Chapitre I
Généralités
25
III.3.3 Le biocolmatage
Toutes les eaux de mer contiennent des microorganismes tels que des bactéries, des algues,
des virus, etc. Ces microorganismes excrètent des substances polymériques extracellulaires
qui adhérent à la surface de la membrane et provoquent la formation d’un biofilm. La
première étape de la formation du biofilm est probablement l’adsorption des molécules
organiques sur la surface de la membrane. Cette couche organique conditionne la surface
de la membrane et améliore l’adhésion des microorganismes. L’étape suivante est donc
l’adhésion des microorganismes sur la surface de la membrane conditionnée ; cette étape
est suivie par l’adhésion microbienne, la croissance des cellules adhérées et par la suite la
production de polymère extracellulaire. Nous avons vu qu’une eau de mer contient tous les
éléments nécessaires pour le développement de micro-organismes. En osmose inverse, le
colmatage par biofilm est un phénomène majeur (Tansakul, 2009).
III.4 Estimation du potentiel de colmatage
Pour caractériser le colmatage des membranes d’osmose inverse, différentes méthodes
d’évaluation du potentiel de colmatage d’une eau ont été développés. La plus utilisée est le
Silt Density Index (SDI). Le SDI est considéré comme un paramètre représentatif du
potentiel de colmatage d’une eau saline d’alimentation dans un procédé d’osmose inverse.
Il dépend de la quantité de particules mais également des autres composants colloïdaux. Un
essai de SDI consiste en la filtration d’un échantillon d’eau à travers une membrane à une
pression transmembranaire constante de 2 bars. Le SDI est déterminé par une comparaison
des temps de filtration, t1 et t2, nécessaires pour obtenir un volume de filtration fixe
respectivement au temps 0 et après un temps t (Tansakul, 2009).
SDIT=
(í µí¿−
í µí²í µí¿
í µí²í µí¿
)∗í µí¿í µí¿í µí¿
í µí²
Avec :
SDI : Silt Density Index (% min-1)
t1 : temps initial pour filtrer un échantillon de 500 ml (sec)
t : temps après le départ de la mesure (min)
t2 : temps pour filtrer un échantillon de 500 ml après le temps ‘t’ (sec)
Le SDI15 (t = 15 minutes) est défini comme le temps nécessaire pour des essais précis et
normalisés. Néanmoins, des temps (t) plus faibles (3, 5 et 10 minutes) sont utilisés dans la
pratique afin d’éviter un colmatage important et un flux trop faible.
On considère généralement que le SDI15 de l’eau d’alimentation doit être inférieur à 4 en
osmose inverse (Tansakul, 2009).
Généralités
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III.3.3 Le biocolmatage
Toutes les eaux de mer contiennent des microorganismes tels que des bactéries, des algues,
des virus, etc. Ces microorganismes excrètent des substances polymériques extracellulaires
qui adhérent à la surface de la membrane et provoquent la formation d’un biofilm. La
première étape de la formation du biofilm est probablement l’adsorption des molécules
organiques sur la surface de la membrane. Cette couche organique conditionne la surface
de la membrane et améliore l’adhésion des microorganismes. L’étape suivante est donc
l’adhésion des microorganismes sur la surface de la membrane conditionnée ; cette étape
est suivie par l’adhésion microbienne, la croissance des cellules adhérées et par la suite la
production de polymère extracellulaire. Nous avons vu qu’une eau de mer contient tous les
éléments nécessaires pour le développement de micro-organismes. En osmose inverse, le
colmatage par biofilm est un phénomène majeur (Tansakul, 2009).
III.4 Estimation du potentiel de colmatage
Pour caractériser le colmatage des membranes d’osmose inverse, différentes méthodes
d’évaluation du potentiel de colmatage d’une eau ont été développés. La plus utilisée est le
Silt Density Index (SDI). Le SDI est considéré comme un paramètre représentatif du
potentiel de colmatage d’une eau saline d’alimentation dans un procédé d’osmose inverse.
Il dépend de la quantité de particules mais également des autres composants colloïdaux. Un
essai de SDI consiste en la filtration d’un échantillon d’eau à travers une membrane à une
pression transmembranaire constante de 2 bars. Le SDI est déterminé par une comparaison
des temps de filtration, t1 et t2, nécessaires pour obtenir un volume de filtration fixe
respectivement au temps 0 et après un temps t (Tansakul, 2009).
SDIT=
(í µí¿−
í µí²í µí¿
í µí²í µí¿
)∗í µí¿í µí¿í µí¿
í µí²
Avec :
SDI : Silt Density Index (% min-1)
t1 : temps initial pour filtrer un échantillon de 500 ml (sec)
t : temps après le départ de la mesure (min)
t2 : temps pour filtrer un échantillon de 500 ml après le temps ‘t’ (sec)
Le SDI15 (t = 15 minutes) est défini comme le temps nécessaire pour des essais précis et
normalisés. Néanmoins, des temps (t) plus faibles (3, 5 et 10 minutes) sont utilisés dans la
pratique afin d’éviter un colmatage important et un flux trop faible.
On considère généralement que le SDI15 de l’eau d’alimentation doit être inférieur à 4 en
osmose inverse (Tansakul, 2009).