Etude des procédés membranaires pour le traitement des eaux de ballast PDF Download
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Author: Julie Guilbaud Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 240
Book Description
The international maritime trade induces an increase in the risk of introduction of invasive and/or toxic non-native microalgal species via the ballast waters. According to the International Maritime Organization (IMO), it is one of the four greatest threats to the oceans. Discharge of viable, organisms, whatever their size class, will be prohibited in certain waters of the globe. Currently, no method for ballast water treatment gives total satisfaction, especially with regard of the retention of the dinoflagellates and their cysts. This work has highlighted that, among the studied membranes, the PVDF 0.1 m one retained all microalgae while requiring lower energy consumption (4 Wh.m-3). This membrane has been chosen for the methodological study of determination of critical conditions (J = 100 L.h-1.l-2 ; V filtered/cycle = 75K L.m-2). The goal was to design a process for two hypotheses : 300 and 4,800 m3.h-1 corresponding respectively to ballast flow of a cruise ship and a Liquid Natural Gas ship (LNG). The economic study has revealed that the treatment costs could be competitive with those of conventional methods. However, investment costs and compactness facility, in the case of a LNG, appear as less favourable for an industrial development. Membrane processes have, in some cases, a real potential for development in a context of more drastic emission standards.
Author: Julie Guilbaud Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 240
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The international maritime trade induces an increase in the risk of introduction of invasive and/or toxic non-native microalgal species via the ballast waters. According to the International Maritime Organization (IMO), it is one of the four greatest threats to the oceans. Discharge of viable, organisms, whatever their size class, will be prohibited in certain waters of the globe. Currently, no method for ballast water treatment gives total satisfaction, especially with regard of the retention of the dinoflagellates and their cysts. This work has highlighted that, among the studied membranes, the PVDF 0.1 m one retained all microalgae while requiring lower energy consumption (4 Wh.m-3). This membrane has been chosen for the methodological study of determination of critical conditions (J = 100 L.h-1.l-2 ; V filtered/cycle = 75K L.m-2). The goal was to design a process for two hypotheses : 300 and 4,800 m3.h-1 corresponding respectively to ballast flow of a cruise ship and a Liquid Natural Gas ship (LNG). The economic study has revealed that the treatment costs could be competitive with those of conventional methods. However, investment costs and compactness facility, in the case of a LNG, appear as less favourable for an industrial development. Membrane processes have, in some cases, a real potential for development in a context of more drastic emission standards.
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La thèse présentée porte sur l’étude comparative des technologies membranaires directes et couplées à une épuration biologique dans le cadre du recyclage des eaux grises à l’intérieur du bâtiment. Dans un premier temps, des eaux grises synthétiques ont été formulées pour permettre l’étude des procédés retenus dans des conditions répétables, c’est-à-dire en s’affranchissant d’une non-maîtrise de l’effluent brut. La caractérisation de ces eaux grises synthétiques a montré qu’elles sont représentatives d’eaux grises réelles. En second lieu, les performances hydrauliques et épuratoires de deux procédés de recyclage des eaux grises ont été étudiées. Le premier est une membrane de nanofiltration tubulaire utilisée sans aucun prétraitement. L’influence de différents paramètres a été évaluée lors du traitement d’eaux grises synthétiques. La validation de ces résultats a été effectuée en filtrant des eaux grises réelles dans des conditions opératoires similaires. Ces expérimentations ont permis d’évaluer l’influence du seuil de coupure et de la pression transmembranaire sur les performances du procédé. Un taux de conversion de 87,5 % a été atteint, et la qualité du perméat est conforme aux législations les plus strictes sur le recyclage des eaux à l’intérieur du bâtiment. Le second procédé considéré est un bioréacteur à membranes immergées (BAMI), dans lequel les membranes d’ultrafiltration à fibres creuses sont déportées à l’extérieur du bioréacteur. L’impact de différents paramètres opératoires et de l’activité biologique sur ses performances a été mesuré. Les résultats ont montré que la qualité des perméats produits et la densité de flux volumique atteignables sont fortement influencées par la pression transmembranaire appliquée, par les durées d’extraction, de rétrolavage et de relaxation et par la charge massique à épurer. Enfin, la démarche a été finalisée par une analyse technico-économique comparative des deux procédés évalués, et des principaux résultats obtenus au cours de l’étude.
