Prof. Dr. Marco Antônio Siqueira Rodrigues

Configurações de células de eletrodiálise para reuso de água e recuperação de metais

PROCESSO FORÇA MOTRIZ

RETIDO PERMEADO

Microfiltração ∆P (0,5 a 2 bar) Material em Suspensão, bactérias (M > 500000, 0,01µm)

Água e Sólidos Dissolvidos

Ultrafiltração ∆P (1 a 7 bar) Colóides, macromoléculas(M > 2000)

Água, sais e compostos de baixa massa molar

Nanofiltração ∆P (5 a 25 bar) Moléculas (300<M<2000) Água, sais e compostos de baixa massa molar

Osmose Reversa ∆P (15 a 80 bar) Todo material solúvel ou em suspensão

Água

Diálise ∆C Substâncias com M>5000 Íons e orgânicos de baixa massa molar

Eletrodiálise ∆E Água e compostos não iônicos

Íons

APLICAÇÕES DA ELETRODIÁLISE

Produção de água potável

Indústria Alimentícia

Indústria Química e Farmacêutica

Tratamento de Efluentes Industriais

Reuso de soluções industriais esgotadas

Outras

Sistema Hidrodex

Sistema GE

Sistema Tecnoimpianti

Eletrodiálise: ComponentesMembranas Separadores Eletrodos

Válvulas/Filtros/Bombas

Fonte de potencial/correnteSistema de automação

Sistema de Eletrodiálise

Parâmetros de controle

pH

Potencial / corrente

pH

Corrente elétrica/ potencial aplicado

Curva de Polarização - Membrana Chinesa Usada - Efluente 2

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

350,00

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000Potencial (mV)

Cor

rent

e (m

A)

Aniônica Catiônica

Tratamento de água subterrânea

Recuperação de Níquel

Stack

Aniônica Catiônica Separadores

Eletrodo

V

Recuperação de Metal

Fluxograma do funcionamento de uma planta de eletrodiálise na recuperação de banhos de galvanoplastia

É um processo de aplicação de cromo sobre um material, através de

eletrodeposição a fim de torná-lo mais resistente à corrosão; para alterar suas

características elétricas ou apenas por motivos estéticos.

Contaminações: Geralmente é difícil determinar as impurezas metálicas.

Todavia, altas contaminações com cobre, Cromo trivalente, ferro e zinco

pode ser observadas. Todas as impurezas, presente no banho, causarão

redução no poder de penetração do banho de cromo e as suas eliminações são

problemáticas.

Cromagem

Processo de CromagemProcesso de Cromagem

ED - banho de Cromo Hexavalente Fluxo da solução Cr2O7

2- - Cr+3 SO4

2-

Membrana Catiônica

MEMBRANA CATIÔNICA

Membrana NafionNafion é o nome comercial de um tipo de polímero ionomérico desenvolvido pela Du Pont no início dos anos 60.

[(CF2–CF2)n–CF2–CF ]x

(O–CF2–CF–)mO– CF2–CF2–SO3- M+

CF3

Modelo de microestrutura da membrana Nafion

40 Ao

50 Ao

10 AoSO3-

SO3-

SO3-

SO3-

SO3-

SO3-

SO3-

SO3-

SO3-

SO3-

SO3-

SO3-

SO3-

SO3-

SO3-

SO3-

SO3-

SO3-

SO3-

ED - Efluente de Cromo Hexavalente

Fluxo da solução Cr2O7

2- M+ SO4

2-

Membrana Aniônica Membrana

Catiônica

Reações catódicas:

1) H2O + 2 e- →H2 + 2 OH-

2) M+2 + 2 e- → M

Reações anódicas:

3) 2 H2O →O2 + 4 H+ + 4 e-

4) Cl- →½ Cl2 + e-

5)Cl- + 2 OH- →OCl- + H2O + 2 e-

6)Oxidação Matéria orgânica

Princípio da Eletrodiálise. C – Membrana Catiônica, A – Membrana aniônica, D –compartimentos diluídos (entrada de efluente), K – compartimentos concentrados.

Obrigado!!

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