Osmose inverse

Le principe de fonctionnement de l’osmose inverse

L’osmose se base sur un processus physique naturel grâce auquel par ex. les plantes peuvent tirer de l’humidité du sol avec les cellules de leurs racines.

Également, nos processus métaboliques se basent sur l’osmose.

L’osmose définition

L’osmose est la diffusion d’eau dirigée à travers une membrane semi-perméable.

Les membranes semi-perméables ont des caractéristiques particulières. Elles sont certes perméables aux molécules d’eau, néanmoins elles sont semi-perméables aux plus grandes molécules telles que les particules de sel.

Exemple : solution saline

L’osmose compense la concentration de solutions qui sont séparées par une paroi semi-perméable.

Osmose mode de fonctionnement

L’eau essaie d’atteindre une solution équilibrée sur les deux côtés de la membrane.
Cela se produit tant que la  concentration est la même sur les deux côtés ou que la pression de l’eau du côté contenant du sel est égale à la pression osmotique.

Osmose inverse

Notre solution saline est mise sous pression et pressée contre la membrane semi-perméable.

Pression appliquée > pression osmotique !

Des molécules d’eau s’échappent ainsi de la solution plus concentrée dans la solution moins concentrée * - inversement à l‘osmose.

Exemple : solution saline
La concentration des deux côtés n’est pas compensée par la pression appliquée.

* mais seulement des molécules d’eau et pas d’autres molécules.

Types de filtration sur membrane

Qu’est-ce que la filtration?

La filtration équivaut à la séparation de manière mécanique et exclusivement physique.
Dans le procédé de filtration, les mélanges (suspensions) de liquides avec des substances solides (particules ou molécules) sont séparés mécaniquement.
Dans le traitement de l’eau, le procédé de filtration optimal ou la combinaison de plusieurs procédés sont choisis selon la qualité de l’eau brute et selon le degré de pureté après la filtration.

Types de filtration sur membrane et leur application 

La filtration sur membrane est un procédé de filtrage dynamique. Ici, le sens d’écoulement du liquide ou du gaz n’est pas vertical à travers la zone de filtrage, mais horizontal à travers les membranes. Selon le choix de la dimension des pores du filtre d’une membrane, on détermine la liberté de filtration, c’est-à-dire la taille des particules à enlever.

Photo côté gauche: Finesse de filtration des procédés décrits

Filtre sur membrane procédé

Filtration à écoulement transversal

Elle est principalement utilisée dans le secteur agroalimentaire et sert de technique de filtration pour les liquides avec une teneur élevée en turbidités (par ex. les jus de fruits, le vin etc.) mais aussi dans la Dialyse.

Microfiltration

Le matériau de la surface filtrante dans la microfiltration peut être en matière plastique, en tissu ou en acier inoxydable selon le domaine d’application. La taille des pores du filtre de cette technique est de > 0,1 µm.
La microfiltration est utilisée par ex. pour la séparation des émulsions à base d’huile-eau dans la biotechnologie, ou pour la séparation des oxydes colloïdaux ou des hydroxydes.

Ultrafiltration

La finesse de l’ultrafiltration est de 0,1-0,01 µm. L’ultrafiltration est utilisée par ex. pour la séparation des protéines, comme stérilisation à froid dans la pharmacie ou pour la récupération des métaux et le nettoyage des eaux usées dans la métallurgie.

Nanofiltration

La nanofiltration est un procédé à membrane commandé par pression. Contrairement à l’osmose inverse, des basses pressions et des filtres plus grossiers sont utilisés dans la nanofiltration. La taille des particules, qui est retenue dans la nanofltration, correspond à la taille des ions métalliques monovalents et bivalents. Elle est utilisée par ex. pour l’adoucissement de l’eau et l’enlèvement des métaux durs dans le traitement de l’eau potable.

