Mecanismos de queda do fluxo em membranas de microfiltração de poliéterimida aplicadas à clarificação de água produzida sintética

AUTOR(ES)
FONTE

Matéria (Rio J.)

DATA DE PUBLICAÇÃO

25/11/2019

RESUMO

RESUMO Membranas de microfiltração de poliéterimida foram preparadas pelo método de inversão de fases para controlar a espessura, porosidade e tamanho de poros dos filmes. 1-metil-2-pirrolidona foi utilizada como solvente e água como não solvente. As propriedades das membranas foram avaliadas por meio de microscopia eletrônica de varredura, microfiltração de água produzida sintética em modo frontal e tangencial, bem como mecanismos de bloqueio dos poros dos sistemas conforme descrito pelo modelo de Hermia. Os resultados mostraram que a morfologia das membranas foi significativamente alterada pela cinética de precipitação. O diâmetro médio de poros variou de 1,2 a 10,4 µm, ambas com estrutura tipo dedos. Testes de permeação mostraram menor declínio do fluxo total para sistemas com escoamento tangencial (89,5%) quando comparado com o escoamento frontal (97,3%). Entretanto, o declínio reversível do fluxo foi maior do que o irreversível para ambos os sistemas. O coeficiente de rejeição foi maior do que 95,5%, medido pela turbidez. Com relação aos mecanismos para o declínio do fluxo, observou-se que o bloqueio de poros intermediário foi capaz de explicar os resultados para a filtração frontal. O modelo de Hermia não se ajustou bem ao escoamento tangencial, provavelmente devido ao fato de o fluxo ter se estabilizado com o tempo. Os resultados mostraram o potencial do sistema para ser usado em microfiltração em longos prazos, desde que a lavagem periódica das membranas seja realizada.ABSTRACT Polyetherimide microfiltration membranes were prepared by phase inversion method aiming the control of film thickness, porosity and pore size. 1-methyl-2-pirrolidone was used as solvent and water as non-solvent. The properties of the membranes were addressed by means of scanning electron microscopy, dead-end and tangential flow microfiltration of a synthetic produced water effluent as well as the pore blocking mechanisms of the systems as described by Hermia models. The results showed that membrane morphology was significant modified by the kinetics of precipitation. The medium pore size ranged from 1.2 to 10.4 µm, both with finger-like structure. Permeation tests showed total flux decline lower for tangential flow mode (89.5%) than the dead-end (97.3%). However, the reversible flux decline was higher than the irreversible one in both systems. The rejection was higher than 95.5%, which was addressed by turbidity. Regarding to the mechanisms to describe flux decline, it was evidenced that intermediate pore blocking was able to explain the results for dead-end filtration. Hermia model did not adjust to tangential flow mode, probably due to the stationary flux obtained with time. The results showed the potential of the system to be used in long term microfiltration, since the washing of the membranes is periodically observed.

Documentos Relacionados