CHAP 12 - Filtration Membranaire Flashcards
Décrire la filtration membranaire
En fonction de la taille de ses pores, la membrane semi-perméable constitue une barrière physique absolue pour des molécules ou particules de taille supérieure à un certain seuil. C’est l’avantage principal que présente la filtration membranaire en comparaison aux traitements conventionnels.
À l’issue d’une opération de filtration membranaire, deux phases sont obtenues :
- le rétentat (ou concentrat) dans lequel se concentrent les molécules et/ou particules retenues par la membrane ;
-le perméat, exempt des molécules et/ou particules retenues.
Def porosité absolue
= taille des plus gros pores.
Donc particules de tailles + grande seront retenues
Def seuil de coupure
= taille de la particule retenue à 90% = porosité nominale à 90%
Quels sont les 4 procédés membranaires?
2 low pressure membrane
MF : micro filtration (protozoaires & bact) =1um
UF : ultrafiltration (colloïdes, bact, virus) = 0,1um
2 high pressure membrane
NF : nanofiltration (virus, MOND, Ca2+) = 1nm
OI : osmose inverse (NaCl) <1nm
Quel est le désavantage de la membrane par rapport au lit granulaire?
La surface de membrane = 100 fois surface lit granulaire
Quel est le fonctionnement cyclique de la filtration sur membrane?
- Filtration + 2. Rétro lavage = 10-20min
…plusieurs fois cette étapes - Lavage chimique
Ttot = 1 jour
Quel est la relation entre le flux de perméation et la pression transmembranaire?
Sont proportionnels (augmente ou baisse ensemble7
Formule flux de permeation (écoulement à travers la membrane )
= Q/surface membrane
Quels sont les facteurs affectant le flux?
1) pression membranaire
2) Température eau = viscosité (inversement prop)
3) taux de séparation
4) présence d’agents colmatant
5) compaction des membranes
Quels sont les 2 mécanismes de filtration en MF et UF?
1) interception des flocs, bact, proto à la surface des membranes
2) absorption dans les pores des colloïdes et virus
Quel est l’effet de la présence d’agents colmatants dans l’eau?
= dépôt en surface ou dans les pores des membranes entraînant une baisse de productivité et pouvant entraîner une variation du taux de séparation
- obstruction des pores
- formation couche colmatante au dessus du filtre = gâteau
—> augm pression transmembranaire
—> baisse flux de permeation
—> augm rétro lavage et lavage chimique
Nommer les stratégies de prévention du colmatage.
- prefiltration pr l’enlèvement des particules (argiles)
- coagulation de la MOND pr former des particules moins colmatantes
—> réduire flux de permeation mais augmente surface de membrane
Quels sont les 3 techniques de nettoyage des membranes?
- rinçage des membranes
- rétro lavage (à l’eau ou air)
- nettoyage chimique de la membrane par trempage ou circulation de solution nettoyante
def colmatage réversible
= perte de productivité (perméat) récupérée par un rétrolavage ou par un lavage chimique
def colmatage irréversible
= perte de productivité permanent (production d’eau)
La résistance Kcolm due au colmatage dépend de quoi?
Des résistances suivantes:
- résistance perm Kir
- réversible par rétrolavage Kh
- réversible par lavage chimique Kcr
qui sont équivalentes à la résistance:
- due à la formatoin d’un gâteau en surface Kc
- due à la réduction de la taille des pores Kp
Quel est le lien entre la résistance du gâteau et le volume de filtre cumulé
= ils sont proportionnels
Quelle simpflication fait-on pour une eau pure?
Kcolmatage = 0
Quelles sont les nuances à faire sur la noralisation des flux?
1) Normalisatio en fonction du grad de P° appliqué: sous-entend que le flux de perm est prop à (delta)P ce qui n’est pas tjrs vrai (ex: effet de compaction du dépôt colmatant)
2) Normalisation en f° de la T° de l’eau: sous-enetend que c’est de l’eau pure ce qui est faux, mais approx acceptable.
Quels sont les modules mis en oeuvre selon le type de filtration?
- Modules plaques et cadre = UF - MF
- Modules spiralés = NF
- Modules turbulaires = NF
- modules fibres creuses = UF - MF
Quels sont les types d’alimentation pour les fibres creuses (UF, MF)?
1) Alimentation par l’intérieur des fibres (inside-outside). (eau brute passe par l’int et est filtrée vers l’ext)
2) Alimentation par l’extérieur des fibres (outside-inside)
Quels sont les conditions de pression des fibres creuses sous pression?
P° alimentation > P°perm > P°atm
1 skid = ensemble de caissons = ens de modules = ens. de fibres/membrane
Quels sont les conditions de pression des fibres creuses immergées avec perméation ext-int?
P° alimentation (hydrostat)> P°atm>P°perm (vide partiel)
Alimentation –> modules de filtr –> perméat –> lavage –> perméat net
Quels sont les eaux rejetés une fois l’étape des perméat?
- Eaux de rétrolavage
- Eaux pr lavage chimiques
- Eaux pr tests d’intégrité
Par quel étape remplace-t-on la coagulation/filtration en filtration sur membrane sans coag?
la pré-filtratrion –> MF, UF –> desinfect primaire: bassin de contact
