Abstract FR:

Le procede actuel de clarification et desinfection des eaux potables par ultrafiltration consiste a operer a debit constant et a faire circuler l'eau brute sous pression a l'interieur de fibres creuses ; l'eau epuree est collectee a l'exterieur (procede interne-externe). Le depot forme lors de la filtration est elimine par une sequence de retrolavage qui consiste a inverser le sens des flux. L'objectif est d'etudier de possibles ameliorations de ce procede en combinant trois idees. La premiere consiste a operer en mode frontal, c'est a dire sans recirculation a l'interieur du module. La seconde est de tirer parti d'un bullage d'air pour reduire le colmatage ou faciliter le retrolavage. La troisieme est d'operer en configuration externe-interne, les fibres creuses etant alimentees par l'exterieur et le permeat recupere dans la lumiere de celles-ci. Deux modeles theoriques prenant en compte les pertes de charge longitudinales dans le faisceau et dans les fibres sont developpes. Les simulations montrent que le debit net de production est maximum si le diametre externe des fibres et le taux de remplissage sont fixes aux valeurs optimales resultant de la competition entre l'augmentation de la surface filtrante et des pertes de charge. Ils quantifient egalement l'influence des proprietes de la ressource et des conditions operatoires. Menees sur une suspension de bentonite et sur l'eau de seine a differentes echelles, de la fibre unique a un module de taille industrielle, les experiences confirment globalement les resultats theoriques. Elles montrent aussi que le procede externe-interne et l'emploi d'air lors de la filtration permettent d'allonger les cycles de filtration augmentant ainsi le debit net et diminuant donc les pertes en eaux. Utilise lors des sequences de retrolavage, l'air permet d'en reduire la duree et d'en augmenter l'efficacite notamment lorsqu'il est couple a un a-coup de pression