Simulation de la filtration frontale de suspensions colloïdales

Abstract

Les procédés de filtration par membrane se sont beaucoup développés ces dernières années, notamment dans la production d'eau potable. Leur principale limitation dans ce secteur d'activité réside dans le colmatage, c'est-à-dire l'accumulation de matière à la surface de la membrane. Un des enjeux dans ce domaine est de pouvoir proposer des outils prédictifs de façon à anticiper la conduite des procédés. Dans ce cadre, une étude théorique et expérimentale est menée de façon à décrire l'accumulation de matière lors de filtrations frontales menées à flux constant. Lors de cette simulation transitoire, la pression osmotique est utilisée pour décrire le comportement spécifique des colloïdes dans toute la gamme de concentration rencontrée au cours de la filtration – depuis une phase dispersée jusqu'à la formation et la croissance d'un dépôt-. Si les simulations s'avèrent extrêmement sensibles à la taille des particules considérées, elles permettent cependant une bonne description qualitative et quantitative de l'accumulation de matière en mode frontal et de ses conséquences directe sur l'opération de filtration