Tratamento de água produzida de petróleo sintética contendo íons de sódio e potássio por eletrodiálise

Abstract

A água é um constituinte da matéria viva, estando presente em grande quantidade em processos industriais, e podendo gerar, neste caso, uma água contaminada. A indústria petroquímica possui um processo produtivo que gera grandes volumes de água com alta concentração de sais, tanto na exploração, quanto no refino. Para que esta água possa retornar ao meio ambiente, ou seja, reutilizada no processo petroquímico, a mesma deve passar por algum tipo de tratamento visando diminuir a concentração, por exemplo, dos sais presentes. Então, este estudo tem como objetivo mostrar a remoção dos íons de sódio e potássio de uma água contaminada por meio do processo de separação por membranas - eletrodiálise, simulando um efluente de uma empresa de extração do petróleo. Foram obtidas curvas corrente-voltagem para determinar as densidades de corrente utilizadas no tratamento por eletrodiálise. Assim, após a montagem da célula de eletrodiálise, os valores de densidade de corrente encontrados para soluções de cloreto de sódio e cloreto de potássio foram testados, analisando-se o comportamento do pH, condutividade e a remoção dos íons sódio e potássio, em cada solução. Os resultados obtidos demonstram que houve uma remoção de 77,86±0,73% de potássio e 66,44±3,24% de sódio, mostrando que houve uma remoção desses cátions por meio da eletrodiálise. A taxa de desmineralização foi de 71,74±0,01% para o potássio e 65,30±0,01% para o sódio. Por fim, foram encontrados os valores de consumo energético os quais foram de 0,16 kWh/Kg para o potássio e 0,64 kWh/Kg para o sódio.

The water is a constituent of living matter, being present in large part of industrial processes, in this case, it could generate, contaminated water. The petrochemical industry has a productive process that generates large volumes of water with a high concentration of salts, both in exploration and refining. For this water to return to the environment, or be, reused in the petrochemical process, the water must undergo treatment aiming to decrease the concentration, for instance, of the salts present. Therefore, this research has the purpose of showing how to remove sodium and potassium ions from contaminated water through the membrane separation process – electrodialysis, simulating a wastewater from an oil extraction company. Current-voltage curves were obtained to determine the current densities used in electrodialysis treatment. Thus, after assembling the electrodialysis cell, the current density values found for sodium chloride and potassium chloride were tested and the behavior of pH, conductivity and the removal of each solution were analyzed. The results obtained demonstrate that there was a removal of 77,86±0,73% of potassium and 66,44±3,24% of sodium, showing that there was a removal of these cations through electrodialysis. The demineralization rate was of 71,74±0,01% for potassium and 65,30±0,01% for sodium. Also, the energy consumption values for the respective treatment were found, which were of 0,16 kWh/Kg for potassium and 0,64 kWh/Kg for sodium.