Impact de la qualité de la ressource, des prétraitements et des lavages chimiques

par Arnaud Touffet

Thèse de doctorat en Chimie organique, minérale, industrielle

Sous la direction de Hervé Gallard et de Benoît Teychené.

Le président du jury était Nathalie Karpel vel Leitner.

Le jury était composé de Hervé Gallard, Benoît Teychené, Michel Joyeux, Anthony Massé, Anthony Szymczyk.

Les rapporteurs étaient Philippe Moulin, Jean-Christophe Remigy.


  • Résumé

    Les procédés de production d’eau potable ont vu se développer ces dernières années des procédés complexes couplant prétraitements et filtration membranaire. Cependant, les retours d’expérience sur ces filières innovantes montrent que la conduite du procédé peut être délicate. Dans ce contexte, les travaux réalisés en collaboration avec la société Eau de Paris ont porté sur l’étude du colmatage membranaire en lien avec la qualité de l’eau admise sur l’usine de Saint Cloud ainsi que sur l’évaluation de l’impact des prétraitements et des différents lavages chimiques réalisés à l’usine de L’Haÿ-les-Roses. Les deux usines possèdent un procédé membranaire par ultrafiltration. Les ressources en eau alimentant l’usine de Saint Cloud ont été prélevées pendant un an et la qualité physico-chimique des eaux a été corrélée aux performances de filtration obtenues sur un pilote de laboratoire. Les résultats montrent qu’une étude statistique par analyse en composante principale permet d’expliquer les variations des performances de filtration à partir des données de fluorescence des matières organiques exploitées selon la méthode PARAFAC. Une autopsie membranaire réalisée sur des membranes de l’usine de L’Haÿ-les-Roses a montré que les prétraitements impactaient fortement l’étape d’ultrafiltration. Ces résultats ont été confirmé par des tests sur pilote laboratoire et semi-industriel. Par ailleurs, les essais pilote ont également montré une modification des propriétés de surface des membranes PES/PVP par action du chlore utilisé dans les lavages chimiques. Ces modifications impliquent une plus forte sensibilité au colmatage des membranes par rapport aux membranes neuves.

  • Titre traduit

    Impact of water quality, pretreatments and chemical cleaning


  • Résumé

    Processes coupling pretreatment and membrane filtration have been developed in drinking water treatment field during recent years. However, feedback on these innovative treatments shows that the control of the process can be tricky. In this context, the work done in collaboration with the company Eau de Paris has focused on the study of membrane fouling in relation to the quality of water at the Saint Cloud waterworks and the evaluation of the impact of different chemical pretreatments and chemical cleaning performed at L’Haÿ-les-Roses waterworks. Both drinking waterworks have a membrane process by ultrafiltration. Water resources of Saint Cloud waterworks were sampled for a year and the physical and chemical water quality was correlated with filtration performance obtained on a lab scale pilot. The results show that statistical study by principal component analysis is useful to predict changes in filtration performance based on fluorescence of organic materials interpreted by the PARAFAC method. A membrane autopsy performed on membranes of l’Haÿ-les-Roses waterworks showed that pretreatment strongly impacts the ultrafiltration step. These results were confirmed by tests on lab and semi-industrial pilot. Furthermore, the pilot tests have also shown a modification of the surface properties of PES/PVP membranes by action of chlorine used during chemical cleaning. Higher sensitivity to membrane fouling was shown after chemical cleaning compared to virgin membranes.


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