Procédés membranaires pour le traitement de l'eau, étude et modélisation des interctions entre membranes et composés organiques
Auteur / Autrice : | Zhaohuan Mai |
Direction : | Mohammed Rakib |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Génie des procédés |
Date : | Soutenance le 02/10/2013 |
Etablissement(s) : | Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Châtenay-Malabry, Hauts de Seine) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire de génie des procédés et matériaux (Gif-sur-Yvette, Essonne) |
Jury : | Président / Présidente : Patrick Bourseau |
Examinateurs / Examinatrices : Mohammed Rakib, Geneviève Gesan-Guiziou, Patrice Malfreyt, Claire Gargues, Estelle Couallier | |
Rapporteur / Rapporteuse : Geneviève Gesan-Guiziou, Patrice Malfreyt |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
L’objectif de cette thèse est de mettre en évidence le comportement à l’échelle microscopique des composés organiques au cours des procédés de traitement de mélanges complexes, en particulier les procédés membranaires. Pour cela des outils expérimentaux et de modélisation ont été mis au point. Les méthodes de caractérisation expérimentale des mélanges complexes et de l’état de surface des solides utilisés sont entre autres la construction d’isothermes d’adsorption et la mesure des tensions interfaciales par la méthode de la goutte posée. Le cas étudié ici est celui de la filtration de solutions modèles de tensioactifs par osmose inverse. Nous avons montré que le comportement des composés organiques (tensioactifs) influence la performance du procédé membranaire et les propriétés de membranes. L’outil de simulation du comportement des composés en phase liquide et à l’interface liquide-solide permettant une description à une échelle plus fine que celle atteignable expérimentalement est la DPD (Dissipative Particle Dynamics). Une première étape a permis de simuler l’agrégation des tensioactifs en solution et de retrouver les valeurs expérimentales des concentrations micellaires critiques et nombres d’agrégation de tensioactifs anioniques. L’étude de l’adsorption des tensioactifs sur une membrane d’osmose inverse a été initiée, avec pour objectif de mettre en évidence l’organisation des composés à l’échelle locale. L’apport des outils développés a été démontré et leur utilisation pourra être approfondie dans des travaux ultérieurs.