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Qu'est-ce que la filtration membranaire ?

La filtration membranaire est un processus de séparation physique qui utilise une membrane semi-perméable pour séparer les substances en suspension ou dissoutes dans un mélange de fluides en fonction de leur taille, de leur forme ou de leurs propriétés chimiques. Elle est couramment utilisée dans des industries telles que le traitement de l'eau, la production de pétrole et d'eau, la production d'aliments et de boissons, les produits pharmaceutiques, les produits chimiques et l'industrie du biogaz. La filtration membranaire permet de réduire les coûts de production globaux tout en augmentant la qualité des produits.

Les filtres à membrane sont constitués de matériaux organiques (polymères) ou inorganiques (céramiques). Les deux facteurs définis, à savoir la taille de la séparation et le processus de séparation, influencent l'efficacité du processus des différentes membranes.

 

BOLLFILTER Types de membranes

BOLLFILTER propose deux types de membranes différentes:

SiC Membranes tubulaires
SiC Membranes tubulaires

Pour plus de détails sur les membranes tubulaires, 

cliquez ici :

 

Membranes tubulaires

Membranes à plaques SiC
Membranes à plaques SiC

Si vous souhaitez en savoir plus sur les membranes à plaques BOLL, consultez la page consacrée aux membranes à plaques :

Membrane à plat

Découvrez tout le potentiel de nos membranes. Cliquez ici pour nous contacter et recevoir des informations détaillées adaptées à vos besoins.


Types de filtration membranaire

En ce qui concerne les possibilités de filtration membranaire, celle-ci est généralement classée en quatre catégories largement reconnues, en fonction de la taille des particules qu'elles sont censées séparer du liquide d'alimentation. Ces types, classés par taille de pore croissante, sont l'osmose inverse, la nanofiltration, l'ultrafiltration et la microfiltration.

Osmose inverse (OI):
L'osmose inverse est un processus de filtration qui utilise une membrane semi-perméable pour éliminer les ions, les molécules et les plus grosses particules de l'eau ou d'autres liquides. Elle est très efficace pour séparer les sels dissous, les contaminants et les impuretés, produisant ainsi une eau hautement purifiée.

Nanofiltration (NF):
La nanofiltration est une technique de filtration qui élimine les substances dissoutes, telles que les ions divalents et les ions monovalents plus grands ou les molécules organiques, tout en laissant passer les solutés plus petits comme le sodium et le chlorure. Elle est souvent utilisée pour l'adoucissement de l'eau, le dessalement partiel et l'élimination des matières organiques.

Ultrafiltration (UF):
L'ultrafiltration utilise des membranes dont les pores sont légèrement plus grands pour séparer les macromolécules, les protéines, les huiles et les solides en suspension des liquides. Elle est couramment utilisée dans des applications telles que le traitement des eaux usées, la récupération des protéines et l'industrie alimentaire et des boissons.

Microfiltration (MF):
La microfiltration est un procédé qui permet d'éliminer les plus grosses particules, telles que les bactéries, les solides en suspension et certains virus, à l'aide de membranes dotées de pores relativement grands. Elle est fréquemment utilisée pour la stérilisation, la production de boissons et la séparation de particules fines.

 

Principe de la filtration tangentielle par rapport à la filtration en cul-de-sac

Les méthodes de filtration utilisées dépendent du type de membrane. Il en existe deux types différents. L'un est le principe de l'impasse (membrane à plaques) et l'autre est le principe de la filtration transversale (membrane tubulaire).

