La théorie

L’osmose inverse est une technologie membranaire de séparation. Toutefois, elle n’est pas un processus de filtration, comme en micro, nano ou ultrafiltration, mais un processus de sélectivité par diffusion.

Une membrane semi-perméable est placée entre deux compartiments contenant des solutions de salinité différente. L’osmose est un phénomène naturel qui consiste en la migration de l’eau de la solution la moins concentrée vers la solution la plus concentrée (flux osmotique). Cet écoulement à travers la membrane s’arrêtera naturellement lorsque le système aura atteint l’équilibre. Il est atteint quand la différence de hauteur est équivalente à la pression osmotique, qui correspond à l’égalité des concentrations de part et d’autre de la membrane.
Lorsque l’on applique une pression supérieure à la pression osmotique sur la solution la plus concentrée, le flux d’eau est dirigé en sens inverse du flux osmotique, c’est à dire de la solution la plus concentrée vers la solution la moins concentrée : c’est le phénomène d’osmose inverse.

Les membranes

La membrane d’osmose inverse est une membrane semi-perméable. Elle est constituée d’une couche dite « support » d’environ 50 µm d’épaisseur, et d’une couche dite « barrière » d’environ 0,2 µm d’épaisseur.
Les membranes spiralées sont des membranes polyamide en composite à couche mince (thin film composite, TFC). Elles sont constituées d’une couche support poreuse et d’une couche dense de film composite qui constitue la peau de la membrane réticulée qui est directement conçue in situ sur le support poreux, fabriqué en polysulfone.
Les membranes TFC sont caractérisées par des débits d’eau élevées et de forts taux de rejet.

Le principe

(A) La solution d’alimentation est la solution à traiter. Elle est injectée dans la membrane par l’intermédiaire d’une pompe.
(B) Le concentrat est la solution qui est rejetée et qui n’a pas traversé la membrane. Elle est chargée en soluté (sels, matières organiques, virus, bactéries…).
(C) Le perméat est la solution qui a traversée la membrane, qui est purifiée. Elle est collectée dans le tube central et recueillie en sortie de la membrane

Des applications multiples

L’osmose inverse et la nanofiltration sont des procédés de séparation en phase liquide par perméation à travers des membranes semi-sélectives sous l’effet d’un gradient de pression. Une membrane semi-sélective est une membrane permettant certains transferts de matière entre deux milieux qu’elle sépare, en interdisant d’autres ou plus généralement en favorisant certains par rapport à d’autres. Elle permet de retenir à la fois les ions monovalents et les ions bivalents. Le taux d’abattement est exprimé en pourcentage de la salinité totale.

– Traitement de l’eau pour la déminéralisation
– Traitement pour le dessalement de l’eau de mer et de l’eau saumâtre
– Traitement d’affinage des eaux usées pour rejet ou réutilisation
– Production d’eau potable
– Production d’eau ultrapure

Polymem dispose du savoir-faire indispensable à la conception des systèmes d’osmose inverse qui requiert le dimensionnement et la sélection des équipements (membranes, pompes, instrumentation …) et des matériaux de construction adaptés.

La fiabilité de fonctionnement et la durée de vie des membranes d’osmose inverse dépendent fortement de la qualité du prétraitement mis en œuvre. L’ultrafiltration Polymem est le prétraitement idéal à l’osmose inverse (ou à la nanofiltration) pour assurer l’abattement de la turbidité et du SDI (Silt Density Index) qui permet de garantir le bon fonctionnement et la durée de vie des membranes d’osmose inverse.

Autres applications diverses 

– Agroalimentaire (concentration des boissons)
– Pharmaceutique
– Résidentiel
– Industrie électronique (rinçage des composants)
– Industrie de la peinture (concentration et récupération des colorants)…