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Improved energy efficiency in membrane processes - water desalination and purification

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Des procédés membranaires pour traiter les eaux polluées

L'eau potable est déjà au centre des préoccupations dans de nombreux pays et, dans un avenir proche, elle le deviendra également en Europe. Il est essentiel de pouvoir disposer d'eau potable de grande qualité à un prix peu élevé. Des directives européennes ont introduit, depuis 1988, des réglementations strictes sur la qualité et la potabilité de l'eau. Le retraitement efficace des eaux usées diminuera sensiblement la pénurie d'eau potable à venir. L'objectif premier du projet actuel est d'ailleurs d'améliorer et de moderniser les procédés les plus prometteurs dans le domaine de l'épuration de l'eau, en l'occurrence ceux utilisant des membranes.

Changement climatique et Environnement

Les stations d'épuration par membranes offrent la possibilité d'exploiter des ressources en eau qu'il est actuellement impossible de traiter. L'utilisation des membranes est de fait très efficace pour le dessalement et l'épuration de l'eau. De plus, par rapport aux usines de dessalement thermique, les procédés membranaires permettent de faire des économies d'énergie considérables et de réduire fortement les coûts. Malheureusement, jusqu'à présent, l'utilisation de membranes était limitée et uniquement appliquée à certaines sources d'eau, en raison du problème de colmatage membranaire. Présenté simplement, le colmatage membranaire est une obstruction des membranes par les agents polluants. Le colmatage réclame un nettoyage des membranes, voire même leur remplacement dans certains cas. Les recherches menées dans le cadre du projet actuel étaient axées sur les moyens permettrant de réduire le colmatage et de protéger la membrane d'une dégradation rapide, et par là même d'améliorer le fonctionnement des stations d'épuration. Les travaux de recherche ont atteint leurs objectifs, plusieurs méthodes innovantes ayant été développées. De nouvelles stations de prétraitement avancées utilisant des membranes d'ultrafiltration ont fait l'objet d'études. Les techniques de contrôle du colmatage ont également été améliorées grâce à de nouveaux anti-tartres. Les anti-tartres sont des matériaux dont la principale qualité est de débarrasser les membranes du colmatage. Les critères permettant d'identifier la station de prétraitement le plus appropriée ont été également définis. Ces critères incluent l'origine des eaux à traiter et le type de membranes. Quatre processus membranaires sont aujourd'hui principalement utilisés: la microfiltration (MF), l'ultrafiltration (UF), la nanofiltration (NF) et l'osmose inverse (OI). Les critères pour la conception et le fonctionnement des processus membranaires appliqués aux eaux provoquant un colmatage important ont été déterminés à partir des tests pilotes., L'optimisation des résultats du procédé a permis une réduction des coûts et une consommation d'énergie très faible, en particulier dans le cas des eaux dont le traitement se révélait problématique, comme les eaux des rivières polluées et les eaux saumâtres. Pour de plus amples informations sur les critères de sélection et la conception des procédés membranaires cliquez ici. Pour ce qui est du procédé de dessalement par osmose inverse, trois formes de colmatage existent: le colmatage colloïdal ou organique, le bio-colmatage et l'entartrage. Des expériences ont permis d'enregistrer des résultats sur un grand nombre de paramètres importants pour le colmatage colloïdal des membranes. Une étude bibliographique complète et une analyse critique de la documentation traitant du colmatage colloïdal ont également été réalisées. Pour de plus amples informations sur l'amélioration des indices de colmatage pour les eaux d'alimentation OI cliquez ici. De plus, les partenaires du projet ont également mis en place une section spéciale d'expérimentation, qui permet d'effectuer des observations microscopiques optiques en ligne pendant le filtrage ou le rétrolavage de la membrane. Les observations optiques fournissent de précieuses informations sur le développement des dépôts de colmatage. Pour de plus amples information sur la section d'expérimentation cliquez ici. Ce projet de recherche a considérablement amélioré le coût et l'efficacité énergétique des processus d'épuration des eaux. Une meilleure sélection des anti-tartres, de nouvelles mesures permettant de réduire le colmatage, et l'amélioration de la productivité et la durée de vie des membranes OI grâce à une meilleure qualité de l'eau en prétraitement apporteront des avantages considérables à l'industrie de l'eau et aux collectivités. Les secteurs industriels tels que l'industrie agroalimentaire, l'industrie du dessalement, les sociétés de traitement des eaux et enfin les fabricants d'anti-tartres feront largement appel les technologies développées grâce à ce projet.

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