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

Avaliação da remoção do íon cádmio em solução aquosa utilizando processos de osmose inversa e nanofiltração

Os efluentes contendo cádmio podem ser gerados dos por várias indústrias. A aplicação de ambas as tecnologias osmose inversa (OI) e nanofiltração (NF) para o tratamento de efluentes contendo o íon cádmio para reduzir a degradação ambiental foram estudadas no presente trabalho. Amostras sintéticas contendo o íon cádmio em várias concentrações foram preparadas e submetidas aos tratamentos por OI e NF em escala laboratorial. Assim, dividiu-se o processo de remoção em três etapas: 1- analisou-se os processos de osmose inversa e nanofiltração em termos da rejeição do íon cádmio, onde se correlacionou e avaliou os principais parâmetros de processos (concentração da solução alimentação, fluxo de permeado e pressão) e comparou-se os sistemas entre si. Nas etapas 2 e 3 avaliou-se os efeitos da salinidade utilizando os contra-íons zinco e sódio respectivamente, sobre a rejeição do íon cádmio no sistema de osmose inversa em soluções aquosas contendo misturas de sulfato de cádmio e sulfato de zinco, e sulfato de cádmio e sulfato de sódio. Mediu-se as concentrações de cádmio e zinco por espectroscopia de absorção atômica e as concentrações de sulfato e sódio por cromatografia de íons. Os resultados obtidos na primeira etapa dos experimentos mostram que a osmose inversa e nanofiltração são eficientes na remoção de cádmio, onde se obteve as taxas médias de rejeição de 92,4% e 96,6% respectivamente, sendo esses valores iguais em magnitude, tendo em vista os valores da incerteza padrão relativa associada a esses resultados. Em ambos os sitemas, os fluxos de permeado e as rejeições não sofreram influência do aumento da concentração de cádmio na solução alimentação.Na etapa 2, os resultados mostraram a diminuição da rejeição de cádmio com o aumento da concentração de sulfato de zinco na alimentação, sendo esse fenômeno atribuído a semelhança existente entre os íons Cd2+ e Zn2+ associados aos seus raios iônicos de hidratação e as energias de hidratação. Foram observadas as quedas do fluxo de permeado e das rejeições com o aumento da concentração de alimentação provavelmente devido ao efeito da polarização. Na etapa 3, a rejeição do íon cádmio não foi afetada pelo aumento da concentração de sulfato de sódio na alimentação, assim como os fluxos de permeado. Outro aspecto relacionado à rejeição é que a difusão do sódio através da membrana é favorecida frente à difusão do cádmio, sendo atribuído ao menor raio de hidratação do sódio

Aplicação de processos com membranas na remoção de piretróides de efluentes industriais

