Bioréacteur à membrane pour le traitement des eaux résiduaires : étude du colmatage de membranes minérales et amélioration du flux de perméat par application de techniques hydrodynamiques

par Laure Defrance

Thèse de doctorat en Génie des procédés industriels

Sous la direction de Bharat Gupta.


  • Résumé

    Le bioréacteur à membrane est un procédé très performant pour l'épuration des eaux résiduaires. La qualité de l'effluent est telle qu'il peut être recyclé pour des utilisations non nobles (chasses d'eau, arrosage des pelouses, eaux de nettoyage industriel). Le coût du traitement est actuellement élevé à cause d'un phénomène général à toute opération de filtration tangentielle : le colmatage de la membrane qui entraîne une diminution du flux de perméat et une consommation énergétique élevée. Une étude sur un pilote placé en situation réelle dans une station d'épuration urbaine a permis de déterminer le fonctionnement optimal du système en fonction de la vitesse de circulation. Pour cela, une comparaison a été effectuée entre la filtration à flux de perméat fixe et la filtration à pression transmembranaire fixée. La première méthode apparaît plus avantageuse puisque le colmatage formé est moins important, tant que l'on se situe en deçà du flux critique. Le flux critique est caractérisé par le fait qu'un colmatage très important dû à la formation d'un dépôt sur la membrane apparaît lorsque ce flux est dépassé. D'autre part, des variations cycliques des paramètres opératoires ont permis de caractériser le dépôt formé au delà du flux critique : sa compressibilité est importante mais réversible, sa cohésion faible. La réversibilité d'un dépôt formé par des boues activées de bioréacteur à membrane diffère de celui formé par des boues activées issues des aérateurs d'une station d'épuration classique. Finalement, deux techniques instationnaires de filtration ont été testées en vue de diminuer le colmatage : les échelons de pression transmembranaire et de vitesse de circulation et les rétro lavages par le perméat. La première engendre une diminution de l'énergie spécifique même avec des boues colmatantes. La seconde n'a pas été efficace car la pression de rétrofiltration était trop faible.

  • Titre traduit

    Membrane bioreactor for wastewater treatment : study of mineral membranes fouling and enhancement of permeate flux with hydrodynamic techniques


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Informations

  • Détails : 1 vol. (186 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 103 réf.

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1997 DEF 1055
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