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Theses Year : 1994

Formation and transfer resistance of a colloidal deposit on an ultrafiltration membrane

Formation et résistance au transfert d'un dépôt de colloïdes sur une membrane d'ultrafiltration

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Abstract

The aim of this work is the study of the influence of the properties of a colloidal suspension on tangential flow ultrafiltration. Experiments, described in the first chapter, have been performed with a colloidal suspension of clay in the presence of electrolytes. Properties of such a suspension are presented in the second part where the suspension stability is considered as a consequence of electrostatic interaction as in the DLVO theory. The third chapter describes the effect of the suspension stability on ultrafiltration. Models predicts the influence of electrostatic interactions on transfer mechanisms controlling filtration : cake formation and hydraulic resistivity of the cake. Results of lux recovery after ultrafiltration are mentionned in the next section. Investigation of salt rejection by the cake layer is the subject of the last chapter. Such phenomenon is described as electrostatic repulsion of ions by charged surface of the colloid. In conclusion, this thesis is an overview of the influence of suspension stability or of the electrostatic interactions on the transfer mechanisms occuring during cross flow filtration of colloids.
Le but de cette thèse est d'étudier l'influence des propriétés d'une suspension colloïdale sur l'efficacité du procédé d'ultrafiltration appliqué au traitement de l'eau. Pour cela, les expériences, détaillées dans une première partie, sont menées avec une suspension colloïdale d'argile contenant des électrolytes. Les propriétés physico-chimiques d'un tel mélange font l'objet du deuxième chapitre où la stabilité de la suspension est définie à travers la théorie DLVO, c'est à dire en considérant les interactions électrostatiques. Le troisième chapitre analyse l'influence de la stabilité de la suspension sur le colmatage de la membrane. Des modélisations permettent d'expliciter physiquement ces résultats en prenant en compte l'influence des interactions électrostatiques sur les mécanismes de transfert qui régissent l'ultrafiltration: la cinétique de dépôt et la résistance hydraulique du dépôt. L'étape de décolmatage de la membrane après les filtrations est exposée dans un quatrième chapitre. Une cinquième partie présente le rejet de sel engendré par le dépôt de colloïdes. Ce phénomène est décrit par les répulsions électrostatiques entre les ions et les surfaces chargées du colloïde. En conclusion, cette thèse présente donc plus généralement l'influence de la stabilité d'une suspension ou des interactions électrostatiques sur l'ensemble des mécanismes de transfert intervenant lors du colmatage d'une membrane d'ultrafiltration par un colloïde.
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Dates and versions

tel-00143594 , version 1 (26-04-2007)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00143594 , version 1

Cite

Patrice Bacchin. Formation et résistance au transfert d'un dépôt de colloïdes sur une membrane d'ultrafiltration. Génie des procédés. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 1994. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00143594⟩
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