O trabalho descrito nesse artigo avalia a performance de uma unidade de nanofiltração de membrana de titânia (TNU) que consiste em dois containers de 12,2 m de comprimento, para tratamento de águas recicladas do processo de obtenção de petróleo em minas de areias betuminosas.
A corrente de rejeitos desse processo é composta de aproximadamente 44% em peso de água, 1% em peso de betume residual e 55% em peso de sólidos, dos quais 82% em peso são areia e 17% em peso são sólidos suspensos (TSS) e ainda a presença de metais pesados e moléculas orgânicas indesejáveis (TOC).
Cada módulo de separação é composto por 45 membranas de titânia, e cada membrana, com comprimento de de 1200 mm, possui 151 canais com aproximadamente 2 mm de diâmetro (Figura 1). As membranas de TiO2 da unidade são cilíndricas e multicamadas e a camada de separação possui poros com diâmetro médio de 0,9 nm (Figura 2). Os parâmetros para caracterizar o desempenho da TNU são a presença de íons, partículas sólidas suspensas (TSS) e carbono orgânico total (TOC) na corrente permeada.
Figura 1: (a) Módulo de separação com 45 membranas e (b) membrana de titânia com 151 canais.
Os resultados registram uma diminuição da carga iônica no permeado, variando entre aproximadamente 45- 75% dependendo do tipo de íons; porém, a rejeição de TOC e TSS na nanofiltração foi altamente satisfatória, atingindo a retenção acima de 75% e praticamente 100%, respectivamente. Também se apresentou uma redução do fluxo do 63% devido ao fouling. Após de aproximadamente 1500 h foi necessária uma limpeza química in situ que recuperou 10% do fluxo prévio ao fouling.
Adicionalmente, os resultados mostram que os fluxos reduzidos por causa do fouling permitiram uma rejeição maior de partículas. O artigo conclui que a implementação da TNU para tratamento de água de mineração em escala industrial é possível e pode ser utilizada em conjunto com outras técnicas, como a osmose reversa, para reduzir significativamente a coleta de água dos rios e o armazenamento da água processada.
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