Mécanismes de transfert des ions en nanofiltration : Application au dessalement sélectif des eaux saumâtres

Abstract

L’objectif de ce travail vise à comprendre les mécanismes de transfert et de séparation de la matière en nanofiltration. De nombreuses modélisations ont été faites pour expliquer les résultats observés en nanofiltration, mais ces modèles ne permettent pas en général de prévoir quantitativement la rétention des divers solutés à partir des caractéristiques de la membrane. En effet, la membrane n’est souvent caractérisée que par son seuil de coupure, ce paramètre est suffisant pour prévoir les rétentions en ultrafiltration, car elle ne tient pas compte des transferts par solubilisation-diffusion qui restent importants en nanofiltration. Le seuil de coupure permet de prévoir la rétention en fonction de la masse molaire des solutés ; il permet de rendre compte des propriétés physiques de la membrane. Le mécanisme de transfert par solubilisation-diffusion est fonction des propriétés chimiques de la membrane et de son pouvoir solvatant vis-à-vis des solutés. Le paramètre important pour prévoir ce type de transfert est alors le coefficient de partage du soluté entre la membrane et la solution aqueuse. Seule la prise en compte de ces deux types de paramètres peut permettre de caractériser suffisamment la membrane pour prévoir les rétentions des divers solutés. Les résultats obtenus montrent que la nanofiltration peut être envisageable pour la potabilisation d’eaux saumâtres contenant en excès, certains ions indésirables.