Dans le traitement des eaux usées, divers types de membranes sont utilisés, chacun ayant des spécificités en fonction de la taille des pores, de la configuration de la membrane, du matériau de fabrication et de l'application ciblée. Voici les principaux types de membranes utilisés dans le traitement des eaux usées :
1. Microfiltration (MF) :
- Taille des pores : 0,1 à 10 micromètres.
- Retire particules en suspension, bactéries, certains protozoaires.
- Opère à des pressions relativement basses.
- Exemple de produit : HOUSEMEM peut incorporer des membranes de microfiltration pour une utilisation domestique, offrant une eau exempte de bactéries.
2. Ultrafiltration (UF) :
- Taille des pores : 0,01 à 0,1 micromètres.
- Retire virus, colloïdes, et certaines macromolécules organiques.
- Utilisée pour des applications nécessitant une qualité d'eau supérieure à la MF.
- Exemple de produit : BioBarrier® HSMBR® utilise l'ultrafiltration dans un bioréacteur à membrane pour éliminer jusqu'à 99,9 % des contaminants.
3. Nanofiltration (NF) :
- Taille des pores : environ 0,001 micromètres.
- Retire les matières organiques de poids moléculaire moyen, certains métaux lourds et une partie des sels.
- Opère à des pressions plus élevées que la UF.
- Exemple de produit : NanoSelect pourrait être un système utilisant la nanofiltration pour ajuster la concentration minérale de l'eau.
4. Osmose Inverse (OI) ou Reverse Osmosis (RO) :
- Taille des pores : environ 0,0001 micromètres.
- Élimine la plupart des ions inorganiques, des métaux lourds, des sels dissous et des matières organiques de faible poids moléculaire.
- Nécessite des pressions élevées pour forcer l'eau à travers la membrane dense.
- Exemple de produit : ACQUA-SALT et ACQUA-SALT 2 sont des unités de dessalement d'eau de mer basées sur l'osmose inverse, souvent équipées de systèmes de récupération d'énergie pour une efficacité accrue.
5. Membranes composites et hybrides :
- Combinent plusieurs types de matériaux ou de couches pour offrir des caractéristiques spécifiques, comme une meilleure résistance chimique ou une sélectivité accrue.
- Peuvent intégrer des fonctionnalités de différentes techniques de séparation membranaire.
Spécificités supplémentaires à considérer :
- Matériaux : Les membranes peuvent être faites de polymères, de céramique ou de matériaux composites, et chaque matériau a ses propres avantages, tels que la résistance chimique ou la durabilité.
- Configuration des modules : Les membranes peuvent être configurées en fibres creuses, en spirale, en plaques et cadres ou en tubes, selon l'application et les contraintes de conception du système.
- Résistance au colmatage et nettoyabilité : Certains systèmes, comme le BioBarrier® Winery, sont conçus pour traiter des eaux usées complexes et chargées, nécessitant des membranes résistantes au fouling et faciles à nettoyer.
- Compétences opérationnelles : Selon le niveau de complexité du système, certains équipements peuvent exiger une supervision et une maintenance plus ou moins intensives.
Dans le choix d'une membrane pour le traitement des eaux usées, il est essentiel de considérer la qualité de l'eau à traiter, les exigences réglementaires, le coût d'exploitation, ainsi que les objectifs de réutilisation ou de rejet de l'eau traitée.
La meilleure méthode pour filtrer les eaux usées déjà collectées dépend des objectifs de traitement, de la qualité de l'eau brute, des contraintes réglementaires, et des coûts d'exploitation. Les eaux usées peuvent contenir une variété de contaminants, y compris des matières en suspension, des composés organiques, des nutriments (azote et phosphore), des métaux lourds et des pathogènes. Voici plusieurs méthodes de traitement et produits qui pourraient être utilisés :
1. Filtration Biologique :
La filtration biologique comme celle offerte par le système x-perco® R-90 (enveloppe PEHD) utilise un média filtrant biologique (comme le xylit) pour traiter les eaux usées. Les bactéries se développent sur le média et décomposent les contaminants organiques. Cette méthode est écologique, car elle ne nécessite pas d'électricité et maintient une performance épuratoire élevée.
2. Filtration sur Sable ou sur Média Alternatif :
La filtration sur sable est l'une des méthodes les plus anciennes et les plus répandues pour traiter les eaux usées. Le Filtre Vidrio, par exemple, utilise des débris de verre recyclé comme média filtrant, qui peut être une alternative efficace au sable tout en éliminant une grande partie des particules en suspension.
3. Filtration par Membranes :
Les technologies de membranes, telles que l'ultrafiltration, la microfiltration, la nanofiltration et l'osmose inverse, peuvent être utilisées pour retirer une grande variété de contaminants, y compris des pathogènes et des solides dissous. Les produits tels que HOUSEMEM sont spécialement conçus pour des applications domestiques et peuvent fournir une eau débarrassée de bactéries avec un fort débit.
4. Traitement par Ultraviolets :
Le traitement par UV, comme celui proposé par la BIO-UV Gamme UV HOME, permet de désinfecter l'eau en inactivant les micro-organismes pathogènes. Cette méthode est souvent utilisée en combinaison avec d'autres traitements pour sécuriser la qualité bactériologique de l'eau.
5. Filtration à Gravité :
Les planchers drainants, tels que ceux proposés par ANDRITZ, sont utilisés dans les filtres gravitaires pour retenir les médias filtrants et drainer efficacement l'eau traitée, tout en assurant une distribution homogène durant le lavage.
6. Filtration Chimique :
L'utilisation de coagulants et de floculants peut améliorer la performance de la filtration en agglomérant les particules fines, les rendant plus facilement filtrables par des méthodes physiques.
7. Filtration par Charbon Actif :
Le charbon actif peut être utilisé pour éliminer les contaminants organiques, le goût, les odeurs et certains composés chimiques.
Pour les eaux de pluie ou de ruissellement, le système MEACLEAN PRO est un exemple de caniveau filtrant qui peut traiter les eaux de manière décentralisée avec une efficacité élevée.
Il est important de noter que le traitement des eaux usées est souvent un processus multi-étapes qui peut inclure une combinaison de méthodes précédentes pour atteindre les standards requis. De plus, chaque installation doit être conçue selon les spécificités du site et les réglementations locales. Une analyse détaillée de la qualité des eaux usées et des objectifs de traitement est essentielle pour déterminer la meilleure approche.
