Chapitre I
Généralités
24
Elle représente le rapport entre le flux de solvant traversant la membrane et celui
d’alimentation.
Résistance
Nous notons que la sélectivité et la perméabilité dépendent directement de la pression et de
la température. Une membrane, est utilisée toujours dans les limites bien définies de P, T et
pH.
Durée de vie
Chaque membrane a une durée de vie, au-delà de laquelle, la membrane ne sera pas
performante (chute de rendement et de performances, dégradation de l’état, usures…).
III.3 Colmatage des membranes
Nous définissons sous le terme de colmatage l’ensemble des mécanismes qui limitent le
flux à travers une membrane. Dans le cas de l’osmose inverse, le phénomène de colmatage
peut être classifié en quatre catégories comme suit: (Tansakul, 2006).
III.3.1 Colmatage par entartrage
L’entartrage sur une membrane est principalement causé par : (i) le dépassement de la
limite de solubilité des composants inorganiques, c'est-à-dire qu’il y a une sursaturation et
(ii) l’augmentation rapide de la vitesse de déposition. Des sels sursaturés vont précipiter
sur la surface de la membrane et construire une couche fine qui bloque le transfert de
matière à travers la membrane. L’entartrage a toujours lieu à la surface de la membrane car
la concentration des sels est élevée près de la membrane par la polarisation de
concentration. Les dépôts de tartre rencontrés le plus fréquemment dans le dessalement
comportent du carbonate de calcium (CaCO3), du sulfate de calcium (Ca(SO4)2), de
l’hydroxyde de magnésium (Mg(OH)2) et des dépôts de silice (SiO2, CaSiO3, MgSiO3,
etc.…).
III.3.2 Colmatage par dépôt
Le colmatage par dépôt peut être de deux natures différentes qui peuvent coexister :
(i) le colmatage particulaire ou colloïdal : des colloïdes peuvent être agglomérés et adhérer
à la membrane. Les colloïdes les plus courants sont des argiles de silicate d’aluminium
(0,3-1 μm) et des colloïdes de fer. Les microorganismes déposés font aussi partie de ce
colmatage.
(ii) le colmatage par la matière organique : la dégradation de la matière organique produit
une matrice de macromolécules appelée acide humique. Les matières organiques dans les
eaux salées sont principalement des substances humiques à des concentrations entre 0,5 à
20 mg.l-1 pour l’eau saumâtre et jusqu’à 100 mg.l-1 de COT pour l’eau de mer en surface
(Fritzmann et al., 2007).
Généralités
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Elle représente le rapport entre le flux de solvant traversant la membrane et celui
d’alimentation.
Résistance
Nous notons que la sélectivité et la perméabilité dépendent directement de la pression et de
la température. Une membrane, est utilisée toujours dans les limites bien définies de P, T et
pH.
Durée de vie
Chaque membrane a une durée de vie, au-delà de laquelle, la membrane ne sera pas
performante (chute de rendement et de performances, dégradation de l’état, usures…).
III.3 Colmatage des membranes
Nous définissons sous le terme de colmatage l’ensemble des mécanismes qui limitent le
flux à travers une membrane. Dans le cas de l’osmose inverse, le phénomène de colmatage
peut être classifié en quatre catégories comme suit: (Tansakul, 2006).
III.3.1 Colmatage par entartrage
L’entartrage sur une membrane est principalement causé par : (i) le dépassement de la
limite de solubilité des composants inorganiques, c'est-à-dire qu’il y a une sursaturation et
(ii) l’augmentation rapide de la vitesse de déposition. Des sels sursaturés vont précipiter
sur la surface de la membrane et construire une couche fine qui bloque le transfert de
matière à travers la membrane. L’entartrage a toujours lieu à la surface de la membrane car
la concentration des sels est élevée près de la membrane par la polarisation de
concentration. Les dépôts de tartre rencontrés le plus fréquemment dans le dessalement
comportent du carbonate de calcium (CaCO3), du sulfate de calcium (Ca(SO4)2), de
l’hydroxyde de magnésium (Mg(OH)2) et des dépôts de silice (SiO2, CaSiO3, MgSiO3,
etc.…).
III.3.2 Colmatage par dépôt
Le colmatage par dépôt peut être de deux natures différentes qui peuvent coexister :
(i) le colmatage particulaire ou colloïdal : des colloïdes peuvent être agglomérés et adhérer
à la membrane. Les colloïdes les plus courants sont des argiles de silicate d’aluminium
(0,3-1 μm) et des colloïdes de fer. Les microorganismes déposés font aussi partie de ce
colmatage.
(ii) le colmatage par la matière organique : la dégradation de la matière organique produit
une matrice de macromolécules appelée acide humique. Les matières organiques dans les
eaux salées sont principalement des substances humiques à des concentrations entre 0,5 à
20 mg.l-1 pour l’eau saumâtre et jusqu’à 100 mg.l-1 de COT pour l’eau de mer en surface
(Fritzmann et al., 2007).