L’ultrafiltration élimine les particules et les macromolécules, un rôle important dans la production d’eau potable.
L’ultrafiltration avec des membranes semi-perméables peut jouer un rôle important dans la purification de l’eau en raison de sa compacité et de son efficacité
L’ultrafiltration (UF) est un processus de purification de l’eau dans lequel l’eau est forcée à travers une membrane semi-perméable. Les solides en suspension et les solutés de poids moléculaire élevé restent d’un côté de la membrane, le côté rétentat, tandis que l’eau et les solutés de poids moléculaire faible filtrent à travers la membrane jusqu’au côté perméat.
UF peut éliminer la plupart des molécules organiques et des virus, ainsi qu’une gamme de sels. Il a gagné en popularité car il produit une qualité d’eau stable quelle que soit la source d’eau, a une empreinte physique compacte, élimine 90 à 100% des agents pathogènes et ne nécessite pas de produits chimiques, à l’exception du nettoyage des membranes.
L’UF a été décrite pour la première fois à la fin du 19ème siècle, mais le début pratique de l’ultrafiltration en tant que processus de séparation est survenu en 1963, dans la foulée de la découverte de la membrane d’osmose inverse asymétrique en acétate de cellulose dans les années 1950 et de la découverte par le MIT d’hydrogels complexes de polyélectrolytes au début des années 1960.
La technologie membranaire moderne a commencé à la fin des années 1990, lorsque la chimie des membranes polymères et les techniques de traitement ont commencé à être utilisées dans la fabrication de membranes. Ces nouveaux matériaux et méthodes de fabrication ont fait d’UF un processus efficace et compétitif pour le traitement de l’eau.
En 2019, la taille du marché mondial des membranes d’ultrafiltration était de 5,3 milliards de dollars. Alors que la pandémie a freiné les investissements en 2020, le marché devrait se redresser en 2021 et croître considérablement à l’avenir, les progrès en matière d’efficacité et l’augmentation des réglementations sur la sécurité de l’eau devraient stimuler l’adoption.
Caractéristiques de la membrane UF
La taille des pores des membranes d’ultrafiltration varie de 0,1 à 0.01 microns, mais la « coupure de poids moléculaire » (MWCO) est maintenant l’une des meilleures façons de décrire les membranes UF. MWCO est le poids moléculaire auquel 90% d’un soluté macromoléculaire ne traverse pas la membrane. La gamme de filtration d’UF se situe entre la microfiltration et la nanofiltration.
Les membranes utilisées en ultrafiltration nécessitent un nettoyage d’entretien pour éviter l’encrassement avec des solides, le tartre et des agents microbiologiques tels que les microbes et les algues. Les contaminants séparés condensés dans le rétentat UF doivent être éliminés.
Les applications UF typiques incluent:
- Traitement et recyclage des eaux usées et des eaux de procédés industriels
- Élimination des particules et des macromolécules (par exemple, élimination de l’arsenic à 90-95%) pour la production d’eau potable
- Systèmes autonomes
- Augmentation ou remplacement des étapes de filtration secondaire et tertiaire dans les usines de traitement d’eau existantes
- Filtration des usines de pâte à papier effluent
- Applications de l’industrie alimentaire et des boissons
- Adoucissement de l’eau
Avantages de l’UF
La technologie d’ultrafiltration peut effectuer plus de travail dans 50% moins d’espace que les processus existants, c’est pourquoi le prétraitement UF a été choisi comme équipement standard pour toutes les unités modulaires de dessalement d’eau de mer et d’eau saumâtre compactes NIROBOX™ de Fluence.
Le prétraitement UF peut prolonger la durée de vie des membranes à osmose inverse dans le traitement des eaux à indice de densité de limon élevé (IDS). Ils nécessitent un investissement moindre, des coûts d’exploitation réduits, n’utilisent pas de coagulants et nécessitent peu d’utilisation de produits chimiques.
Les unités Fluence UF autonomes en acier inoxydable sont disponibles pour une variété d’utilisations, telles que le prétraitement par osmose inverse (RO), la clarification des eaux de surface, le traitement des eaux souterraines à forte IDS, le prétraitement de l’eau de mer, l’élimination de l’arsenic, le traitement primaire et secondaire des effluents pour réutilisation et le traitement bactériologique de l’eau minérale.
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