Aplicação da eletrodiálise para remoção de ferro e manganês em água para abastecimento público : um estudo de caso na Represa Lomba do Sabão, Porto Alegre - RS

Abstract

Esta dissertação teve como objetivo a avalição de um sistema de Eletrodiálise (ED) para a remoção de Ferro e Manganês da água da Represa Lomba do Sabão. O estudo foi realizado no Laboratório de Corrosão, Proteção e Reciclagem de Materiais (LACOR) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Para a realização dos experimentos utilizaram-se amostras sintéticas e amostras reais. Realizaram-se os ensaios em um sistema de ED de bancada com cinco compartimentos. No desenvolvimento destes experimentos utilizaram-se soluções de sulfato de sódio no compartimento dos eletrodos e nos compartimentos dos concentrados. Para cada condição experimental determinou-se a densidade de corrente limite que seria utilizada. A amostra sintética foi preparada com padrões de Ferro e Manganês. A amostra real foi coletada na Represa Lomba do Sabão, situada em Porto Alegre, a uma profundidade de cinco metros. Para avaliar a eficiência da ED em remover estes metais, realizaram-se experimentos com três condições experimentais distintas, todos realizados em triplicata. No primeiro foi realizada a ED em amostra sintética. No segundo experimento foi tratada a amostra real. Para a realização do terceiro experimento, incluiu-se uma etapa de pré-tratamento da amostra real, aplicando cloreto de polialumínio (PAC) anterior à realização da ED. Durante os ensaios, foram realizadas análises de condutividade, pH e determinação de Ferro e Manganês. O estudo foi conduzido de forma a avaliar a remoção destes metais e o comportamento de ambos durante a realização da ED. Os resultados obtidos mostram que a combinação de ED e uma etapa de pré-tratamento, aumentam a eficiência do sistema quando comparado ao experimento com a amostra real. Ao avaliar a remoção dos metais obteve-se uma remoção de 89% para o Ferro e 98% para o Manganês.

This dissertation aimed to evaluate an Electrodialysis (ED) system for the removal of Iron and Manganese from the water of the Lomba do Sabão Reservoir. The study was carried out at the Laboratory of Corrosion, Protection and Recycling of Materials (LACOR) of the Federal University of Rio Grande do Sul. To carry out the experiments, synthetic samples and real samples were used. Tests are performed in a fivecompartment benchtop ED system. In the development of these experiments, sodium sulfate solutions were used in the electrode compartment and in the concentrate compartments. For each experimental condition, the threshold current density that would be used was determined. The synthetic sample was prepared with Iron and Manganese standards. A real sample was collected at the Lomba do Sabão Reservoir, located in Porto Alegre, at a depth of five meters. To evaluate the efficiency of ED in removing these metals, experiments were carried out with three different experimental conditions, all carried out in triplicate. The first ED was performed on a synthetic sample. In the second experiment, the real sample was treated. In order to carry out the third experiment, a pre-treatment step of the real sample was included, applying polyaluminum chloride (PAC) before performing the DE. During the tests, analyzes of conductivity, pH and irrigation of Iron and Manganese were analyzed. The study was treated in order to evaluate the removal of these metals and the behavior of both during the conclusion of the ED. The obtained results show that the combination of ED and a pre-treatment step increases the efficiency of the system when compared to the experiment with a real sample. When evaluating the removal of the metals obtained, a removal of 89% for Iron and 98% for Manganese was obtained.