DECOLMATAGE DE MEMBRANES D'ULTRAFILTRATION PAR UN ECOULEMENT INTERMITTENT GAZ - LIQUIDE. APPLICATION A LA PRODUCTION D'EAU POTABLE PDF Download
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Author: Stéphanie Laborie
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Languages : fr
Pages : 236
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Book Description
CETTE ETUDE CONCERNE UN NOUVEAU PROCEDE PERMETTANT DE LIMITER LE COLMATAGE PAR DEPOT LORS DE L'ULTRAFILTRATION DANS DES FIBRES CREUSES. IL S'AGIT DE GENERER DES INSTATIONNARITES DANS LE CONCENTRAT PAR UN ECOULEMENT GAZ - LIQUIDE PENDANT LA FILTRATION. L'ECOULEMENT GAZ - LIQUIDE PERMET DE DIMINUER LES RESISTANCES DE COLMATAGE, POUR TROIS TYPES DE SUSPENSIONS : SUSPENSIONS DE BENTONITES, DE BENTONITES ADSORBEES AVEC DES MACROMOLECULES ORGANIQUES ET DE L'EAU DE GARONNE. L'INTERET DE CE PROCEDE A L'ECHELLE INDUSTRIELLE EST UNE REDUCTION DE LA SURFACE MEMBRANAIRE A INSTALLER PAR RAPPORT AU PROCEDE CONVENTIONNEL (REDUCTION JUSQU'A UN FACTEUR 2,8 DANS CERTAINES CONDITIONS). L'ETUDE A DEMONTRE QUE L'ECOULEMENT GAZ - LIQUIDE ENTRAINE UNE EXPANSION DU DEPOT CARACTERISE PAR UNE AUGMENTATION SIMULTANEE DE SA POROSITE ET DE SON EPAISSEUR. UNE ETUDE HYDRODYNAMIQUE A MONTRE QUE L'ECOULEMENT DANS LES FIBRES EST UN ECOULEMENT INTERMITTENT A POCHES, DANS TOUTE LA GAMME DE CONDITIONS OPERATOIRES. UNE BANQUE DE DONNEES DES PARAMETRES DE L'ECOULEMENT, EN PARTICULIER DES CONTRAINTES DE CISAILLEMENT PARIETALES, A ETE ACQUISE POUR DIFFERENTS FLUIDES DANS DES CAPILLAIRES. CES INFORMATIONS SUR L'HYDRODYNAMIQUE ONT ALORS PERMIS L'ESTIMATION DE DIFFERENTS CRITERES AUXQUELS LA REDUCTION DE RESISTANCE DU COLMATAGE ET LES CARACTERISTIQUES DU DEPOT ONT PU ETRE RELIEES.
Author: Stéphanie Laborie
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Pages : 236
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CETTE ETUDE CONCERNE UN NOUVEAU PROCEDE PERMETTANT DE LIMITER LE COLMATAGE PAR DEPOT LORS DE L'ULTRAFILTRATION DANS DES FIBRES CREUSES. IL S'AGIT DE GENERER DES INSTATIONNARITES DANS LE CONCENTRAT PAR UN ECOULEMENT GAZ - LIQUIDE PENDANT LA FILTRATION. L'ECOULEMENT GAZ - LIQUIDE PERMET DE DIMINUER LES RESISTANCES DE COLMATAGE, POUR TROIS TYPES DE SUSPENSIONS : SUSPENSIONS DE BENTONITES, DE BENTONITES ADSORBEES AVEC DES MACROMOLECULES ORGANIQUES ET DE L'EAU DE GARONNE. L'INTERET DE CE PROCEDE A L'ECHELLE INDUSTRIELLE EST UNE REDUCTION DE LA SURFACE MEMBRANAIRE A INSTALLER PAR RAPPORT AU PROCEDE CONVENTIONNEL (REDUCTION JUSQU'A UN FACTEUR 2,8 DANS CERTAINES CONDITIONS). L'ETUDE A DEMONTRE QUE L'ECOULEMENT GAZ - LIQUIDE ENTRAINE UNE EXPANSION DU DEPOT CARACTERISE PAR UNE AUGMENTATION SIMULTANEE DE SA POROSITE ET DE SON EPAISSEUR. UNE ETUDE HYDRODYNAMIQUE A MONTRE QUE L'ECOULEMENT DANS LES FIBRES EST UN ECOULEMENT INTERMITTENT A POCHES, DANS TOUTE LA GAMME DE CONDITIONS OPERATOIRES. UNE BANQUE DE DONNEES DES PARAMETRES DE L'ECOULEMENT, EN PARTICULIER DES CONTRAINTES DE CISAILLEMENT PARIETALES, A ETE ACQUISE POUR DIFFERENTS FLUIDES DANS DES CAPILLAIRES. CES INFORMATIONS SUR L'HYDRODYNAMIQUE ONT ALORS PERMIS L'ESTIMATION DE DIFFERENTS CRITERES AUXQUELS LA REDUCTION DE RESISTANCE DU COLMATAGE ET LES CARACTERISTIQUES DU DEPOT ONT PU ETRE RELIEES.
