Conclusion
Cette étude, bien que limitée dans le temps,
nous a permis de réaliser certains objectifs concernant
l'évaluation de l'influence des paramètres opératoires
(pression, température, concentration et débit) sur les
performances du procédé de dessalement par osmose inverse, en
particulier la densité de flux de perméat, sa qualité et
la sélectivité de la membrane.
La perméabilité au solvant de la membrane a
été déterminée, son évolution en fonction de
la température a été tracée. La température
semble avoir une influence positive sur la perméabilité au
solvant de la membrane. Cette dernière augmente, en effet, avec la
température, vue essentiellement que la viscosité de l'eau, une
fois chauffée, diminue.
La pression d'attaque et la température semblent avoir
aussi une influence notable sur la densité du flux de perméat.
Cette dernière augmente à peu prés de 3% par °C et de
13% par bar. Alors que la sélectivité de la membrane semble
s'améliorer si on travaille avec des pressions d'attaques de plus en
plus élevées car le perméat se trouve de plus en plus
dilué, la température semble diminuer le taux de rétention
de la membrane. En effet, l'augmentation de la température entraine une
augmentation du coefficient de diffusion de NaCl à travers la membrane
comme elle entraine une augmentation des volumes des pores de la membrane
laissant aussi diffuser les molécules de NaCl.
La concentration de la solution d'alimentation semble avoir
une influence négative aussi bien sur la densité du flux de
perméat que sur sa qualité. En effet, travailler avec des
concentrations élevées engendre une contre pression osmotique
provoquant une diminution de la pression efficace. Sans augmentation de
pression transmembranaire pour la contrer, le flux diminue. De plus, la
diminution de la densité de flux de perméat engendre une
augmentation de la concentration dans le perméat, donc une diminution du
taux de rétention de la membrane.
Le débit, d'après nos résultats, ne
semble pas avoir une influence significative sur les performances du
système bien que, d'après la bibliographie, l'augmentation du
débit d'alimentation entraine une augmentation de la vitesse de
circulation le long de la membrane favorisant les phénomènes de
turbulence et limitant la polarisation de concentration. Peut être que
l'écart entre les deux débits testés (50 L/h) n'est pas
suffisant pour mettre en jeu ces phénomènes.
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La détermination des conditions optimales de
fonctionnement du pilote d'osmose inverse doit se baser aussi, en plus de la
quantité et qualité du perméat produit et de la
sélectivité de la membrane, sur la consommation
énergétique du procédé. C'est pour cette raison que
nous avons introduit dans cette étude la densité de flux
spécifique et l'indice de performance spécifique Ysp. Le but est
de déterminer les conditions de fonctionnement optimales permettant
d'avoir la plus grande production de perméat par KWh (L/KWh).
Finalement cette étude reste préliminaire. En
effet, la densité de flux de perméat, sa qualité ainsi que
la sélectivité de la membrane ne dépendent pas seulement
des principaux paramètres opératoires déjà
cités, d'autres mécanismes et interactions plus compliqués
y interviennent. Par exemple, les propriétés physiques de la
membrane comme le nombre de pores, leur forme ainsi que la rugosité de
la surface, jouent un grand rôle dans la rétention des
solutés et la production de perméat. Les interactions
électrostatiques entre solutés et entre membrane et
solutés ainsi que le pH participent de manière importante au
mécanisme de rétention.
Mastère SAE 2010/2011
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