Caracterização de membrana de fibra oca de poli(fluoreto de vinilideno) e sua aplicação como módulo de ultrafiltração no tratamento de água com matéria orgânica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ornelas, Handerson Pontes de Oliveira
Data de Publicação: 2021
Outros Autores: handerson.ornelas@gmail.com
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Texto Completo: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18849
Resumo: In this work, poly(vinylidene fluoride) (PVDF) hollow fiber ultrafiltration membranes produced by startup Vitaltec Engenharia were characterized, evaluating their performance in the treatment of water with organic matter. The characterization of ultrafiltration membranes was performed through hydraulic permeability test and rejection of solutes, such as bovine serum albumin (BSA) and polyvinylpyrrolidone (PVP) K30 and K90. The membrane showed high hydraulic permeability and rejection to higher molar mass solutes. The fiber was also characterized by scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetry (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), and porosity by mercury intrusion. A module was made with the membrane and used in a pilot system to study the application in the treatment of water with organic matter. The study was conducted following a long-term operation, with the flow decline (L/h.m2) and turbidity (NTU) being monitored every hour. Physico-chemical and microbiological analyzes of feed and permeate flows were carried out in order to assess the efficiency of water purification. The case study demonstrated the module's efficiency in removing turbidity, bacteria and soluble solids from the feed. Chemical and biological oxygen demand analyzes were considered relatively inconclusive due to very low rates in the feed. The results of the study suggest that the membrane is suitable to be used in conjunction with another process in the treatment of superficial water of class 2 and 3.
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Dissertação (Mestrado em Química) – Faculdade de Química, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18849In this work, poly(vinylidene fluoride) (PVDF) hollow fiber ultrafiltration membranes produced by startup Vitaltec Engenharia were characterized, evaluating their performance in the treatment of water with organic matter. The characterization of ultrafiltration membranes was performed through hydraulic permeability test and rejection of solutes, such as bovine serum albumin (BSA) and polyvinylpyrrolidone (PVP) K30 and K90. The membrane showed high hydraulic permeability and rejection to higher molar mass solutes. The fiber was also characterized by scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetry (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), and porosity by mercury intrusion. A module was made with the membrane and used in a pilot system to study the application in the treatment of water with organic matter. The study was conducted following a long-term operation, with the flow decline (L/h.m2) and turbidity (NTU) being monitored every hour. Physico-chemical and microbiological analyzes of feed and permeate flows were carried out in order to assess the efficiency of water purification. The case study demonstrated the module's efficiency in removing turbidity, bacteria and soluble solids from the feed. Chemical and biological oxygen demand analyzes were considered relatively inconclusive due to very low rates in the feed. The results of the study suggest that the membrane is suitable to be used in conjunction with another process in the treatment of superficial water of class 2 and 3.Neste trabalho, foram caracterizadas membranas de fibra oca de poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) de ultrafiltração produzidas pela startup Vitaltec Engenharia, avaliando o desempenho destas no tratamento de água com matéria orgânica. A caracterização das membranas de ultrafiltração foi realizada através de testes de permeabilidade hidráulica e rejeição a solutos, como albumina de soro bovino (BSA) e polivinilpirrolidona (PVP) K30 e K90. A membrana apresentou elevada permeabilidade hidráulica e rejeição a solutos de maior massa molar. A fibra foi caracterizada também por microscopia eletrônica de varredura (MEV), termogravimetria (TGA), calorimetria exploratória de varredura (DSC) e porosidade por intrusão de mercúrio. Um módulo foi confeccionado com a membrana e utilizado em um sistema piloto para o estudo no tratamento de água com matéria orgânica. O estudo foi conduzido em uma operação de longa duração com monitoramento da queda de fluxo (L/h.m2) e turbidez (NTU) a cada hora. Análises físico-químicas e microbiológicas da corrente de alimentação e do permeado foram realizadas a fim de avaliar a eficiência de purificação da água. O estudo de caso demonstrou total eficiência do módulo em remover turbidez, bactérias e sólidos suspensos da alimentação. As análises de demanda química e biológica de oxigênio foram consideradas relativamente inconclusivas devido a índices bastante baixos na alimentação. Os resultados do estudo sugerem que a membrana é adequada para ser utilizada em conjunto de outro processo no tratamento de águas superficiais de classes 2 e 3.Submitted by Ana Rachel CTC/Q (ana.teles@uerj.br) on 2023-01-10T16:39:11Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Handerson Pontes de Oliveira Ornelas - 2021 - Completa.pdf: 6560079 bytes, checksum: 55ea41a612ed0008c4f74cfb968b36a9 (MD5)Made available in DSpace on 2023-01-10T16:39:11Z (GMT). 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