Author: OLIVIER.. MARSIGNY
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Languages : fr
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L'AMPLITUDE DU COLMATAGE DES MEMBRANES ET MICRO ET D'ULTRAFILTRATION EST EVALUEE SUR DIFFERENTS SITES. CETTE ETUDE DE SELECTION MEMBRANE/CONDITIONS DE FONCTIONNEMENT A PERMIS DE MONTRER QUE CE COLMATAGE EST PROPORTIONNELLEMENT PLUS FORT DANS LE CAS DE LA MICROFILTRATION. LES EAUX DE SURFACE, CARACTERISEES PAR DES GAMMES DE VALEURS DE CARBONE DISSOUS PLUS IMPORTANTES, INDUISENT DE PLUS FORTS COLMATAGES. DES VALEURS MOYENNES DE LA PRESSION ET DE LA VITESSE TANGENTIELLE PERMETTENT DE DIMINUER UN PEU LE COLMATAGE IRREVERSIBLE OBSERVE. DU POINT DE VUE CHIMIQUE, LES TENEURS EN MACROMOLECULES ORGANIQUES POLYSACCHARIDIQUES OU POLYHYDROXYAROMATIQUES SONT LIEES A UN FORT COLMATAGE. CE FAIT EST CONFIRME PAR UNE ETUDE DES CARACTERISTIQUES D'ABSORPTION SUR LES MEMBRANES. PAR AILLEURS, DU FER ET DES ALUMINO-SILICATES ONT ETE TROUVES DANS LE GATEAU DE COLMATAGE EN FORTE CONCENTRATION ET PARTICIPENT A L'ENCRASSEMENT. UNE ETUDE STATISTIQUE GLOBALE SUR TOUTES LES DONNEES DES SITES A PU MONTRER QU'UNE ACTION D'OPTIMISATION EST POSSIBLE POUR REDUIRE LE COLMATAGE EN TRAVAILLANT A DES PRESSIONS ET DES VITESSES DE CIRCULATION FAIBLES (1 BAR ET 0,7 M/S). PAR AILLEURS, LES TENDANCES DEGAGEES PAR L'ANALYSE FACTORIELLE DES CORRESPONDANCES PEUVENT PERMETTRE D'ENVISAGER UNE MODELISATION ET CONSTITUER AINSI UNE AIDE AU DIMENSIONNEMENT D'INSTALLATIONS EN VUE DE L'UTILISATION INDUSTRIELLE DE CE PROCEDE. LE COLMATAGE PEUT ETRE ELIMINE A POSTERIORI PAR REGENERATION. LES OXYDANTS H#2O#2 ET CLO, PEUVENT PRESENTER DES RISQUES POUR LES MEMBRANES. LE MEILLEUR COMPROMIS EST REALISE AVEC LES SOLUTIONS DETERGENTES. LE COLMATAGE EN EAU SOUTERRAINE PEUT ETRE COMPLETEMENT ELIMINE AVEC UNE OPTIMISATION DE LA FORMULATION ET DES CONDITIONS D'APPLICATION. UNE ATTAQUE PRIVILEGIEE DU FER AINSI QU'UNE AUGMENTATION DE LA TEMPERATURE AMELIORE LE DECOLMATAGE
Author: Hélène Habarou
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Languages : fr
Pages : 348
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Cette étude traite du colmatage des membranes basse pression par les matières organiques des eaux naturelles. Le premier objectif a été d'évaluer la capacité d'unités pilotes à apprécier le potentiel colmatant. Ces unités sont alimentées par de l'eau renouvelée quotidiennement ce qui permet de se rapprocher des conditions d'exploitation sur usine. Les profils de perte de flux enregistrés sur plusieurs campagnes d'essais sur site ont permis de valider l'intérêt de notre outil expérimental. Le second objectif portait sur la caractérisation du colmatage de nature organique. Une grande diversité de techniques analytiques a été développée. Quel que soit la membrane, le matériel colmatant englobe des substances humiques, des substances protéiques, des sucres aminés (parois microbiennes) et des polysaccharides. Les résidus microbiens composantes ubiquistes des eaux de surface et structures résultant d'un possible développement bactérien à la surface des membranes semblent constituer la source prépondérante du matériel colmatant.
