Processo de filtração com membranas para separação e concentração de compostos orgânicos emergentes

RESUMO DAS ATIVIDADES 1. Introdução:A água é de extrema importância na vida dos seres humanos.Apenas 3% da água presente em nosso planeta é considerada doce e pode ser utilizada para consumo e para atividades diárias.Em águas, têm sido detectados os chamados compostos orgânicos de preocupação emergente, como surfactantes, produtos de cuidado pessoal, fármacos, retardantes de chama ou outros produtos suspeitos de atuarem como disruptores endócrinos ou levar a indução a resistência bacteriana, caso dos antibióticos.Uma das maneiras de eliminar ou minimizar tais poluentes é usando o processo de separação por membranas (PSM).Este processo consiste em separar a alimentação em duas partes.Uma que ultrapassa a membrana de filtração, o permeado, com a menor concentração possível de soluto e a outra que não ultrapassa a membrana com a maior concentração de soluto, o retentado ou concentrado.Este projeto tem como principais objetivos: usar operações como microfiltração e nanofiltração, concentrar compostos orgânicos emergentes (como fármacos), eliminar ou minimizar os compostos emergentes a partir do esgoto, obtendo água para posterior tratamento e reuso e direcionar o concentrado obtido por nanofiltração à outros tratamentos posteriores como processos avançados de oxidação. Atividades realizadas:O PSM foi realizado, separadamente, com soluções sintéticas de 2 antibióticos Norfloxacino (NOR) e Sulfametoxazol (SMX), comumente encontrados em águas residuárias e esgoto, utilizando um equipamento piloto para nanofiltração cross flow Alfa Laval.Os experimentos de permeação ocorreram em modo de recirculação (o retentado e permeado voltam ao tanque da alimentação) e, em modo de concentração (o permeado é retirado constantemente, aumentando a concentração do soluto no tanque da alimentação e obtendo um permeado (água para reuso).O modo de recirculação é realizado para avaliar as diferentes interações soluto/membrana, fluxo de permeado e a rejeição dos fármacos pelas membranas para assim decidir quais os melhores parâmetros operacionais para o modo de concentração.No modo de concentração avaliou-se a rejeição, a taxa de recuperação de água, a variação do fluxo de permeado em função do fator de concentração volumétrica FCV (volume alimentação/volume alimentaçãovolume de permeado).Em ambos processos foram utilizadas uma membrana de faixa estreita (NF 97), com poro de diâmetro na faixa de 0,68 nm e uma membrana de faixa larga (NF 270) com 0,84 nm, cujo objetivo é reter estes micropoluentes.Amostras de permeado e de concentrado foram coletadas para análises de pH, condutividade, demanda química de oxigênio (DQO), carbono orgânico total (COT) e cromatografia líquida de alta performance (HPLC), análises utilizadas para avaliar alterações e o índice de rejeição de fármacos.No processo de nanofiltração por recirculação foram avaliadas duas membranas (NF 270 e NF 97), duas vazões de alimentação (480L/h e 850 L/h), dois antibióticos (NOR e SMX) com duas concentrações (5 e 25 ppm) e pressões transmembrana (6,8,10,12, 16 bar).Realizou-se também o processo de microfiltração (MF), com um módulo tubular de fibras ocas de poliimida e poros da ordem de 0,4 µm.A MF utilizou uma solução com mistura dos dois tipos de antibióticos (norfloxacino e sulfametoxazol) na alimentação do sistema em modo de recirculação e em modo de

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