Processo de separação por membranas para remoção de sulfato de níquel e zinco de efluente sintético de indústrias metal-mecânicas

O objetivo do presente trabalho foi investigar o desempenho de membranas comerciais e funcionalizadas na remoção de metais pesados de efluentes sintéticos, simulando os efluentes gerados pelas indústrias metal-mecânicas. As membranas funcionalizadas foram preparadas em laboratório a partir de diferentes poli (éter imidas) sulfonadas, SPEI, que apresentavam alta hidrofilicidade e capacidade de troca iônica. As permeabilidades hidráulicas das membranas de SPEI aumentaram com o grau de sulfonação. Porém, as rejeições foram ainda muito baixas comparadas as membranas comerciais. Por esta razão, algumas membranas comerciais (NF-90, SW30, HRP98PP e BW30LE) foram investigadas e avaliadas quanto ao comportamento da permeabilidade de água e o grau de rejeição a metais pesados. Os resultados mostraram que a membrana de osmose inversa de baixa energia (BW30LE) tinha o melhor fluxo de água (48,44 L/h.m2) e grau de rejeição a cádmio (98%). Logo, ela foi selecionada para o tratamento dos efluentes sintéticos de indústrias metal-mecânicas contendo níquel e zinco. As indústrias da região de Valencia, na Espanha, forneceram amostras de seus efluentes para análise quantitativa, possibilitando o prepararo de soluções sintéticas modelos. Os resultados foram obtidos variando algumas condições de permeação, tais como a força motriz, o pH e a concentração dos metais na solução de alimentação. Os resultados indicaram que o processo de osmose inversa com a membrana BW30LE é altamente adequado para o tratamento de efluentes contendo metais pesados

The presente work aims to investigate the performance of new functionalized membranes and commercial membranes for heavy metal removal from aqueous effluents. The functionalized membranes were prepared from different sulfonated polyetherimide, SPEI, exhibiting high hydrophilicity and ion exchange capacity. The water permeability of SPEI membranes increased with the sulfonation degree, but with lower saline rejection than commercial membranes. Therefore, commercial membranes (NF-90, SW30, HRP98PP and BW30LE) were used to investigate the relationship between the water permeability and the metals retention. The highest water flux (48.44 L/h.m2) and cadmium rejection (98%) were observed using a reverse osmosis membrane (BW30LE). Then, it was selected to investigate the permeation of a synthetic wastewater containing nickel and zinc as poluted elements. The synthetic solutions were prepared considering samples supplied by industries in the Valencia region, in Spain, which were analyzed quantitatively. The permeation results showed that the membrane performance changed with the driven force (pressure), the pH solution and the metals concentration. The BW30LE membrane showed the best performance for removal of heavy metal in the wastewater treatment