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Séparation radioéléments-sels de fond par nanofiltration assistée par complexation en milieu fortement salin
| Auteur / Autrice : | Eric Gaubert |
| Direction : | Marc Lemaire |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Sciences |
| Date : | Soutenance en 1997 |
| Etablissement(s) : | Lyon 1 |
| Jury : | Président / Présidente : Marc Lemaire |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Cette etude concerne l'utilisation de la nanofiltration, assistee ou non par la complexation, pour le traitement des effluents liquides de decontamination fortement salins. L'objectif est de separer les elements non radioactifs (nitrate de sodium) des radioelements (cesium, strontium et actinides) afin de reduire le volume de dechets. Dans l'optique d'une application industrielle, un systeme de concentration de l'effluent a deux etages successifs, associant un controle de la salinite des retentats par diafiltration, est tout d'abord defini. Parmi les membranes de nanofiltration testees, les modules desal 5 et nanomax 50 sont preferes (comparativement au module filmtec nf 70) en raison de leurs plus fortes permeabilites a l'eau et au nitrate de sodium. Cependant, les performances intrinseques de ces membranes s'averent insuffisantes en milieu fortement salin. Une etape de complexation selective des radioelements est alors envisagee prealablement a la nanofiltration. Dans un premier temps, le poly(acide acrylique) est utilise pour la separation sodium/strontium, mais les faibles constantes de complexation de ce polymere limitent ce type d'association (nf - paa). Plus selectifs du strontium et du cerium, l'edta et son derive l'edtmp, permettent en milieu fortement salin (4,5 mol/l), la separation sodium/(strontium + cerium). Concernant la separation sodium/cesium, les resorcinarenes sont employes mais leurs performances sont insuffisantes lorsque la salinite de l'effluent est superieur a 0,5 mol/l. Cette etude, menee sur des solutions modeles non radioactives, met en evidence les principaux facteurs agissant sur les performances de la nanofiltration-complexation (pour un systeme membranaire donne) tels que la force ionique, le ph, la teneur en ligand, la pression transmembranaire. Enfin, un pilote de nanofiltration est mis en oeuvre en cellule blindee pour realiser, par telemanipulation, les operations de nanofiltration-complexation sur des solutions radioactives. La membrane nanomax 50 est alors retenue pour une telle application en raison de son faible encombrement (comparativement a la membrane desal 5).