Purification de l’eau dans l’industrieOsmose inverse
Enrico Riboni
Janvier 2013
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Procedes par membrane (”Filtration tangentielle”)
1 Principe de l’osmose inverse
2 Membranes et equipements
3 Maintenance et suivi des performances des osmoseurs
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Le phenomene naturel de l’osmose
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Module spirale
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Fabrication d’un module d’osmose inverse
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Pression osmotique
Posm = f (TDS)
Approx. utilisable en pratique :
Posm = TDS × 0.0008
Unites :[Posm] = bar[TDS ] = ppm
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Debit a travers la membrane
Q = KT × [(P1m − P2m) − (Posm1 − Posm2)]
Avec :
Q : debit a travers la membrane
(P1m − P2m) : difference de pression moyenne
(Posm2 − Posm1) : difference des pressions osmotiques
(Posm1 − Posm2) est environ egal a Posm1
KT : constante specifique a la membrane
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Quelques definitions
Qe : debit d’eau entrant dans l’osmoseurQp : debit permeat, ou debit d’eau passant a travers lamembraneQc : debit de concentratce : concentration de solides dissous dans l’eau entrantdans l’osmoseurcp : concentration de solides dissous dans le permeat del’osmoseurcc : concentration de solides dissous dans le concentrat del’osmoseur
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Encore des definitions
Taux de recouvrement : R =Qp
Qe
Taux de rejet : Rej = 1 − Cp
Cec
avec Cec = 12 × (Ce + Cc)
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Effet de la temperature
Corr(T ) = 1.03(T−25)
ou T est la temperature de l’eau en degres Celcius.
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Bilans de masse
Qe = Qc + Qp
Qe × Ce = [Qc × Cc ] + [Qp × Cp]
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Taux de rejet, pour NaCl :
Polyamide : 98 a 99.7 %Acetate de cellulose : 93 a 98 %
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Taux de rejet de differents sels
Sel Taux de passage (compare au NaCl)
CaSO4 30%
MgCL2 60%
Ca(NO3)2 500%
Mg(NO3)2 500%
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Taux de recouvrement
Pour une membrane : 13 a 20 %Pour une unite : 33 a 75 %
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Les materiaux de membranes d’osmose inverse
Materiaux Polyamide Acetate decellulose
Rejet NaCl 98 a 99.7 % 93 a 98 %
pH 3 a 10 4 a 8
Rejet composes organiques > 150 Da > 200 a 250 Daorganiques
Chlore Cl2 libre < 0.1 ppm > 0.2 ppmet < 2.0 ppm
Temperature < 40 C < 40 C
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Nettoyage des membranes
Cela vaut la peine de le faire !
Le declencher quand le debit a baisse de 15%.
Produits : suivre les recommandations du fabricant.Typiquement :
Acide pour depots minerauxSolution chloree pour depots organiques
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Petit osmoseur
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Petit osmoseur – Schema de principe
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Un osmoseur minimaliste
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Un osmoseur industriel
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie
Parametres a enregistrer
Pressions :
Pression avant le prefiltrePression apres le prefiltre et avant la pompePression apres la pompePression en sortie des membranes, cote concentratPression du permeat (si differente de Patm)
Debits :
PermeatConcentrat
Conductivite :
AlimentationPermeat Cp
Concentrat Cc
Temperature de l’eau d’alimentation
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie