Production and application of porous membrane for removal of contaminants in treated water

Abstract

ABSTRACT. Due to several factors caused by urban and industrial growth worldwide, water supply problems have become increasingly complex, with difficult and costly solutions. The use of membrane filters is one of the newest unit operation options being incorporated into the water and sewage treatment process. This work involves the study of the production of a polymeric asymmetric porous membrane to be used in the removal of possible abiotic or biological contaminants remaining after the post-treatment of drinking water, as well as the assessment of the membrane life span. The phase inversion process was used to produce the membrane, using a polymer solution consisting of polyvinylidene fluoride (PVDF) and polymethyl methacrylate (PMMA), and NN-Dimethylformamide as a solvent. KCl salts were incorporated as additive, and a polyester polypropylene sheet was used as support. The membrane was tested in a transverse flow module. The tests demonstrated that the membrane presented an effective barrier to abiotic contaminants, with an average flux of 342 kg h Keywords: membrane production, water, contaminants.Produção e aplicação de membrana porosa para a remoção de contaminantes presentes em água tratada RESUMO. Em função de vários fatores ocasionados pelo crescimento urbano e industrial mundial, problemas cada vez mais complexos e de solução difícil e onerosa, tem se originado em águas de abastecimento. O uso de membranas filtrantes é uma das opções mais recentes de operação unitária que está sendo incorporado no processo de tratamento de água e esgoto. O presente trabalho envolve o estudo da produção de membrana polimérica porosa assimétrica para ser utilizada com o intuito de se remover prováveis contaminantes abióticos e/ou biológicos remanescentes do pós-tratamento da água potável, bem como, avaliar o tempo de vida útil da membrana. O processo usado para a produção de membrana foi o de Inversão de Fase, utilizando a solução polimérica constituída de Fluoreto de Polivinilideno (PVDF), de Polimetacrilato de Metila (PMMA) e como solvente, N-N-Dimetilformamida. Como aditivo os sais de KCl foram incorporados na solução, e como suporte, a folha de poliéster polipropileno foi empregada. A membrana produzida foi testada em um módulo de fluxo perpendicular. Os ensaios demonstraram que a membrana produzida apresentou uma eficiente barreira aos contaminantes abióticos com fluxo médio de 342 kg h -1 m -2 e tempo de vida útil de 48h, bem como, aos biológicos como a bactéria entérica Escherichia coli.Palavras-chave: produção de membrana, água, contaminantes.

Produção E Caracterização De Membranas Poliméricas, Usando Os Aditivos Cloreto De Potássio E De Lítio, Em Condições Idênticas

“…No estudo de Susuki et al (2012) e Ribeiro et al (2007), membranas sintetizadas com os mesmos polímeros PVDF e PMMA, as quais apresentaram 8% PVDF e 12 a 17% PVDF, respectivamente, apresentaram uma estimativa de poros maiores. Dessa forma, ao comparar a membrana de Susuki et al (2012) e as de Ribeiro et al (2007) com as sintetizadas nesse estudo, é possível verificar que as últimas possuíram menor raio, com economia de material polimérico.…”

“…Assim, a provável justificativa para a obtenção de menores raios médios, tanto na membrana com a equivalente concentração polimérica quanto aquelas com maior concentração de PVDF, deve-se ao fato das pequenas variações adotadas nas condições físicas ou operacionais do procedimento utilizado no presente estudo em relação ao realizado por Susuki et al (2012) e Ribeiro et al (2007). A produção de membranas porosas utilizando-se a técnica de inversão de fases por imersão-coagulação, quaisquer pequenas variações nas condições operacionais no preparo de uma membrana podem acarretar variações significativas na sua estrutura e, consequentemente, no seu desempenho (HABERT et al, 2006).…”