Contribution à l'étude du colmatage irréversible en ultrafiltration appliquée au traitement d'eau potable

Evaluation of ultrafiltration membranes irreversible fouling in water treatment

• Auteur / Autrice : Gil Crozes
• Direction : J. MALLEVIALLE
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ingéniérie du traitement et de l'épuration des eaux
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Toulouse, INSA

Mots clés

Mots clés contrôlés

Membranes (technologie)

Adsorption

Eau potable -- Épuration

Ultrafiltration

Résumé

Dans le but de mieux comprendre le phenomene de colmatage et d'optimiser l'ultrafiltration en traitement d'eau, le present travail a consiste en trois etapes essentielles. D'une part, la quantification de l'adsorption de deux composes de faible poids moleculaire sur une membrane hydrophile en derive cellulosique et sur une membrane hydrophobe en polymere acrylique. D'autre part, un test comparatif a l'echelle pilote de trois membranes commerciales suivi de l'optimisation des conditions de fonctionnement sur deux types d'eaux. Enfin, l'analyse statistique par analyse factorielle des correspondances et par des methodes de classification de l'ensemble des donneeshde qualite d'eau, de conditions operatoires et de performances hydrauliques generes pour la membrane hydrophile. L'adsorption la plus importante a ete observee lors de la filtration d'une solution d'un compose fortement aromatique sur la membrane relativement hydrophobe. L'adsorption du compose aromatique, de poids moleculaire environ 100 fois plus faible que le seuil de coupure des membranes testees, s'est traduite par un colmatage rapide et irreversible des membranes. Le colmatage de la membrane hydrophile etait reduit par ozonation ou par adsorption sur charbon actif en poudre de la solution du compose aromatique. Le test comparatif a l'echelle pilote a demontre la superiorite de la membrane hydrophile quant a la resistance au colmatage par une eau de surface. Les tests pilotes ainsi que l'etude statistique ont mis en evidence une valeur seuil d'environ un bar, au-dela de laquelle le colmatage evolue rapidement vers un stade irreversible. Les composes insatures en particulier, representent la cause majeure du colmatage irreversible, et la qualite de l'eau determine les performances des membranes. Sept classes d'eau ont ete definies sur la base de parametres simples decrivant la teneur et la nature de la matiere organique, auxquelles ont pu etre associees les conditions operatoires et les performances optimales des membranes