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Séparation sur membranes organiques

La filtration membranaire est une technique de filtration permettant de séparer l'eau des substances solubles, telles que les huiles, les substances organiques (savons), les matières en suspension et les métaux (particulaires ou ioniques).

Elle est utilisable autant pour éliminer les polluants de l'eau résiduaire que pour produire de l'eau de process. De même que pour toute séparation de molécules en milieu liquide 

Principe de fonctionnement d'une filtration dead-flow ( à gauche) et cross-flow ( à droite). Les membranes organiques que nous proposons fonctionnent toujours en "cross-flow"
Schéma de principe d'un système membranaire de filtration
Micro Ultra Nano filtration et Osmose inverse en rapport avec les tailles des différents éléments à filtrer
Les membranes RO et NF sont recouvertes d'un film non-poreux alors que celles en MF et UF n'ont qu'un seul film dense poreux.
Film dense poreux et film non-poreux
Les membranes spiralées comme celles ci-dessus sont le plus souvent utilisées pour l'osmose inverse et la nano filtration
Paramètres et terminologie des membranes osmose inverse
Paramètres et terminologie des membranes osmose inverse
La perméabilité augmente mais la rétention de sels relative diminue en fonction de la température
Le flux et la rétention de sels relative augmentent de façon différente en fonction de la pression d'alimentation
La rétention de sels relative et la perméabilité diminuent en fontion de la concentration en sels
Passé un certain seuil de concentration du concentrat, la rétention en sels et la perméabilité s'effondrent
Dans une membrane spiralée, le liquide à filtrer s'écoule le long de la membrane (cross-flow) à travers le 'feed channel spacer' pour être recueillis ensuite par le 'permeate collection material' et être finalement acheminé au tube central
Les membranes peuvent êtres emboités en série dans un même carter via de simples manchons étanches au niveau du tube central.
Pour l'ultra et la micro filtration de longues fibres creuses sont utilisées. Sur la photo ci-dessus, les fibres sont assemblées sur une cassette immergée dans le liquide à filtrer. Une pompe d'aspiration fait circuler le liquide.
Sur la photo ci-dessus, le principe est le même sauf qu'ici c'est une pompe d'alimentation qui met le liquide sous pression dans les carters

Séparation sur membranes céramiques

 

La filtration sur membranes céramiques est généralement utilisée comme alternative à la filtration sur membranes organiques dans les cas suivants :

 - Filtration de liquide visqueux

- Filtration à haute température

- Filtration de liquides incompatibles aux membranes organiques

 

Il est à noter que l'osmose inverse n'est pas possible avec les membranes céramiques

 

Principe de fonctionnement d'une filtration dead-flow ( à gauche) et cross-flow ( à droite). Les membranes céramiques tubulaires que nous proposons fonctionnent toujours en "cross-flow"
Schéma de principe d'un système membranaire de filtration
Ci-dessus le principe du cross-flow appliqué aux membranes céramiques tubulaires. Le liquide est toujours amené de l'intérieur vers l'extérieur.
Les membranes tubulaires ont des extrémitées siliconnées pour asurer des connexions étanches aux carters dans lesquels elles se trouvent.
La surface spécifique de la membrane tubulaire peut sensiblment chnager en fonction du nombre de canaux
Les seuils de filtration de genre de membranes balayent l'ensemble du spectre de la microfiltration (1,4 µm) à la nanofiltration (1kD) en passant par l'ultrafiltration
Les couches du dessus représentent le média filtrant de la membrane. Les couches du dessous représentent le support du média.
Certaines membranes sont dotées de la technologie brevetée Isoflux. L'épaisseur de la couche filtrante s'amincit progressivement en fonction de la longueur de la membrane tubulaire afin de garder un flow constant.
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