Author: Bruno Lacoste Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 229
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L'EPURATION DE LA POLLUTION ORGANIQUE DES EAUX USEES, URBAINES OU INDUSTRIELLES, FAIT ESSENTIELLEMENT APPEL ACTUELLEMENT A DES PROCEDES BIOLOGIQUES ANAEROBIES OU AEROBIES. DANS CE DERNIER CAS, LES PROCEDES A BOUES ACTIVEES SONT PARMI LES PLUS COURANTS MAIS NECESSITENT DE GRANDS VOLUMES. LES BIOREACTEURS A MEMBRANES PRESENTENT L'AVANTAGE DE LA COMPACITE ET L'OBTENTION D'UN EFFLUENT DE TRES BONNE QUALITE CONSTANTE MEME A TRES FORTE CHARGE. LES MEMBRANES MINERALES, PARTICULIEREMENT RESISTANTES ONT ETE ETUDIEES DANS NOTRE PILOTE POUR LE TRAITEMENT EN AEROBIOSE D'UNE EAU USEE URBAINE SYNTHETIQUE. NOUS PROPOSONS UN NOUVEAU SYSTEME DANS LEQUEL LE BIOREACTEUR FAISAIT CORPS AVEC LE MODULE DE FILTRATION UTILISE, SUPPRIMANT AINSI TOUT BASSIN CONVENTIONNEL. L'ETUDE DU COLMATAGE MONTRE L'IMPORTANCE DES COMPOSES ISSUS DE LA LYSE BACTERIENNE ET DE CEUX PRODUITS PENDANT LA PHASE DE RALENTISSEMENT DE CROISSANCE DE LA BIOMASSE. LE COLMATAGE TRES RAPIDE DES MEMBRANES EST EVITABLE EN UTILISANT UN DECOLMATEUR A FLUX INVERSE ET EN PRATIQUANT DES PURGES DE BOUES REGULIERES. LA BIOMASSE EST MAINTENUE A UNE VALEUR MOYENNE DE 15 G/L, LE FLUX DE FILTRAT ETANT COMPRIS ENTRE 25 ET 35 L/H.M2 SELON LA POROSITE DE LA MEMBRANE. LA QUALITE DE L'EFFLUENT OBTENU EN SORTIE EST EN TOUS POINTS COMPARABLE OU SUPERIEURE A CELLE D'UNE STATION A BOUES ACTIVEES TRAVAILLANT EN AERATION PROLONGEE. SEULE LA NITRIFICATION EST ENCORE TROP INCOMPLETE. AUCUN DES MODELES CLASSIQUES TESTES NE PERMET D'EXPLIQUER CE QUI SE PASSE APRES LA PHASE DE DECROISSANCE RAPIDE DU FLUX
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Ce travail s'inscrit dans une approche innovante d'intégration de différents procédés membranaires. L'objectif général est l'étude du prétraitement d'eau de mer avant dessalement par osmose inverse afin de réduire le potentiel de colmatage de l'eau vis-à-vis des membranes d'osmose. La démarche adoptée dans cette étude consiste à comparer différents procédés hybrides à membrane : la coagulation couplée à l'ultrafiltration (UF) d'une part et l'adsorption couplée à l'ultrafiltration d'autre part dans différentes conditions opératoires, et pour différents coagulants et adsorbants. Pour cela, des essais de laboratoire et à l'échelle pilote ont été conduits avec une eau de mer réelle de la Méditerranée. Quel que soit le procédé de prétraitement concerné (UF seule ou procédé hybride/UF), l'effet de la qualité du perméat obtenu sur les performances d'une membrane d'osmose ne permet pas de discriminer les procédés. Des taux de rétention en sels élevés, une faible concentration des matières organiques dans le perméat d'osmose inverse et un colmatage progressif dû au dépôt des sels et des matières organiques sont observés pour des expériences en laboratoire à l'échelle de quelques heures. La mise en oeuvre de procédés hybrides adsorption par charbon actif en poudre/UF par rapport au procédé d'UF seule a conduit à des résultats particulièrement intéressants : un faible SDI3, un taux de rétention en matières organiques élevé (70 %) et un colmatage très réduit de la membrane d'UF. De plus, l'approfondissement de l'étude de ce couplage, mis en oeuvre en cellule tangentielle, a montré qu'une augmentation de la vitesse de circulation permet encore une réduction du colmatage. Concernant les procédés hybrides de coagulation/UF, nos résultats montrent qu'ils permettent une diminution du SDI3 et une réduction importante du colmatage. Cependant, ils présentent une faible amélioration du taux de rétention (23 %) par rapport à l'UF seule.
