Role des polymeres hydrosolubles dans l'adhesion de micro-particules minerales a une surface plane : consequences sur le colmatage de membranes d'ultrafiltration

par MARIE-LAURE JANEX

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de R. AUDEBERT.

Soutenue en 1994

à Paris 6 .

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  • Résumé

    L'etude physico-chimique du colmatage de membranes d'ultrafiltration (type fibres creuses) utilisees pour la production d'eau potable necessite de quantifier la contribution des polymeres hydrosolubles a la cohesion du gateau de filtration. Les matieres minerales et organiques, naturellement presentes dans l'eau a filtrer, sont modelisees respectivement par des surfaces de silice ou de verre, et par des polymeres adsorbes, neutres ou de taux de charge variable. L'etude prealable de l'adsorption de ces polymeres sur des suspensions de silice permet de quantifier l'affinite polymere/substrat. Elle montre qu'en l'absence d'agregation, le taux de couverture des surfaces est controle par la dose de polymere introduite rapportee a la surface de particules disponible. Les observations soulignent l'interdependance des phenomenes d'adsorption et d'agregation. Un dispositif a ete mis au point pour estimer l'adhesion de microparticules a une surface plane, en mesurant la force hydrodynamique permettant leur arrachement. La mesure necessite une preparation soigneuse des surfaces et un controle du milieu d'immersion. L'adsorption de polymere a taux controle sur chacune des surfaces permet de caracteriser l'influence des polymeres sur l'adhesion mesuree. L'effet des polymeres neutres varie selon la taille des microparticules. Si leur poids les contraint a adherer a la surface, l'adhesion est sensiblement accrue. Pour des particules plus petites, l'adhesion est plutot diminuee, les repulsions steriques a saturation des surfaces pouvant meme empecher l'adhesion. Les polyelectrolytes, de charge opposee a celle des substrats, provoquent une augmentation considerable de l'adhesion ; le maximum obtenu pour un certain taux de recouvrement est relie a l'optimum de floculation observe en suspension. Les valeurs elevees des forces d'adhesion mesurees justifient la difficulte a decolmater les membranes. Un greffage de polymeres neutres ou de polymeres dispersants pourrait prevenir le colmatage


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Informations

  • Détails : 219 P.
  • Annexes : 112 REF.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1994
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