Préparation et caractérisations des membranes polymériques, pour des applications dans le traitement des eaux

Abstract

La performance d'une membrane est un facteur clé pour prédire sa fiabilité. La conception des membranes dépend de leurs caractéristiques morphologiques et moléculaires pour des applications spécifiques. Ce travail porte sur l'amélioration du comportement d'une membrane PSf-CA d'acétate de cellulose-polysulfone en présence d'additif PEG 400, à différentes concentrations, en utilisant un recuit thermique à la surface de la membrane. La membrane a été préparée par le processus d’inversion de phase NIPS ; les films membranaires obtenus ont été soumises à un recuit thermique à 90°. C pendant 15 minutes. L'influence de la composition du mélange de polymères, la concentration de l'additif et l'effet de recuit sur la performance des membranes ont été étudiés. Les membranes ont été caractérisées en termes d'angle de contact et de résistance mécanique, ainsi que par FTIR, DSC/ATG, SEM et seuil de coupure MWCO. Les résultats au SEM suggèrent que le traitement de recuit thermique a donné lieu à des membranes de NF; les couches superficielles sont devenues plus denses et plus resserrées, avec une couche intermédiaire poreuse, ces résultats ont été confirmés par le seuil de coupure MWCO qui est de l’ordre de 300-600 Dalton pour toutes les membranes traitées. L’incorporation du PEG au sein du mélange fait augmenter le caractère hydrophile et améliore le débit du flux en passant d’une valeur de 14.3 L/m2h à 87.2 L/m2h par introduction de 25% en PSf et 12% en PEG dans la membrane d’acétate de cellulose. Le rejet des ions divalents et monovalents tel que le fluorure, les ions métallique ainsi que les sels a été évalué. La membrane à meilleur débit, MC (PSF/PEG/AC) : (25/12/63) a montré une bonne rétention de tous les ions à l’exception des sels monovalent et concordaient avec les normes requises par l'OMS. Le traitement des eaux usées épurées de la station de chenoua et les eaux saumâtres fluorées du sud algériens donne des résultats prometteurs compris dans les seuils requis par les membranes de NF.