Présentation
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RÉSUMÉ
L’utilisateur d’un procédé de filtration membranaire d’osmose inverse, de nanofiltration, d’ultrafiltration et de microfiltration recherche une productivité (perméation) maximale avec une efficacité (sélectivité) répondant aux contraintes fixées. Cet article est une approche théorique des phénomènes de perméabilité et de sélectivité intervenant dans ces procédés. Sont présentées les conséquences de ces phénomènes sur l'efficacité du procédé avec notamment les conséquences des phénomènes de polarisation et de colmatage sur la perméabilité du procédé et le rôle des transferts membranaires sur la sélectivité du procédé.
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Alain MAUREL : Ingénieur ENSIGC (École Nationale Supérieure d’Ingénieurs de Génie Chimique de Toulouse) - Licencié ès Sciences - Ingénieur au Centre d’Études Nucléaires de Cadarache
INTRODUCTION
Osmose inverse, nanofiltration, ultrafiltration, microfiltration tangentielle peuvent être définies comme des procédés de séparation en phase liquide par perméation à travers des membranes permsélectives sous l’action d’un gradient de pression.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 1974 par Alain MAUREL
- Version courante de août 2010 par Pierre AIMAR, Patrice BACCHIN, Alain MAUREL
DOI (Digital Object Identifier)
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Pression osmotique
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1. Présentation générale
1.1 Définitions
Rappelons qu’une membrane permsélective est une barrière qui permet certains transferts de matière entre deux milieux qu’elle sépare et qui en interdit d’autres ou, de façon moins restrictive, qui en favorise certains par rapport à d’autres.
On peut, dans une première approche, considérer ces procédés comme des procédés de filtration en milieu liquide qui utilisent des membranes dont les diamètres de pores diminuent progressivement quand on passe de la microfiltration à l’ultrafiltration puis à la nanofiltration et enfin à l’osmose inverse (figure 1).
Il faut toutefois noter que, dans le cas de l’osmose inverse, la membrane utilisée n’est pas une membrane microporeuse mais une membrane dense sans porosité apparente et dont la sélectivité résulte d’un mécanisme de solubilisation-diffusion.
HAUT DE PAGE1.2 Osmose inverse
L’osmose inverse utilise des membranes denses qui laissent passer le solvant (eau dans la plupart des cas) et arrêtent tous les sels. Cette technique est utilisée :
-
pour la déminéralisation des eaux (dessalement de l’eau de mer et des eaux saumâtres, production d’eau ultrapure) ;
-
pour la concentration de solutions (concentration de jus de fruits par exemple) ;
(article Osmose inverse et ultrafiltration. Technologie et applications dans ce traité).
HAUT DE PAGE1.3 Nanofiltration
Nanofiltration est le terme utilisé pour désigner une nouvelle technique séparative à membranes se situant entre l’osmose inverse et l’ultrafiltration. Elle permet la séparation de composants ayant une taille en solution voisine de celle du nanomètre (soit 10 Å) d’où son nom.
Les sels ionisés monovalents et les composés organiques non ionisés...
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