The effect of residual cationic polymers in swine wastewater on the fouling of reverse osmosis membranes.

Pedersen, C.Ø., Masse, L., et Hjorth, M. (2014). « The effect of residual cationic polymers in swine wastewater on the fouling of reverse osmosis membranes. », Environmental Technology, 35(11), p. 1338-1344. doi : 10.1080/09593330.2013.868038  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

La séparation solide–liquide par floculation peut être utilisée comme prétraitement pour la filtration par osmose inverse, car elle produit une fraction liquide (FL) à faible teneur en solides en suspension (SS). Cependant, les polymères résiduels dans la FL pourraient encrasser la membrane. Nous avons étudié l’encrassement de la membrane durant la filtration par osmose inverse des eaux usées d’élevage porcin contenant des polymères. Pour ce faire, nous avons examiné la densité de charge des polymères, la concentration de SS dans les effluents et la charge à la surface de la membrane. Nous avons enrichi des effluents contenant 765 mg/L de SS et des effluents sans SS avec des polymères à faible densité de charge et des polymères à densité de charge moyenne (0–40 mg/L d’effluent), puis nous les avons filtrés par osmose inverse sur des membranes présentant à leur surface une faible ou une forte charge négative. Nous avons évalué l’intensité de l’encrassement en comparant le flux de perméat et le rétablissement du débit d’eau de membranes encrassées et nettoyées. Dans le cas des effluents contenant des SS, la présence de polymères a réduit le flux de perméat de 4 à 16 % et le rétablissement du débit d’eau de la membrane encrassée, de 0 à 18 %, comparativement aux effluents sans polymères. Le degré d’encrassement était plus élevé avec le polymère à faible densité de charge qu’avec celui à densité de charge moyenne. L’encrassement était généralement réversible, car le nettoyage a permis le rétablissement de 95 % du flux; cependant, la membrane à forte charge négative était davantage portée à s’encrasser de manière irréversible. L’ajout du polymère à faible densité de charge à l’alimentation sans SS n’a eu aucun effet sur le flux de perméat ni sur le rétablissement du débit. L’encrassement de la membrane semble donc avoir été causé par le polymère, qui modifie l’interaction entre la membrane et les SS. Si la floculation est appliquée au prétraitement du lisier, il serait préférable d’utiliser un polymère à densité de charge moyenne pour optimiser le retrait des SS, ainsi qu’une membrane à surface faiblement chargée pour réduire l’encrassement au minimum.

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