Author: Muriel Mercier
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Languages : fr
Pages : 331
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L'ETUDE PORTE SUR LA CARACTERISATION D'UNE NOUVELLE TECHNIQUE DE LUTTE CONTRE LE COLMATAGE EN FILTRATION TANGENTIELLE. LE PRINCIPE REPOSE SUR L'EXPLOITATION DES INSTABILITES HYDRODYNAMIQUES CREEES PAR LES MOUVEMENTS RELATIFS DES PHASES LIQUIDE ET GAZEUSE LORS DE L'APPLICATION D'UN ECOULEMENT DIPHASIQUE INTERMITTENT (ECOULEMENT BOUCHON). LES RESULTATS OBTENUS LORS DE L'ULTRAFILTRATION DE SUSPENSIONS MODELES (BENTONITE, LEVURES) SONT PRESENTES POUR DEUX TYPES DE MEMBRANES TUBULAIRES (DIAMETRES DE 15 MM ET DE 6 MM). L'ECOULEMENT BOUCHON GENERE DES GAINS DE FILTRATION POUVANT ATTEINDRE UN FACTEUR 3 ET CE, AVEC UNE REDUCTION IMPORTANTE DE L'ENERGIE SPECIFIQUE CONSOMMEE. LES RESULTATS OBTENUS EN BIOREACTEUR A MEMBRANES SONT ENSUITE PRESENTES. EN FERMENTATION ALCOOLIQUE, LE COUPLAGE BIOREACTEUR A MEMBRANES/INJECTION D'AIR PERMET EN ULTRAFILTRATION DE MULTIPLIER LE FLUX PAR 2. LA DEGRADATION DU PHENOL PAR ALCALIGENES EUTROPHUS EST ENSUITE ABORDEE. L'ASSOCIATION DE LA TECHNIQUE INSTATIONNAIRE ET DU SUIVI COLORIMETRIQUE D'UN INTERMEDIAIRE METABOLIQUE ASSURE UN MEILLEUR CONTROLE DE L'ENVIRONNEMENT DU MICROORGANISME SE TRADUISANT PAR UN FLUX DE PERMEATION MULTIPLIE PAR 1,7 ET UNE BIOMASSE ELEVEE, CAPABLE DE DEGRADER UNE CHARGE PHENOLIQUE TRES FORTE. UNE NETTE AMELIORATION DU TRANSFERT GAZ/LIQUIDE DANS LE SYSTEME EST EGALEMENT OBSERVEE. L'ETUDE HYDRODYNAMIQUE PERMET DE PREDIRE LA STRUCTURE ET L'EVOLUTION DE L'ECOULEMENT BOUCHON POUR LES DEUX TYPES DE CONDUITES. L'ANALYSE DE LA PRESSION TRANSMEMBRANAIRE MET EN EVIDENCE DES VARIATIONS QUASI-INSTANTANEES QUI S'ACCOMPAGNENT D'UNE AUGMENTATION DE LA TURBULENCE DANS LE CULOT DE LA POCHE. L'ECOULEMENT EST EGALEMENT CARACTERISE PAR UNE FREQUENCE D'INTERMITTENCE LIEE A LA SUCCESSION DES POCHES ET DES BOUCHONS ET CORRESPONDANT A L'INVERSION DE LA CONTRAINTE DE CISAILLEMENT PARIETALE. LA MISE EN OEUVRE D'UNE METHODE CONDUCTIMETRIQUE ET D'UN MODELE DIPHASIQUE PERMET DE CALCULER LES GRANDEURS DIFFICILEMENT ACCESSIBLES PAR L'EXPERIENCE. IL EST ALORS POSSIBLE DE CORRELER EN 15 MM LE GAIN DE FILTRATION A LA CONTRAINTE DE CISAILLEMENT SUPPLEMENTAIRE DUE AU GAZ. L'ASSOCIATION DE CES DIFFERENTS PHENOMENES CONTRIBUE A DES DEGRES VARIABLES A L'EROSION ET LA DESTABILISATION DU DEPOT.
