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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28878| Título: | Remoção de ferro e manganês de águas subterrâneas por resinas de troca iônica comerciais |
| Título(s) alternativo(s): | Removal of iron and manganese from groundwater by commercial ion exchange resins |
| Autor(es): | Piaia, Andreia Aparecida |
| Orientador(es): | Baraldi, Ilton José |
| Palavras-chave: | Água - Purificação Poços artesianos Adsorção Metais Water - Purification Artesian wells Adsorption Metals |
| Data do documento: | 8-Set-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Medianeira |
| Citação: | PIAIA, Andreia Aparecida. Remoção de ferro e manganês de águas subterrâneas por resinas de troca iônica comerciais. 2021. Dissertação (Mestrado em Tecnologias Ambientais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2021. |
| Resumo: | Os recursos hídricos subterrâneos têm se tornado uma alternativa para o abastecimento de água para consumo, porém, a problemática está associada principalmente a presença de ferro (Fe) e Manganês (Mn) em poços com potencial de exploração, exigindo assim, mais atenção a tecnologias direcionadas na remoção destes metais da água. Dentre as tecnologias de tratamento, o processo de adsorção tem grande destaque na remoção de contaminantes metálicos mesmo em baixas concentrações. O objetivo deste trabalho é a utilização de materiais adsorventes disponíveis comercialmente como o carvão ativado e resinas de troca iônica para o tratamento de águas subterrâneas contaminadas com Ferro e Manganês visando atender as normativas de especificação máxima de 0,1 mg/L para o Mn e de 0,3 mg/L para o Fe. As resinas utilizadas nesta pesquisa foram Dowex Marathon C; SSTC60; Lewatit TP 207 e o Carvão de ossos Bonechar. A metodologia utilizada foi realizar experimentos de adsorção em batelada, obtendo dados em equilíbrio para construção de isotermas, realização de ensaios em sistema contínuo para elaboração da cinética de adsorção para cada metal e material adsorvente, avaliação do potencial regenerante de cada resina, além de verificar a adsorção dos metais Na, K, Ca e Mg presentes na amostra durante o tratamento. A partir da obtenção dos dados foi possível dimensionar um sistema com colunas ligadas em série para o tratamento contínuo de água subterrânea. Após a análise dos resultados verificou-se que o adsorvente Dowex MarathonTM C obteve o melhor desempenho na adsorção de Fe2+ em água subterrânea produzindo água que atende aos padrões de potabilidade e pode ser regenerado tanto com HCl e NaCl. O íon Mn2+ pode ser removido com as resinas Dowex MarathonTM C e SSTC60 com resultados superiores ao de Ferro na mesma concentração, as resinas foram regeneradas com eficiência com a solução de NaCl. Verificou-se também que os cátions Na, K, Ca e Mg também forram removidos da água e não houve alterações significativas em relação ao pH da água que se manteve dentro do valor permitido pela legislação. |
| Abstract: | Underground water resources have become an alternative for water supply for consumption, however, the problem is mainly associated with the presence of iron (Fe) and Manganese (Mn) in wells with exploration potential, thus requiring more attention to technologies directions in removing these metals from the water. Among the treatment technologies, the adsorption process has great prominence in the removal of metallic contaminants even in low concentrations. The objective of this work is the use of commercially available adsorbent materials such as activated carbon and ion exchange resins for the treatment of groundwater contaminated with Iron and Manganese in order to meet the maximum specification regulations of 0.1 mg/L for Mn and of 0.3 mg/L for Fe. The resins used in this research were Dowex Marathon C; SSTC60; Lewatit TP 207 and activated charcoal from bones. The methodology used was to carry out batch adsorption experiments, obtaining equilibrium data for the construction of isotherms, carrying out tests in a continuous system to elaborate the adsorption kinetics for each metal and adsorbent material, evaluating the regenerating potential of each resin, in addition to verifying the adsorption of Na, K, Ca and Mg metals present in the sample during the treatment. After obtaining the data, it was possible to design a system with columns connected in series for the continuous treatment of groundwater. After analyzing the results, it was found that the adsorbent Dowex MarathonTM C obtained the best performance in the adsorption of Fe2+ in groundwater, producing water that meets potability standards and can be regenerated with both HCl and NaCl. The Mn2+ ion can be removed with Dowex MarathonTM C and SSTC60 resins with results superior to Iron at the same concentration, the resins were efficiently regenerated with the NaCl solution. It was also verified that the cations Na, K, Ca and Mg were also removed from the water and there were no significant changes in relation to the pH of the water, which remained within the value allowed by legislation. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28878 |
| Aparece nas coleções: | MD - Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais |
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