1. Purification de l’eau dans l’industrie
Osmose inverse
Enrico Riboni
Janvier 2013
Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie

2. Proc´d´s par membrane (”Filtration tangentielle”)
e e
1 Principe de l’osmose inverse
2 Membranes et ´quipements
e
3 Maintenance et suivi des performances des osmoseurs
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3. Le ph´nom`ne naturel de l’osmose
e e
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4. Module spiral´
e
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5. Fabrication d’un module d’osmose inverse
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6. Pression osmotique
Posm = f (TDS)
Approx. utilisable en pratique :
Posm = TDS × 0.0008
Unit´s :
e
[Posm ] = bar
[TDS] = ppm
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7. D´bit ` travers la membrane
e a
Q = KT × [(P1m − P2m ) − (Posm1 − Posm2 )]
Avec :
Q : d´bit ` travers la membrane
e a
(P1m − P2m ) : diff´rence de pression moyenne
e
(Posm2 − Posm1 ) : diff´rence des pressions osmotiques
e
(Posm1 − Posm2 ) est environ ´gal ` Posm1
e a
KT : constante sp´cifique ` la membrane
e a
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8. Quelques d´finitions
e
Qe : d´bit d’eau entrant dans l’osmoseur
e
Qp : d´bit perm´at, ou d´bit d’eau passant ` travers la
e e e a
membrane
Qc : d´bit de concentrat
e
ce : concentration de solides dissous dans l’eau entrant
dans l’osmoseur
cp : concentration de solides dissous dans le perm´at de
e
l’osmoseur
cc : concentration de solides dissous dans le concentrat de
l’osmoseur
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9. Encore des d´finitions
e
Qp
Taux de recouvrement : R = Qe
Cp
Taux de rejet : Rej = 1 − Cec
1
avec Cec = 2 × (Ce + Cc )
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10. Effet de la temp´rature
e
Corr (T ) = 1.03(T −25)
o` T est la temp´rature de l’eau en degr´s Celcius.
u e e
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11. Bilans de masse
Qe = Qc + Qp
Qe × Ce = [Qc × Cc ] + [Qp × Cp ]
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12. Taux de rejet, pour NaCl :
Polyamide : 98 ` 99.7 %
a
Ac´tate de cellulose :
e 93 ` 98 %
a
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13. Taux de rejet de diff´rents sels
e
Sel Taux de passage (compar´ au NaCl)
e
CaSO4 30%
MgCL2 60%
Ca(NO3 )2 500%
Mg(NO3 )2 500%
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14. Taux de recouvrement
Pour une membrane : 13 ` 20 %
a
Pour une unit´ :
e 33 ` 75 %
a
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15. Les mat´riaux de membranes d’osmose inverse
e
Mat´riaux
e Polyamide Ac´tate de
e
cellulose
Rejet NaCl 98 ` 99.7 %
a 93 ` 98 %
a
pH 3 ` 10
a 4`8
a
Rejet compos´s organiques
e > 150 Da > 200 ` 250 Da
a
organiques
Chlore Cl2 libre < 0.1 ppm > 0.2 ppm
et < 2.0 ppm
Temp´rature
e < 40˚C < 40˚C
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16. Nettoyage des membranes
Cela vaut la peine de le faire !
Le d´clencher quand le d´bit a baiss´ de 15%.
e e e
Produits : suivre les recommandations du fabricant.
Typiquement :
Acide pour d´pˆts min´raux
e o e
Solution chlor´e pour d´pˆts organiques
e e o
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17. Petit osmoseur
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18. Petit osmoseur – Sch´ma de principe
e
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19. Un osmoseur minimaliste
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20. Un osmoseur industriel
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21. Param`tres ` enregistrer
e a
Pressions :
Pression avant le pr´filtre
e
Pression apr`s le pr´filtre et avant la pompe
e e
Pression apr`s la pompe
e
Pression en sortie des membranes, cˆt´ concentrat
oe
Pression du perm´at (si diff´rente de Patm)
e e
D´bits :
e
Perm´at
e
Concentrat
Conductivit´ :
e
Alimentation
Perm´at Cp
e
Concentrat Cc
Temp´rature de l’eau d’alimentation
e
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