Tractament d’aigües àcides de mina mitjançant membranes de NF en mòdul pla: efecte de l’envelliment de la membrana

Aquest Treball de Fi de Grau consisteix en l’estudi de l’efecte de l’envelliment d’una membrana de nanofiltració (NF) tractant diferents dissolucions d’aigües àcides de mina (AAM). En aquest treball hi ha una introducció de la problemàtica actual que sofreix l’aigua com a recurs bàsic, així com les diferents tecnologies de membrana existents, explicant amb més detall la nanofiltració. També hi ha una introducció des fenòmens i mecanismes de transport d’espècies iòniques presents en les membranes de NF, i es presenta el model de dissolució-difusió de pel·lícula (SDFM) per modelitzar els resultats experimentals. La part experimental s’ha dut a terme en un muntatge experimental a escala laboratori operant amb una membrana de nanofiltració model NF270, fabricada per Dow Chemical. S’han utilitzat tres dissolucions d’aigües àcides de mina amb concentracions inicials diferents de sulfats, aquestes contenen un conjunt dominant format pel protó i l’ió sulfat, i diferents ions traça com el ferro, arsènic, plom, i níquel, entre d’altres. Per poder estudiar l’efecte de l’envelliment, s’han submergit amb la dissolució àcida corresponent, les tres membranes després de cada experiment durant un cert temps. Amb el SDFM s’han ajustat les corbes del rebuig respecte del flux volumètric trans-membrana tant del conjunt dominant com dels ions traça. A més, aquest model permet calcular els valors de les permeances de la membrana respecte als ions del conjunt dominant i dels traça. Amb els resultats experimentals obtinguts, s’ha conclòs que els ions del conjunt dominant no són gaire rebutjats per la membrana (al voltant del 40%) d’acord amb el principi d’exclusió dielèctrica. Pel que fan els rebutjos dels ions traça, aquest són elevats, ja que d’acord amb l’exclusió de Donnan, els cations seran rebutjats, tots excepte l’arsènic que al trobar-se en forma neutra a pHs baixos (H3AsO4), aquest no serà rebutjat. Amb aquests resultats es pot concloure que amb aquests experiments amb membranes de NF, es pot separar quasi perfectament l’arsènic de la resta de metalls presents a la dissolució inicial. Per finalitzar el Treball, s’ha elaborat un estudi de costos i un d’impacte ambiental