O tratamento de efluentes industriais tem sido objeto de estudos no sentido da busca de soluções que minimizem impactos ambientais e promovam a conservação do bem natural que é a água. Nesta linha de pensamento, o presente trabalho propôs-se avaliar a viabilidade de recuperação de efluentes industriais contaminados com pesticidas do tipo piretróides em específico: a deltametrina e beta-ciflutrina. A justificativa na escolha deste tipo de componente está fundamentada na alta demanda alimentícia por parte da população mundial e o consequente acréscimo no uso dos agrotóxicos a fim de garantir a eficiência e o elevado volume de produção de alimentos. O objetivo deste trabalho foi estudar a remoção da deltametrina e da beta-ciflutrina de efluentes sintéticos aquosos por meio dos processos de osmose inversa e nanofiltração, com a utilização de membranas de poliamida. O presente estudo se justifica pelo atendimento aos padrões ambientais de concentração de piretróides no meio ambiente e reafirma o uso do sistema com membranas no tratamento de efluentes e remoção destes contaminantes. Para caracterização das membranas, foi realizado o teste de permeabilidade hidráulica, constatando diferentes linearidades de fluxo entre os dois processos, com a variação de pressão de trabalho. O desempenho dos processos foi verificado pela variação de parâmetros de meio reacional, variando a concentração dos piretróides em solução, analisando os princípios ativos isolados e também em mistura de ambos piretróides. Primeiramente se estudou a remoção da deltametrina e da beta-ciflutrina isoladamente em solução, nas concentrações de 5, 25, 50 e 100 mg L-1, sob a pressão de 5 bar. Posteriormente, avaliou-se o desempenho das membranas na remoção dos piretróides em mistura nas soluções sintéticas, com ambos os princípios ativos na concentração de 50 mg L-1, na pressão de 5 bar. Foi estudada a remoção da deltametrina e da beta-ciflutrina nos dois processos: osmose inversa e nanofiltração. Os resultados foram tratados estatisticamente por análise de variância (ANOVA) e pela análise por comparação de amostras independentes a fim de verificar a significância dos valores obtidos e a influência da variação dos parâmetros analisados. Para a faixa de concentração estudada (5, 25, 50 e 100 mg L-1) os valores encontrados de concentração de permeado foram todos consideravelmente baixos. O maior valor encontrado foi de 0,026 mg L-1 no ensaio de nanofiltração com concentração inicial de 5 mg L-1 de beta-ciflutrina em água. Os resultados apresentaram excelentes rejeições em todos os testes, seja com princípio ativo isolado ou em mistura, com rejeições maiores que 99,5% para ambos os piretróides nas concentrações testadas, sob a pressão de 5 bar. O processo de nanofiltração apresentou maiores e melhores fluxos de permeado do que a osmose inversa. Contudo, no que diz respeito à eficácia da separação, ambos processos indicaram ótimo desempenho na remoção dos piretróides, viabilizando assim, a escolha destes métodos para tratamento de efluentes contaminados com este pesticida

Avaliação do tratamento de efluentes sintéticos com glifosato por osmose inversa

O presente trabalho avaliou a capacidade do sistema de osmose inversa de bancada na remoção de glifosato, em soluções de efluente aquoso sintético, empregando membrana de poliamida. Os parâmetros empregados para esta avaliação foram a pressão, o fluxo de alimentação, o tempo de operação, o pH e a concentração de glifosato na solução de alimentação em que os mesmos foram variados de modo a se ter um comparativo entre diferentes níveis. O sistema de osmose inversa teve em todos os experimentos uma boa resposta quanto a rejeição de glifosato em que a mesma variou entre 74,2% a 98,6 %, sendo a máxima atingida em condições de pressão em 30 bar, fluxo de alimentação 1 L.min-1 e pH 11 da solução de alimentação. A resposta do sistema foi avaliada quanto ao fluxo de permeado, de rejeição percentual e concentração de glifosato no permeado. O efeito da variação de concentração sobre a rejeição de glifosato foi pouco efetiva, mas apresentou grande influência quanto à variação de concentração deste no permeado. Ainda foi avaliada a remoção do ácido aminometilfosfônico (AMPA), pelo sistema de osmose inversa, obtendo-se uma boa resposta quanto à rejeição atingindo valores em torno de 95%. Uma solução combinada de AMPA e glifosato foi preparada e processada no sistema de osmose inversa, obtendo-se resposta similar quanto à concentração de permeado e rejeição para ambos os compostos. A quantificação de AMPA e glifosato se deu por cromatografia de íons, onde esta técnica se mostrou robusta e simples para quantificar ambos os compostos em meio aquoso, em baixas concentrações

Emprego dos processos de eletrofloculação e osmose inversa no tratamento de águas oleosas