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Languages : fr
Pages : 324
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Ce travail s'inscrit dans le cadre de l'amélioration des performances du rétrolavage lors de la production d'eau potable par ultrafiltration frontale. Pour cela, un procédé de rétrolavage assisté par l'air a été développé et étudié à différentes échelles de temps et de modules membranaires lors de la filtration d'eaux de diverses qualités. L'étude des performances de ce rétrolavage assisté par l'air ainsi que des phénomènes de colmatage et de décolmatage au cours de la filtration d'une suspension synthétique de bentonite et de plusieurs eaux naturelles a permis de mettre en évidence une nouvelle notion de colmatage : le colmatage résiduel particulaire. Ce colmatage résiduel particulaire se révèle être un des principaux responsables de la chute de perméabilité à long terme lors de la filtration d'une eau de surface. Il peut être limité, voire éliminé, par l'introduction de rétrolavages assistés par l'air dans le procédé, sans sur-coût économique. Différentes stratégies de conduite du procédé peuvent ainsi être mises en place en fonction des paramètres opératoires du procédé. Une étude qualitative, à l'échelle d'une fibre creuse, de l'hydrodynamique des écoulements gaz-liquide lors de ces rétrolavages assistés par l'air a également permis de poser les bases de la compréhension des mécanismes de décolmatage et du rôle de l'air sur ces mécanismes.
Author: Cyril Strec
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Languages : fr
Pages : 320
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Author: Bastien Pellegrin
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Languages : fr
Pages : 191
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Ces travaux portent sur l'étude du vieillissement de membranes d'ultrafiltration en PES / PVP. Ils sont motivés par le constat industriel de l'endommagement des membranes au cours de leur utilisation. Il est démontré que l'hypochlorite de sodium utilisé lors des procédures de lavages sur site de production d'eau potable est le principal responsable du vieillissement des membranes. Cette dégradation chimique conduit à une oxydation radicalaire de la PVP (avec et sans rupture de chaînes), entraînant son élimination partielle de la structure de la membrane. Ce phénomène provoque une augmentation de la perméabilité à l'eau pure, une diminution de la sélectivité et une altération des propriétés mécaniques de la membrane. Une relation directe entre l'évolution de l'allongement à la rupture (déterminé par essais de traction) et la quantité de PVP contenue dans les 40 premiers microns en dessous de la surface de la membrane est notamment établie. Nous mettons également en évidence la relative stabilité de la PES. L'exposition de la PES à l'hypochlorite provoque la formation de phénols ortho-substitués (sans rupture de chaînes), uniquement en présence de PVP. En plus de l'altération de la sélectivité et des propriétés mécaniques, d'un point de vue applicatif, ces modifications chimiques donnent lieu à une augmentation de la sensibilité au colmatage. Les résultats de cette étude de vieillissement accéléré en laboratoire sont supportés par l'analyse de membranes issues de modules ayant opéré durant plusieurs années sur site de production d'eau potable. En effet, les marqueurs macroscopiques et moléculaires de la dégradation présentent, dans les deux cas, les mêmes évolutions. Cependant, l'accent est mis sur l'invalidité du concept de dose, très largement utilisé pour quantifier l'avancement de la dégradation. En effet, nous démontrons que, dans la gamme de concentrations et de temps que nous avons étudié, il existe un effet prépondérant de la concentration par rapport au temps.
