Ultrafiltração com membrana mineral de efluente modelo de desengomagem textil para recuperação de PVA e agua

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2004

RESUMO

Neste estudo investigou-se a recuperação de poli(álcool vinílico), PVA, e de água de um efluente modelo de desengomagem têxtil em ensaios de ultrafiltração tangencial realizados com reciclo total de permeado (Fc=1) e em batelada. Foram utilizadas duas membranas minerais CARBOSEP (suporte de carbono e óxido de zirconila), uma de ultrafiltração, M8, com massa molar de corte de 50.000 g/mol, e outra de microfiltração, M14, com diâmetro médio de poro de 0,14 µm. Nos ensaios com reciclo total de permeado o desempenho das membranas, obtido através do fluxo de permeado, J, bem como a sua seletividade, dada através do coeficiente de retenção de PVA, R%, foram avaliados em função da pressão (1 - 5 kgf.cm-2) e da concentração da solução de PVA, que variou de 0,1 - 2,0% (m/v), mantendo-se a temperatura e a velocidade de escoamento tangencial constantes (T=50oC e v=1,2 m.s-1). O efeito da pressão não foi significativo acima de 3 kgf.cm-2. O aumento da concentração da solução de PVA ocasionou sempre uma diminuição de J, que variou em média de 100 L.m-2.h-1 para a concentração de 0,10% até cerca de 10 L.m-2.h-1, para as concentrações maiores, sendo para a membrana M14 metade daqueles observados para a membrana M8, devido ao fenômeno de fouling (bloqueio e/ou entupimento parcial dos poros da subcamada da membrana) efeito evidenciado pela maior dificuldade de limpeza desta membrana. O Modelo das Resistências em Série foi utilizado para a determinação experimental das várias resistências envolvidas (intrínseca da membrana, da camada gel-polarizada e do fouling). A resistência da camada gel-polarizada mostrou-se determinante. Nos ensaios de concentração em batelada, o fluxo de permeado e o coeficiente de retenção de PVA, foram avaliados, mantendo-se a temperatura, a pressão e a velocidade tangencial constantes (T=50oC, P=3kgf.cm-2 e v=1,2m.s-1). O índice de refração foi o parâmetro usado para determinação da concentração de PVA no permeado e cálculo do R%. O principal problema verificado nos dois tipos de ensaio foi o acentuado declínio do fluxo de permeado desde o início dos ensaios, causado principalmente pelo acúmulo de moléculas de PVA na superfície da membrana (camada gel-polarizada) e possivelmente nos poros das membranas (fouling). O fluxo de permeado ficou em torno de 10 L.h-1.m-2 a partir da consolidação do fouling. Verificou-se que embora as porosidades das membranas M8 e M14 sejam bastante diferentes, a partir de Fc=3,0 e t=7,5h não houve diferença significativa no fluxo de permeado nem no coeficiente de retenção obtido (>90%), novamente como conseqüência da camada de gel formada que passa a controlar o processo. Por isso, a melhor escolha para o processo seria a membrana M8, não pelo seu melhor desempenho ou eficiência que são semelhantes aos obtidos para a M14, mas pela sua maior facilidade de limpeza

ASSUNTO(S)

ultrafiltração agua industria textil

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