Systèmes de nanofiltration

Les besoins croissants de l’industrie et les technologies de récupération de l’eau exigent non seulement une filtration physique de l’eau, mais aussi la séparation des ions dissous qu’elle contient avec une précision donnée. Dans la gamme des technologies de traitement de l’eau, les systèmes de nanofiltration (NF), qui occupent une position stratégique entre les systèmes d’ultrafiltration (UF) et d’osmose inverse (RO), offrent des solutions d’ingénierie efficaces pour répondre aux besoins spécifiques des entreprises en matière de traitement de l’eau.

La nanofiltration est un procédé de séparation sous pression qui utilise des membranes semi-perméables dont le diamètre moyen des pores est de 0,001 micron. La caractéristique fondamentale qui rend cette technologie unique dans l’industrie est qu’elle offre une perméabilité sélective, plutôt que d’être un système qui élimine complètement tous les minéraux de l’eau (comme l’osmose inverse). Elle retient en grande partie les ions multivalents tels que le calcium et le magnésium, responsables de la dureté de l’eau, ainsi que les sulfates, les molécules responsables de la couleur et les résidus de pesticides, tout en laissant passer une partie des ions monovalents tels que le sodium et le chlorure. Cette caractéristique offre aux entreprises la possibilité d’une « déminéralisation partielle », ce qui génère des avantages considérables en termes de coûts énergétiques et d’exploitation.

Un appareil de nanofiltration industrielle fonctionne selon une combinaison des principes de la limite de poids moléculaire et de la charge électrique (effet Donnan). Le processus de séparation de l’eau est déterminé par la conception technique du système :

L’eau acheminée vers le système par des pompes à haute pression se comporte, lorsqu’elle atteint les membranes NF, comme si sa taille moléculaire et sa charge avaient été analysées. En particulier, les matières organiques d’un poids moléculaire compris entre 200 et 1 000 daltons, les pigments de couleur et les ions de grande taille tels que les sulfates sont fortement repoussés par la structure de la membrane et dirigés vers la conduite d’eaux usées (concentré). Ainsi, les impuretés structurelles indésirables présentes dans les eaux de process industrielles sont bloquées par une barrière physique et chimique.

Contrairement aux systèmes classiques d’adoucissement de l’eau à base de résines échangeuses d’ions, la technologie de nanofiltration permet un adoucissement continu et ininterrompu sans avoir recours au sel (processus de régénération). Grâce à sa capacité à retenir les ions responsables de la dureté, elle fait office de membrane d’adoucissement de l’eau respectueuse de l’environnement dans les installations modernes où l’on souhaite éviter la consommation de produits chimiques.

Les systèmes d’osmose inverse nécessitent des pressions de service très élevées pour éliminer les ions monovalents (sel, etc.) de l’eau. La nanofiltration, en revanche, autorise le passage des ions monovalents, ce qui réduit la différence de pression osmotique. Cette réalité technique permet aux pompes de fonctionner à des pressions bien plus faibles, ce qui réduit considérablement les coûts de consommation électrique (kW/h) de votre entreprise.

Les systèmes de filtration à membrane NF constituent une infrastructure fondamentale dans les secteurs où une déminéralisation complète n’est pas nécessaire, mais où l’élimination de certains ions et de certaines matières organiques est indispensable :

• Installations textiles et teintureries : élimination des colorants (couleurs) présents dans les eaux usées et récupération de l’eau salée en vue de sa réutilisation dans le processus.
• Industrie agroalimentaire et laitière : concentration du petit-lait, procédés de dé-lactosage et traitement de l’eau pour la production de boissons, tout en préservant certains minéraux.
• Traitement des eaux souterraines et des eaux de puits : élimination, à l’aide d’un seul système, de la turbidité souvent observée dans les eaux de puits, due à une teneur élevée en sulfates, à la dureté et aux matières organiques naturelles (MON).
• Traitement avancé préalable à l’osmose inverse : notamment dans les usines de dessalement d’eau de mer, afin de réduire la teneur en sulfates et d’empêcher la formation de tartre sur les membranes d’osmose inverse.

La réussite d’un système de nanofiltration repose sur une analyse précise des caractéristiques chimiques de l’eau, de la qualité visée pour l’eau traitée et des besoins en débit. La conception des doses d’antiscalants nécessaires pour prévenir l’encrassement des membranes et des unités de prétraitement constitue un processus d’ingénierie essentiel.

Grâce à notre savoir-faire et à notre expérience de terrain dans le secteur du traitement de l’eau, notre équipe de professionnels intervient avec rigueur technique à chaque étape de votre projet. De l’analyse de l’eau brute spécifique à votre installation aux processus de conception 3D, en passant par le choix du type de membrane NF adapté, la programmation des logiciels d’automatisation (PLC/SCADA) en fonction de votre scénario d’exploitation et la mise en service du système, toutes ces opérations sont réalisées par notre équipe d’experts. Afin d’améliorer la qualité de production de votre entreprise tout en réduisant votre empreinte hydrique et énergétique, nous assurons la durabilité de votre système grâce à notre service après-vente technique.

Pour déterminer la technologie de filtration avancée la mieux adaptée aux caractéristiques de votre eau et bénéficier de nos services de conception sur mesure pour votre installation, vous pouvez contacter notre équipe d’ingénieurs.