Author: Camille Regula
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Languages : fr
Pages : 267
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Book Description
Quel que soit le domaine d'application, les membranes doivent fréquemment subir des procédures de nettoyage et/ou de désinfection afin d'éliminer le colmatage qui découle de la filtration. Ces nettoyages sont responsables d'une accélération du vieillissement des matériaux qui impacte directement les performances techniques et économiques des procédés membranaires. La pérennité de ces derniers passe par l'identification des principaux facteurs responsables du vieillissement et par la compréhension des mécanismes qui le régissent. Le vieillissement statique de membranes d'ultrafiltration spiralée en polyethersulfone et fibres creuses en polysulfone respectivement utilisées pour la filtration du lait et pour la production d'eau potable a été étudié. Ce vieillissement a été mis en place selon la méthodologie des plans d'expériences qui a permis l'étude simultanée de la concentration, de la température et du temps de contact membrane/détergents et ce, pour différents détergents formulés couramment utilisés sur les sites de production (alcalin, acide, enzymatiques, oxydant chloré et oxydant non chloré). Les résultats ont permis de modéliser statistiquement les modifications membranaires induites par chaque détergent. Ces modifications ont été suivies aussi bien à l'échelle microscopique que macroscopique afin d'appréhender le phénomène de vieillissement dans sa globalité : propriétés de transport, propriétés mécaniques, propriétés de surface, ainsi que les modifications de la composition chimique du polymère constitutif de la membrane. Des préconisations d'utilisation des différents produits sont proposées : véritable carnet de bord les industriels.
Author: EDGARDO.. SPIAZZI
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Languages : fr
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Book Description
UN SYSTEME GENERATEUR DE FLUX PULSE A ETE CONCU ET MIS AU POINT EN VUE DE MINIMISER L'EFFET DE COLMATAGE DANS LA FILTRATION DANS DES MEMBRANES TUBULAIRES SOUS FLUX TANGENTIEL. L'ORIGINALITE DE CE SYSTEME RESIDE DANS LE FAIT QUE LE FLUX N'EST PERTURBE QUE DANS LES MEMBRANES ALORS QUE DANS LE RESTE DE L'INSTALLATION DE FILTRATION IL N'Y A AUCUNE VARIATION DE DEBIT ET DE PRESSION. UN MODELE HYDRODYNAMIQUE SIMPLE DEVELOPPE A PARTIR DE DONNEES DETERMINEES EN REGIME PERMANENT EST ENSUITE VALIDE EXPERIMENTALEMENT EN REGIME INSTATIONNAIRE. A PARTIR DE CE MODELE, IL EST POSSIBLE DE CHOISIR UNE GEOMETRIE DU GENERATEUR D'UNE FACON TELLE QUE LE FLUX PULSE AIT LES CARACTERISTIQUES VOULUES. LES TESTS DE FILTRATION D'UNE SUSPENSION DE BENTONITE (10 KG M##3) ONT MONTRE QUE LE REGIME PULSE EST PREFERABLE AU REGIME PERMANENT LORSQUE LA PRESSION TRANSMEMBRANAIRE EST SUPERIEURE A 1,5 10#5 PA. AVEC UN TEL SYSTEME EN UTILISANT UN DEBIT DE RETENTAT MOITIE MOINS IMPORTANT QU'EN REGIME PERMANENT, NOUS OBTENONS LE MEME DEBIT DE PERMEATION. CETTE PERFORMANCE JUSTIFIE L'EMPLOI DE CE DISPOSITIF A ECHELLE INDUSTRIELLE
Author: Susumu Kawamura
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 9780471350934
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 724
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Book Description
Completely up-to-date coverage of water treatment facility design and operation This Second Edition of Susumu Kawamura's landmark volume offerscomprehensive coverage of water treatment facility design, from thebasic principles to the latest innovations. It covers a broadspectrum of water treatment process designs in detail and offersclear guidelines on how to choose the unit, process, and equipmentthat will maximize overall efficiency and minimize maintenancecosts. This book also explores many important operational issuesthat affect today's plant operators and facility designers. This new edition introduces several new subjects, including valueengineering, watershed management, dissolved air flotation process,filtered reservoir (clearwell) design, and electrical systemdesign. It provides expanded and updated coverage of objectives forfinished water quality, instrumentation and control, disinfectionprocess, ozonation, disinfection by-product control, the GACprocess, and the membrane filtration process. Other importantfeatures of this Second Edition include: * Practical guidance on the design of every water treatment plantcomponent * New information on plant layout, cost estimation, sedimentationissues, and more * English and SI units throughout * Help in designing for compliance with water treatment-relatedgovernment regulations Supplemented with hundreds of illustrations, charts, and tables,Integrated Design and Operation of Water Treatment Facilities,Second Edition is an indispensable, hands-on resource for civilengineers and managers, whether working on new facilities orredesigning and rebuilding existing facilities.