A descarga desenfreada de águas residuais no meio ambiente, ao longo dos últimos anos, vem acelerando o processo de contaminação e degradação dos corpos hídricos no mundo. Tais rejeitos apresentam elevada carga de contaminantes e de concentração de matéria orgânica o que leva a mortandade das espécies pela concorrência ao oxigênio e, em casos extremos, a aceleração dos processos de eutrofização. Pensando nisso, o presente trabalho estudou um sistema híbrido, em batelada, de tratamento de águas oleosas simuladas em laboratório pela adição de um determinado óleo lubrificante em uma solução aquosa de agentes emulsificantes e eletrólito suporte. O sistema de tratamento foi composto de duas etapas, onde na primeira avaliou-se o uso da técnica da eletrofloculação, responsável por quebrar a estabilidade das emulsões óleo/água e de uma segunda que avaliou o uso de processos de separação com membranas visando à remoção do metal adicionado ao efluente na etapa anterior. O sistema de eletrofloculação foi avaliado em relação ao uso de eletrodos de alumínio e ferro com correntes elétricas de 1A, 2A e 3A, nos modos contínuo e alternado. Os resultados apontaram um maior consumo evidente de massa de eletrodos quando do uso da corrente contínua, 4,0337g 0,0132 para o alumínio e 3,8260g 0,0181 para o ferro ao passo que o consumo foi de 2,1400g 0,0099 para o alumínio e 2,4121g 0,0127 para o ferro quando do o uso da corrente alternada. Foram alcançadas remoções máximas de 98 % 0 da DQO, 99,77 % 0,27 de remoção da cor e 100 % 0 de remoção da turbidez para o uso de corrente alternada e eletrodos de alumínio enquanto se alcançaram remoções máximas 96 % 1 da DQO, 99,46 % 0,82 de remoção da cor e também 100 % 0 de remoção da turbidez no uso de eletrodos de ferro. Na segunda etapa do estudo, a osmose inversa, o sistema utilizado atingiu rejeições de 99,53 % 0,12; 99,56 % 0,13 e de 98,87 % 0,36, para pressões respectivas de 10, 20 e 30 bar. Além disso, foram obtidos fluxos crescentes de permeado 10,87 L/h.m2 0,25; 15,67 L/h.m2 0,53; 18,49 L/h.m2 0,74 com o também aumento da pressão. Ao final do estudo alcançou-se um efluente final com baixa carga orgânica e de metais, estando o mesmo apto ao lançamento nos corpos receptores. Entretanto, mecanismos de controle, sobretudo de pH devem ser incluídos no projeto desses sistemas uma vez que esse parâmetro sofre alterações ao longo do processo

A fábrica de peles: Hundertwasser e o caminhar contemporâneo

Por convergência teórica, esta tese de dissertação é estruturada em quatro capítulos, retomando a teoria das cinco peles de Hundertwaser. O artista austríaco, filho de mãe judia e pai ariano, realizou em Paris sua primeira exposição no ano de 1954 e desde então, não cessou mais de trabalhar, aglutinando os exercícios de arquiteto, ambientalista, naturista e higienista moral, assim como as atividades de pintor e gravador, todos efetivados nos múltiplos diálogos estabelecidos por cada pele. As cinco peles de Hundertwasser acredita o homem como um ser de camadas, que se desenrolam por uma espiral concêntrica, que parte do eu-profundo para o mundo exterior, operada por osmose, nas cadeias sucessivas dos níveis de consciência do indivíduo. as cinco peles de Hundertwasser são um plano de vida - e mais: uma reflexão profunda do ser e estar sobre a terra, colocado em prática ao longo de sua jornada artística. A abordagem pretende desdobrar tal teoria - o que cada pele me suscita - no corpo fabril da minha produção em relação a de outros artistas e teóricos. A transmissão das cinco peles de Hunderwasser desenvolve-se em situações de alargamento das peles. Uma apropriação que re contextualiza, revela novos posicionamentos no caminhar da arte contemporânea

Avaliação do reúso agrícola de águas oleosas da indústria de petróleo tratadas por eletrofloculação e osmose inversa: efeitos na germinação, no desenvolvimento de plântulas de girassol e em atributos do solo

