La nano-filtration et l'osmose inverse sont deux techniques agissant sur les ions mono et bivalents. Nano-filtration La nano filtration est une techniqie qui a prospéré au cours des dernières années. Aujourd'hui la nano-filtration est principalement utilisée dans les procédés de purification d'eau, tels que l'adoucissement, la décolorisation, et l'élimination de micro-polluant.
Dans les procédés industriels la nano-filtration est utilisé pour éliminer des composants particuliers comme des agents colorants.
La nano-filtration est un procédé permettant de séparer des molécules en se basant sur leur tailles et utilisant la pression pour fonctionner. la séparation se fait à travers des membranes. Cette technique est principalement utilisée pour l'élimination des substances organiques, telles que les micro-polluants, et les ions polyvalents. Les membranes de nano-filtration ont une rétention modérée des sels monovalents.
Autres applications de la nano-filtration:
· Elimination des pesticide des eaux souterraines
· Elimination des méraux lourds des eaux usées
· Recyclage des eaux usées dans les laveries
· adoucissement
· Elimination des nitrates Osmose inverse L'Osmose inverse est basé sur la recherche d'équilibre d'un système. Deux fluides contenant des concentrations en solides dissous différentes et qui entrent en contact l'un avec l'autre vont se mélanger jusqu'à ce que la concentration soit uniforme. Lorsque ces deux fluides sont séparés par une membrane semi-perméable (qui laisse passer le fluide mais pas des solides dissous), le fluide contenant la concentration la plus faible traversera la membrane pour rejoindre le fluide avec la concentration la plus élevée. (Binnie e.a., 2002)
Après un moment le niveau d'eau sera plus élevé d'un côté de la membrane. La différence de niveau est appelé la pression osmotique.
En appliquant une pression excédant la pression osmotique sur la colonne de fluide, on obtient l'effet inverse. Les fluides sont renvoyés dans le premier compartiment tandis que les solides dissous ne passent pas.
En utilisant cette propriété, une grande partie du sel de l'eau peut être éliminée. 1 2 3 
1. Flux d'eau d'une colonne avec peu de solide dissous vers une colonne avec beaucoup de solides dissous
2. La pression osmotique est la pression utilisée pour stopper le flux d'eau à travers la membrane.
3. En appliquant une pression qui excède la pression osmotique, le flux d'eau est inversé, l'eau passe du côté concentré au côté peu concentré.
L'osmose inverse est une technique qui est principalement utilisée lors de la préparation d'eau potable, par exemple à partir d'eau de mer salée. L'osmose inverse est aussi utilisée pour la production eau ultra pure et l'eau d'alimentation de chaudière. C'est aussi utilisé dans le secteur alimentaire (concentration de jus de fruit, sucre et café), dans l'inductrie galvanique (concentration des eaux usées) et dans l'industrie laitière (concentration du lait pour la productiopn de fromage).
En résumé les applications de l'osmose inverse sont:
· l'adoucissement
· La production d'eau potable
· la production d'eau de process
· La production d'eau ultrapure (industries électroniques)
· Concentration de solvants pour les industries alimentaires.
Le pré-traitement de l'eau d'alimentation pour les installations de nano-filtration ou d'osmose inverse influence de façon importante les performances de l'installation. La forme de pré-traitement requis dépend de la qualité de l'eau alimentant le système. Le but du pré-traitement est de réduire la concentration en matière organique et la quantité de bactérie, et de réduire le MFI (Membrane Fooling Index).
la concentration en matière organique et la quantité de bactérie doivent être aussi bas que possible pour éviter ce qu'on appelle le bio-ebcrassement des membranes. L'utilisation d'un pré-traitement a plusieurs avantages:
· Les membranes ont une durée de vie plus longues
· Le temps de production de l'installation est allongé
· Les taches de gestion deviennent plus simples
A côté du pré-traitement on peut mettre en oeuvre un ajout de produit chimique (acide, anti-tartre) pour éviter le dépôts de tartre et la précipitation de solides insolubles, tels que le carbonate de calcium et le sulphate de baryum sur la surface de la membrane).
Les acides utilisés sont l'acide chlorhydrique (HCl) et l'acide sulphurique (H2SO4).
L'acide sulphirique est le produit chimique le plus largement utilisé dans ce but. Cependant l'acide chlorhydrique est de plus en plus utilisé car l'acide sulphurique peut influencé de façon négative la vitesse d'encrassement de la membrane. Lorsque l'eau alimentant le système contient une quantité importante d'ions sulphates, on utilise l'acide chlorhydrique plutôt que l'acide sulphurique car dans ce cas l'ajout d'acide sulfurique risque de favoriser la précipitation des ions sulphates. (Baker, 2000)
Voici une vue d'ensemble des principales techniques de pré-traitement et les substances dont on diminue le quantité pendant ces pré-traitements.
| Pré-traitement | CaCO3 | SO4 | SiO2 | MFI | Fe | Al | Bacterie | Matière organique | | ajout d'acide | X | | | | O | | | | | Anti-tartre | O | X | | | | | | | | Adoucissement et échange d'ion | X | X | | | | | | | | Nettoyage préventif | O | | O | O | O | O | O | X | | Ajustement des paramètres du process | | O | X | | | | | | | Filtration rapide | | | O | O | O | O | | | | Flocculation | | | O | X | O | O | | | | Micro et ultra filtration | | | X | X | O | O | O | X | | Filtres-bougies | | | O | O | O | O | O | | | X = hautement efficace
O = pré-traitement efficace | En plus des méthodes mentionnées ci-dessous il y a d'autres façon de purifier l'eau alimentant le système telles que la désinfection et la filtration sur charbon actif. Microfiltration et ultrafilration Membranes d'osmose inverse Produits nettoyant pour membranes Technologie des membranes Lenntech BV Rotterdamseweg 402 M 2629 HH Delft Pays Bas France - Belgique - Suisse - Canada tel: +31 15 27 55 715 fax: +31 15 261 62 89 e-mail: info@lenntech.com - Applications
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