise visual, ângulo de contato, MEV, EDS e diagramas de especiação química. Ante os resultados com COR, em escala de bancada, concluiu-se que a membrana M4 teve o melhor desempenho, com mínima redução de fluxo do permeado frente a uma taxa de recuperação de água (TRA) de 90%. Já em escala piloto, a membrana (M4) foi eficiente até atingir um fator de concentração volumétrico de 5 vezes, assim como uma TRA de 80%, produzindo uma água de alta qualidade e com baixa condutividade elétrica (em torno de 2 μS cm–¹), alcançando, assim, os requisitos para a sua reutilização no setor petroquímico.