A presente tese de doutorado teve como objetivo estabelecer parâmetros para avaliar a viabilidade do reúso agrícola de águas oleosas da indústria de petróleo, como as águas de produção (AP) de campos de exploração onshore do semiárido nordestino, na irrigação de culturas de girassol destinadas à produção de biodiesel. A AP foi produzida sinteticamente e tratada utilizando-se as técnicas de eletrofloculação (EF) e de osmose inversa (OI). Foram analisados os efeitos da AP não tratada, tratada por EF e por EF combinada com osmose inversa (EF+OI) na germinação, desenvolvimento e produção de biomassa de plântulas de girassol e também nos atributos de um solo característico do semiárido nordestino. Na melhor condição operacional do tratamento da AP por EF (28,6 A m-2 durante 4 min.) foram obtidas eficiências de remoção de óleos e graxas (O&G), demanda química de oxigênio (DQO), cor e turbidez superiores a 95%. O tratamento EF+OI promoveu a remoção do excesso de salinidade e de ferro oriundo da etapa de EF, enquadrando-se esses parâmetros dentro de níveis de referência recomendados para água de irrigação. Níveis de O&G e DQO superiores, respectivamente, a 337 mg L-1 e 1.321 mg O2 L-1 na AP bruta produziram efeitos tóxicos, reduzindo-se o índice de velocidade de germinação (IVG) e o percentual de plântulas normais do girassol. Por outro lado, os efluentes tratados por EF e EF+OI produziram efeitos similares no percentual de sementes germinadas, no IVG, no percentual de plântulas normais e na produção de biomassa do girassol. O uso da AP tratada por EF, com ou sem diluição, contribuiu significativamente para o aumento da salinidade e dos teores de sódio do solo, diferentemente da tratada por EF+OI, que produziu efeitos similares ao do controle (água destilada)

反渗透膜进水预处理及水质硬度过大的对策

超纯水系统中的反渗透膜无法长时间在原水水质硬度过大的条件下正常运转,本文就原水水质硬度大对反渗透膜的不良影响,及软水剂、防垢剂除盐法和阳树脂交换除盐法这两种软化水方法的实际效果进行了探讨和比较.经过长期实践,采用膜前树脂交换除盐法为主,各类添加剂为辅的前处理方法成功解决了这一问题.

Novel thin-film composite membranes with improved water flux from sulfonated cardo poly(arylene ether sulfone) bearing pendant amino groups

A new class of polymeric amine, namely, sulfonated cardo poly(arylene ether sulfone) (SPES-NH2) was synthesized and used for the preparation of thin-film composite membrane. The TFC membranes were prepared on a polysulfone supporting film through interfacial polymerization with trimesoyl chloride (TMC) solutions and amine solutions containing SPES-NH2 and m-phenylenediamine (MPDA). The resultant membranes were characterized with water permeation performance, chemical structure, hydrophilicity of active layer and membrane morphology including top surface and cross-section.

Polyamide thin film composite membranes prepared from isomeric biphenyl tetraacyl chloride and m-phenylenediamine

Three novel of isomeric tetra-functional biphenyl acid chloride: 3,3',5,5'-biphenyl tetraacyl chloride (mm-BTEC), 2,2',4,4'-biphenyl tetraacyl chloride (om-BTEC), and 2,2',5,5'-biphenyl tetraacyl chloride (op-BTEC) were synthesized, and used as new monomers for the preparation of the thin film composite (TFC) reverse osmosis (RO) membranes through interfacial polymerization with m-phenylenediamine (MPDA). The results of membrane performance test showed that membranes prepared from om-BTEC and op-BTEC had higher flux at the expanse of rejection compared with membranes prepared from mm-BTEC.