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LES FLUIDES DE COUPE SONT UTILISES ESSENTIELLEMENT PAR LES INDUSTRIES MECANIQUES ET LA LEGISLATION IMPOSE UN TRAITEMENT DES FLUIDES USAGES, AVANT REJET. CETTE ETUDE EST CENTREE SUR L'ANALYSE DES PERFORMANCES DE FILIERES DE TRAITEMENT BASEES SUR DIFFERENTS PROCEDES MEMBRANAIRES (MICROFILTRATION, ULTRAFILTRATION, NANOFILTRATION, OSMOSE INVERSE) APPLIQUEES A DES FLUIDES DE COUPE DE TYPE MACRO- ET MICRO-EMULSION. DEUX ASPECTS DIFFERENTS DU TRAITEMENT SONT ETUDIES: LA SEPARATION DE LA PHASE ORGANIQUE DISPERSEE (HUILE) EN AMELIORANT LE TRANSFERT DE MATIERE ET L'ELIMINATION DES COMPOSES ORGANIQUES SOLUBLES. UNE EXPERIMENTATION SUR DIFFERENTES UNITES PILOTES A PERMIS DE DETERMINER L'INFLUENCE DES PARAMETRES OPERATOIRES (CONCENTRATION EN SEL, CONCENTRATION EN HUILE, VITESSE DE CIRCULATION ET PRESSION TRANSMEMBRANAIRE) SUR LE TRANSFERT DE MATIERE LORS DE L'ULTRAFILTRATION D'UNE MICROEMULSION ET LORS D'UN COUPLAGE DESTABILISATION CHIMIQUE PARTIELLE D'UNE MACROEMULSION ET SEPARATION DE PHASES PAR MEMBRANE. EN PARTICULIER UN PROCEDE NOUVEAU CONSISTANT EN UN COUPLAGE DESTABILISATION ET MICROFILTRATION TANGENTIELLE A ETE INTRODUIT ET EVALUE. L'AMELIORATION DU TRANSFERT DE MATIERE EN PRESENCE DE SEL EST EXPLIQUEE A PARTIR D'UNE ANALYSE DES INTERACTIONS GOUTTE-GOUTTE PAR LA THEORIE D.L.V.O. ENFIN LES EFFICACITES DE PROCEDES MEMBRANAIRES COUPLES OU EN DIRECT ONT ETE DETERMINEES, L'OBJECTIF ETANT D'ELIMINER CONJOINTEMENT LA PHASE DISPERSEE ET LES COMPOSES SOLUBLES. L'INTERET DE LA NANOFILTRATION DIRECTE SANS TRAITEMENT PREALABLE ETE MIS EN EVIDENCE. AU TERME DE CETTE ETUDE, DEUX FILIERES DE TRAITEMENT ADAPTEES AUX MICROEMULSIONS ET AUX MACROEMULSIONS SONT PROPOSEES ET RESTENT A VALIDER A L'ECHELLE SEMI-INDUSTRIELLE
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LA RECUPERATION DE METAUX LOURDS, SOUVENT TRES TOXIQUES, DANS LES REJETS INDUSTRIELS CONSTITUE ACTUELLEMENT UN POINT CAPITAL DE LUTTE POUR LA PROTECTION DE NOTRE ENVIRONNEMENT. PARMI TOUS LES METAUX LOURDS, LE CADMIUM EST TOUT PARTICULIEREMENT PREOCCUPANT A CAUSE DE SA TRES FORTE TOXICITE. CE TRAVAIL CONSISTE A ELABORER UN PROCEDE MEMBRANAIRE SUSCEPTIBLE DE DELIVRER UN PERMEAT DONT LA TENEUR EN CADMIUM EST SOUS LA NORME IMPOSEE ET CE AVEC LE DEBIT LE PLUS ELEVE POSSIBLE. L'ULTRAFILTRATION EST LA TECHNIQUE QUI REALISE, EN