Osmose inverse

L’osmose inverse est également un procédé à membrane commandé par pression, dans lequel le processus d’osmose naturel est inversé par la pression.
Elle est utilisée pour le traitement de l’eau potable et de l’eau traitée, de l’eau d’aquarium, pour la production de concentré de jus de fruits et pour le traitement des eaux usées.

Technologie des membranes de l‘EASYRO®

La technologie des membranes de l’osmose inverse (Osmose inverse = OI) est utilisée pour la séparation de solutions principalement aqueuses.

L’avantage de cette technologie: 

  • Pas d’ajout de produits chimiques

  • Faible consommation d’énergie

  • Simplicité de manipulation

Membrane semipermeable

Pour la séparation des divers composants d’un milieu aqueux (par ex. l’eau fraîche), une membrane semi-perméable est utilisée dans l’osmose inverse.

Cette membrane possède la caractéristique que les composants aqueux (eau pure = perméat) peuvent traverser la membrane, tandis que les autres composants tels que les matières en suspension, les sels etc. (= concentré) sont retenus dans une large mesure et éliminés via la sortie des eaux usées.

La membrane se comporte ainsi certes de manière similaire à un filtre ne laissant que l’eau pure s’écouler et retenant les plus grandes molécules comme molécule d’eau pure, cependant, cette membrane n’a pas de vrais pores contrairement au filtre (par ex. microfiltration, ultrafiltration).

La membrane d'osmose inverse

La séparation des composants a lieu lors de l’osmose inverse et aussi lors de la nanofiltration par une membrane de Diffusion.

La pression, qui est nécessaire pour amener le milieu à travers la membrane de diffusion, est un peu plus élevée que lors de la microfiltration ou de l’ultrafiltration. Ainsi, la production est certes réduite, cependant l’efficacité de la filtration est très élevée.
La retenue par ex. de calcium (dureté) est de > 99 %. L’efficacité de filtration varie cependant avec la qualité de la membrane utilisée et la qualité du milieu aqueux (eau d‘entrée).

La membrane d'EASYRO®

Pour obtenir si possible une grande surface avec un très petit volume, les diverses couches de membrane sont étroitement enroulées. Ici, de nombreux types et de nombreuses méthodes de construction existent.

Dans le système d’osmose inverse EASYRO®, nous posons des membranes ultraperformantes à basse pression en forme de tube. La technologie des membranes utilisée ici est la plus moderne. Des composants industriels sont exclusivement posés qui ne sont comparables en aucune façon aux membranes domestiques courantes.
 

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Rétrolavage régulier et entretien des membranes 

En raison du travail de diffusion permanent d’une membrane, les dépôts sont inévitables sur les diverses couches de membrane. La préfiltration avant l’osmose inverse enlève certes les encrassements plus grossiers grâce aux particules telles que les matières en suspension et les colloïdes, mais elle n’empêche pas cependant le rinçage régulier des membranes.

Pendant son processus de travail, la membrane absorbe les sels non solubles dans l‘eau. Concernant les sels inorganiques tels que le carbonate de calcium et le sulfate de baryum, la précipitation (formation d’incrustations) peut survenir en raison de la saturation. Le risque de colmatage de la membrane existe. La diffusibilité des couches de membrane diminue et la durée de vie des membranes est énormément réduite.
Le rendement en perméat ne peut pas être garanti et la pression monte dans l‘installation.
Dans le pire des cas, la pression dépasse la valeur admissible et endommage l’installation.

Pour cette raison, la maintenance régulière de l’installation de traitement de l’eau est si importante. Lors du rinçage, les dépôts éventuels se détachent des couches de membranes et sont éliminés avec les eaux usées. Les membranes sont à nouveau exemptes de résidus et pleinement opérationnelles.

Pour vous, nous assumons la maintenance régulière de votre installation EASYRO®. Par la conclusion d’un contrat de maintenance, nous vos rappelons automatiquement la date du prochain contrôle technique et nous fixons un rendez-vous avec vous.
 

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