Preparation and characterization of poly(piperazineamide) composite nanofiltration membrane by interfacial polymerization of 3,3 ',5,5 '-biphenyl tetraacyl chloride and piperazine

Most nanofiltration (NF) membranes are composite and have a polyamide thin film prepared by interfacial polymerization. Their performances mainly correlate the structure of the thin film and monomers used for its preparation. In this work, a novel thin-film composite (TFC) nanofiltration membrane was successfully prepared from 3,3',5,5'-biphenyl tetraacyl chloride (mm-BTEC) and piperazine (PIP) through interfacial polymerization. Attenuated reflectance infrared (ATR-IR) and X-ray photoelectronic spectroscopy (XPS) were used to characterize the chemical composition of the membrane surface. The membrane performance was optimized by studying preparation parameters including monomer concentration, reaction time, and pH of aqueous phase.

Effects of polymerization conditions on hydrophilic groups in aromatic polyamide thin films

For polyamide used in reverse osmosis (RO) membranes, the content of pendant acid groups is critical to its performance. In this work, FTIR was used to analyze the acid contents in the polyamide films prepared via interfacial polymerization of trimesic acid trichloride (TMC) in hexane and 1,3-phenylenediamine (MPDA) in water, and the effects of reaction conditions, including monomer concentrations, time, and temperature, were studied. It was found that more pendant acid groups are present in the polyramide film at higher TMC concentrations or lower MPDA concentrations, and longer reaction times and lower temperatures also favor the formation of the free acids. These results can be explained by the monomer diffusion in the interfacial polymerization process. This work may help the design and fabrication of RO membranes with different hydrophilicity and target performance.

Polyamide thin film composite membranes prepared from 3,4',5-biphenyl triacyl chloride, 3,3',5,5'-biphenyl tetraacyl chloride and m-phenylenediamine

Two novel of tri- and tetra-functional biphenyl acid chloride: 3,4',5-biphenyl triacyl chloride (BTRC) and 3,3',5,5'-biphenyl tetraacyl chloride (BTEC), were synthesized, and used as new monomers for the preparations of the thin film composite (TFC) reverse osmosis (RO) membranes. The TFC RO membranes were prepared on a polysulfone supporting film through interfacial polymerization with the two new monomers and m-phenylenediamine (MPD). The membranes were characterized for the permeation properties, chemical composition, d-space between polymer chains, hydrophilicity, membrane morphology including top surface and cross-section. Permeation experiment was employed to evaluate the membranes performance including salt rejection and water flux. The surface structure and chemical composition of membranes were analyzed by attenuated total reflectance infrared (ATR-IR) and X-ray photoelectronic spectroscopy (XPS). The results revealed that the active layer of membranes was composed of highly cross-linked aromatic polyamide with the functional acylamide (-CONH-) bonds. The TFC membranes prepared from biphenyl acid chloride exhibit higher salt rejection compared with that prepared from trimesoyl chloride (TMC) at the expanse of some flux.

Effective interface of a composite membrane serving as an ideally ultrathin barrier layer

A novel idea relating to the selective barrier layer of a composite membrane is described. The effective interface of the composite membrane could act as a barrier layer which could be controlled to an ideally ultrathin thickness. A new type of polyamide composite membrane was prepared according to this idea, which possessed permeability and chemical resistance more than one magnitude greater than those of ordinary polyamide composite membranes. Copyright (C) 1996 Elsevier Science Ltd.

Chlorination and oxidation of aromatic polyamides .2. Chlorination of some aromatic polyamides

The effects of chlorine on three kinds of aromatic polyamides: those not containing a substituent, those containing substituents, and those containing heterocyclic aromatic rings, were studied. The correlations between the chemical structures of polyamides and the reactivity to hypochlorous acid were examined by IR and C-13 solid-state NMR spectra before and after chlorination. It was found that the chlorination of polyamides depends not only on their chemical structures but also on chlorination conditions such as pH value and reaction time. Their response to chlorination corresponds to four types: ring-chlorination, no reaction, N-chlorination, and chain cleavage. (C) 1996 John Wiley & Sons, Inc.