Renforcement du prétraitement de l'eau de mer par ultrafiltration

Abstract

Le prétraitement de l'eau de mer constitue l'étape centrale du procédé de dessalement par osmose inverse. A ce propos, le facteur limitant du procédé de dessalement est le colmatage des membranes d'osmose inverse, pouvant avoir lieu sous différentes formes (inorgano-organique, scaling et biofouling etc.). En effet, la nature chimique et la distribution de la taille de la matière organique de l'eau de mer selon les différentes saisons de l'année, influent considérablement sur la séparation de phase dans les procédés conventionnels. En tenant compte de toutes ces considérations, l'objectif premier de ce travail est de substituer la clarification de l'eau de mer par une ultrafiltration et augmenter ses performances par le renforcement de cette technique membranaire à l'aide d'une adsorption sur une bentonite pontée au CTAB ou d'une électrocoagulation. L'ultrafiltration de l'eau de mer dopée avec une solution d'acides humiques à une concentration de 5mg/L, à travers des membranes de différents seuils de coupures 5 et 0.5 KDa, permet un abattement d'une fraction non négligeable de la matière organique. En revanche, la diminution observée du flux de perméation à travers cette membrane reste très importante. De même, un prétraitement de l'eau de mer par adsorption sur une bentonite modifiée inorgano-organique permet une élimination des acides humiques, pouvant atteindre à pH=5 une valeur moyenne de 40% pour un temps d'équilibre d'environ 5 heures. . Dans la même perspective, une électrocoagulation a été optimisée afin d'apprécier les performances de cette techniques vis-à-vis des acides humiques contenues dans une eau de mer. En effet, un abattement de la matière organique par ce procédé électrochimique d'environ 30% est observé. A ce stade, un renforcement de l'ultrafiltration par l'une des deux techniques suggérées, à savoir l'adsorption et l'électrocoagulation, s'avère nécessaire pour limiter l'effet du colmatage des membranes d'ultrafiltration utilisées. Par conséquent, l'application de l'électrocoagulation apparait légèrement plus efficace pour réduire le colmatage des membranes. Le renforcement de l'ultrafiltration de l'eau de mer contenant des acides humiques par le procédé d'électrocoagulation est donc retenu pour sa grande simplicité et ses impacts environnementaux et économiques.