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DEGRADAÇÃO DE CONTAMINANTES ORGÂNICOS UTILIZANDO MEMBRANAS POLIMÉRICAS FOTOCATALÍTICAS

Uma das preocupações da área de tratamento de águas e efluentes é a presença de contaminantes orgânicos recalcitrantes, cuja degradação não ocorre por tratamentos convencionais. Os Processos Oxidativos Avançados (POA) e o Processo de Separação com Membranas (PSM) destacam-se entre as tecnologias de tratamento por conseguirem os degradar.  Para superar as problemáticas desses processos, POA e PSM podem ser combinados pela impregnação de nanopartículas em membranas gerando um processo híbrido. Assim, o atual estudo visa analisar e comparar a degradação de corante por processo híbrido PSM/POA utilizando membrana polimérica funcionalizada com nanopartículas de Fe0 (nZVI) e TiO2. O corante Vermelho de Drimaren (VDR) foi utilizado como um contaminante modelo para verificar as condições operacionais ideais deste processo.  Foram retiradas alíquotas em tempos específicos do permeado para análise de concentração VDR e vazão. Para a membrana de nZVI, percebeu-se que a melhor condição ocorria com o controle de pH.  Utilizando a mesma membrana, os resultados obtidos para o processo sem luz UV foi de 30% de remoção de VDR após 1 h de operação, enquanto com a adição, aumentou consideravelmente, atingindo 43%. Já nas membranas funcionalizadas com TiO2, a remoção de VDR sem UV manteve-se em 21% após 1 h. Contudo a adição do UV elevou a remoção para 67%. Os processos com UV que foram conduzidos por 2 h atingiram 58% e 85% de remoção para a membrana com nZVI e TiO2, respectivamente, indicando elevada efetividade do processo híbrido com nanopartícula de TiO2. Comparando a vazão de permeado da membrana com nZVI, a condição sem UV apresentou uma estabilidade média de 0,21± 0,01 L/min, enquanto para o teste com UV, ocorreu um aumento de 0,14 para 0,47 L/min após 2 h. No caso das membranas com TiO2, notou-se que a vazão permaneceu estável (~0,49 ± 0,06 L/min).
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DEGRADAÇÃO DE CONTAMINANTES ORGÂNICOS UTILIZANDO MEMBRANAS POLIMÉRICAS FOTOCATALÍTICAS

  • DOI: 10.22533/at.ed.17423031122

  • Palavras-chave: POA, fotocatálise, membranas, tratamento de águas

  • Keywords: AOP, photocatalysts, membrane, water treatment

  • Abstract: The recalcitrant organic contaminants are one of the water and effluent treatment preoccupations because their degradation does not happen with conventional treatment. The advanced oxidative process (AOP) and the membrane separation process (MSP) are two technologies in highlight that can degrade them. Combining these processes with nanoparticle impregnation in membranes, known as a hybrid process, can overcome the problems associated with AOP and MSP. Thus, this work aims to analyze and compare the dye degradation with the hybrid process MSP/AOP using a polymeric membrane functionalized with Fe0 (nZVI) and TiO2 nanoparticles. The Drimaren Red Dye (DRD) was used as a model contaminant to check the ideal operational conditions in this process. Permeated aliquots were removed from the system at specific times to evaluate removal of DRD and flow. The best condition for nZVI membrane was with pH control associated. In a process without UV light, the membrane previously mentioned achieved 30% DRD removal within 1 hour of operation. However, a process with UV light increased the DRD removal to 43%. On the other hand, in the membrane functionalized with TiO2, the DRD removal without UV light was 21% within 1 hour, and with UV light, the DRD removal was enhanced to 67%. The processes with UV light conducted for 2 hours reached 58% and 85% of the removal to nZVI and TiO2 membrane, respectively, which indicate the hybrid process with TiO2 nanoparticles' high effectivity. In the nZVI membrane, the condition without UV light presented an average stability of 0,21± 0,01 L/min in permeate flow, while with UV light, the flow increased from 0,14 to 0,47 L/min within 2 hours. Nevertheless, in the case of the TiO2 membrane, the flow remained steady at ~0,49 ± 0,06 L/min.

  • Ana Clara Wanderlei do Espírito Santo
  • Larissa Loureiro Salgueiro Silva
  • Aline Marques Ferreira Linhares
  • Cristiano Piacsek Borges
  • Fabiana Valéria da Fonseca
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