Preparação, caracterização e utilização de membranas poliméricas no reuso de água da indústria têxtil

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.Neste trabalho foram preparadas membranas microporosas e assimétricas pela técnica de inversão de fases, a partir de poli(fluoreto de vinilideno) # PVDF e polietersulfona # PES puros ou associados a outros polímeros, como o polivinilpirrolidona # PVP, em diversas concentrações. O solvente para os polímeros foi o N'N'Dimetilformamida # DMF. A caracterização das membranas foi feita através de Microscopia Eletrônica de Varredura - MEV, Espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier # FTIR e pelo fluxo de água destilada através das membranas. Pequenas variações na composição da solução polimérica, destinada à preparação das membranas, levaram a alterações importantes em suas estruturas morfológicas e propriedades funcionais. As membranas foram utilizadas no tratamento de efluentes têxteis oriundos das etapas de lavagem, após o tingimento de algodão com corantes reativos. Os ensaios foram conduzidos em uma célula de filtração perpendicular com capacidade para 250 cm3 e com agitação magnética. A pressão do sistema foi controlada por nitrogênio (N2). Com o objetivo de reutilizar a água no próprio processo industrial, determinou-se a redução de cor, DQO e condutividade no efluente obtidas com a utilização dos diferentes tipos de membranas preparadas no laboratório. A redução de cor variou de 95% a 98% e para a DQO a redução ficou entre 50% e 67,7%. Quanto ao fluxo permeado, houve uma variação de 30 a 70 L/h.m2, especialmente quando se trabalhou a 50oC de temperatura, recuperando neste caso, além da água do processo, energia na forma de água quente. Os valores de redução de cor e DQO e do fluxo permeado são compatíveis ou até superiores aos relatados na literatura, para aplicações semelhantes. As melhores membranas foram utilizadas para verificar o efeito da variação dos parâmetros operacionais, como temperatura, pressão e pH no processo de filtração. Com o aumento tanto da pressão quanto da temperatura, o desempenho das membranas em termos de fluxo permeado melhorou sensivelmente, mantendo uma boa redução de cor e DQO. Foi realizado um estudo da adsorção em algumas membranas de PES/PVP e ensaios de limpeza, após a filtração com um efluente industrial e um sintético. Estes resultados mostram ser possível o reuso da água na própria planta industrial, trazendo um benefício econômico e ambiental, pela redução no consumo de água fresca e energia, além da redução do volume de efluentes que necessitam ser tratados