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

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Le phenomene naturel de l’osmose

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Module spirale

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Fabrication d’un module d’osmose inverse

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Pression osmotique

Posm = f (TDS)

Approx. utilisable en pratique :

Posm = TDS × 0.0008

Unites :[Posm] = bar[TDS ] = ppm

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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

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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

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Encore des definitions

Taux de recouvrement : R =Qp

Qe

Taux de rejet : Rej = 1 − Cp

Cec

avec Cec = 12 × (Ce + Cc)

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Effet de la temperature

Corr(T ) = 1.03(T−25)

ou T est la temperature de l’eau en degres Celcius.

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Bilans de masse

Qe = Qc + Qp

Qe × Ce = [Qc × Cc ] + [Qp × Cp]

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Taux de rejet, pour NaCl :

Polyamide : 98 a 99.7 %Acetate de cellulose : 93 a 98 %

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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%

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Taux de recouvrement

Pour une membrane : 13 a 20 %Pour une unite : 33 a 75 %

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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

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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

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Petit osmoseur

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Petit osmoseur – Schema de principe

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Un osmoseur minimaliste

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Un osmoseur industriel

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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

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