Principe de la filtration tangentielle
Principe de la filtration tangentielle

Le principe de la filtration tangentielle implique que le liquide s'écoule parallèlement à la surface de la membrane et qu'une partie (le perméat) passe à travers. Cela permet d'éviter l'accumulation de particules, de réduire l'encrassement et de garantir des performances constantes, car les particules retenues sont entraînées avec le liquide restant (le rétentat). Ce processus prolonge la durée de vie de la membrane, nécessite moins d'entretien et donne des résultats de filtration fiables, ce qui en fait la solution idéale pour les applications industrielles à forte teneur en matières solides ou exigeant une filtration rigoureuse. Cliquez ici pour en savoir plus sur l'application du principe du Crossflow avec les membranes tubulaires:

AUX MEMBRANES TUBULAIRES BOLL

 

Principe de la filtration en impasse
Principe de la filtration en impasse

La filtration en cul-de-sac est une méthode dans laquelle le liquide s'écoule perpendiculairement à travers la membrane, toutes les particules et impuretés étant retenues à la surface de la membrane. Avec le temps, cela conduit à la formation d'un gâteau de filtration. Ce procédé est simple, rentable et efficace pour les applications à faible concentration de particules. Pour plus d'informations sur l'application du principe de filtration en cul-de-sac avec les membranes à plaques BOLL, cliquez ici:

AUX MEMBRANES PLAQUE BOLL


Propriétés matérielles des membranes

Nos membranes céramiques sont composées de trois couches :

 

  • Substrat (assure la résistance mécanique)
  • Couche intermédiaire (couche de soutien)
  • Membrane (efficacité de la sélectivité)

 

Propriétés du SiC comparées à celles d'autres matériaux

Le carbure de silicium (SiC) est l'un des matériaux les plus durs au monde. Notre technologie de membrane céramique en SiC offre une durabilité extrême associée à une robustesse mécanique. Ce matériau se caractérise également par un flux très élevé, une grande perméabilité et un haut niveau d'hydrophilie (matériau qui aime l'eau). Il est en outre résistant à la corrosion.

En plus de nos membranes céramiques SiC, BOLL propose également des membranes en oxyde d'aluminium (Al2O3) comme solution polyvalente pour divers besoins de filtration. Bien que les membranes en oxyde d'aluminium offrent des performances fiables, les membranes SiC de BOLL dominent dans certaines catégories, ce qui en fait le meilleur choix pour les applications exigeantes.

 

FeaturesSiCAI2O3Polymer
Life time+++++++
Flux++++++
Chemical resistance++++++
Cost savings+++++++
Operating TMP++++++
Temperature resistance+++++++
Fouling behavior++++++

Avantages des membranes SiC

Haut flux

Haut flux

Flux élevé grâce à une couche de membrane ultra-mince et à un substrat très poreux.

Il en résulte:

  • un débit élevé pour un encombrement réduit, ce qui permet de réaliser des installations plus compactes
  • des opérations à faible pression
  • Une consommation d'énergie plus faible
Anti-salissures
Anti-salissures

En raison de leur faible potentiel zêta, les membranes SiC ont une remarquable propriété anti-salissure.

Cela conduit à:

  • des cycles de filtration plus longs (sans lavage à contre-courant)
  • Moins de maintenance pour le nettoyage
  • Une dépense d'énergie plus faible
Résistant aux produits chimiques

Résistant aux produits chimiques

Le carbure de silicium est presque universellement résistant aux produits chimiques (pH 0-14).

Cela permet:

  • le traitement des eaux d'alimentation hautement corrosives
  • une plus grande adaptabilité dans le nettoyage
Résistant à la chaleur

Résistant à la chaleur

Les membranes en SiC sont particulièrement résistantes aux changements de température rapides, semblables à des chocs. La chaleur peut être transférée rapidement et il n'y a pratiquement pas de tensions dans la membrane qui pourraient l'endommager.

Hydrophile et lipophobe

Hydrophile et lipophobe

Les membranes en SiC sont très hydrophiles en raison du faible angle de contact entre l'eau et les surfaces des membranes. Combiné à l'attribut lipophobe, cela permet une séparation optimisée de l'émulsion huile-eau.

Applications possibles Membranes BOLLFILTER

Pour en savoir plus sur les domaines d'application possibles, veuillez consulter notre page de candidature pour les membranes.


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Gerald Koch, Président BOLLFILTER France
Gerald Koch Président Directeur Général

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