L'OCCURENCE, LE MEILLEUR COMPROMIS SELECTIVITE/DEBIT ; NEANMOINS LES IONS CADMIUM SONT, EN SOLUTION, TROP PETITS POUR ETRE RETENUS PAR LES MEMBRANES UTILISEES PAR CE PROCEDE. IL S'AGIT DONC DE PIEGER LES ESPECES TOXIQUES DANS DES ENTITES VOLUMINEUSES: C'EST LE PRINCIPE DE L'ULTRAFILTRATION ASSISTEE PAR DES TENSIOACTIFS. EN UTILISANT UNE MEMBRANE MINERALE EN ZIRCONE DE 15000 DA, UNE CONCENTRATION EN DETERGENT ET DES PARAMETRES OPERATOIRES ADEQUATS, ETUDIES PREALABLEMENT, ON PARVIENT A ABATTRE D'UN FACTEUR 750 LA TENEUR EN CADMIUM, AVEC DES DEBITS AVOISINANT LES 170 L.H#-#1.M#-#2. DEUX MODELISATIONS SONT DEVELOPPEES EN PARALLELE AFIN DE PREVOIR LES FLUX DE PERMEAT. L'UNE S'APPUIE SUR LA THERMODYNAMIQUE DES PROCESSUS IRREVERSIBLES ET L'AUTRE SUR LA THEORIE DES RESISTANCES EN SERIE. IL EST EGALEMENT PROPOSE UN DIMENSIONNEMENT D'INSTALLATION BASE SUR DES VOLUMES ET DES TENEURS REALISTES D'EFFLUENTS INDUSTRIELS. L'ETUDE COMPARATIVE MENEE ENTRE LES PROCEDES CONTINU ET SEMI-BATCH MONTRE QUE CE DERNIER EST PLUS ADAPTE A LA NATURE DES EAUX A TRAITER
Author: Rajindar Singh Publisher: ISBN: 9780750677103 Category : Membrane separation Languages : en Pages : 435
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"Membrane Technology and Engineering for Water Purification, 2nd edition is written in a practical style with emphasis on: process description; key unit operations; systems design and costs; plant equipment description; equipment installation; safety and maintenance; process control; plant start-up; and operation and troubleshooting. It is supplemented by case studies and engineering rules-of-thumb. The author is a chemical engineer with extensive experience in the field, and his technical knowledge and practical know-how in the water purification industry are summarized succinctly in this new edition. This book will inform you which membranes to use in water purification and why, where and when to use them. It will help you to troubleshoot and improve performance and provides case studies to assist understanding through real-life examples"--OCLC.
Author: Julie Guilbaud
Author: Julie Guilbaud
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Author: Hamida Djouder
Author: Fanny Hourlier
Author: Bruno Lacoste
Author: 
Author: Laurent Oligny
Author: HUGO.. MATAMOROS
Author: Cécile Azoug
Author: Rajindar Singh