Comment fonctionne la membrane MBR pour le traitement de l'eau ?

Le bioréacteur à membrane (MBR) est une technologie de traitement des eaux innovante qui intègre la dégradation biologique (par boues activées) à la séparation membranaire pour obtenir une séparation solide-liquide efficace, remplaçant ainsi les bassins de sédimentation traditionnels. Ses principes de filtration peuvent être appréhendés sous les angles suivants.

Il existe deux principaux types de membranes MBR :

● Membranes plates : en forme de plaque, adaptées aux applications à petite échelle.

● Membranes à fibres creuses : Structures fibreuses creuses avec de grandes surfaces spécifiques par unité de volume, largement utilisées dans les purificateurs d'eau domestiques.

Le procédé de séparation repose sur la structure microporeuse de la membrane :

● Les molécules d'eau et les petits solutés traversent les pores de la membrane, tandis que les particules plus grosses (par exemple, les boues activées, les matières en suspension) sont retenues.

● La taille des pores des membranes MBR est généralement d'environ 0,1 μm (certaines peuvent être plus petites), permettant une élimination efficace des micro-organismes et des impuretés en suspension.

Le MBR fonctionne selon deux modes principaux :

● Pression de tête hydraulique (HHP) : Utilise la différence de pression entre l'eau d'alimentation et le côté perméat pour entraîner la filtration.

● Aspiration par pompe : Utilise une pompe pour aspirer l'eau à travers la membrane, convient aux systèmes à basse pression.

En cours de fonctionnement, l'aération est souvent utilisée :

L'aération provoque la vibration des fibres de la membrane, empêchant l'encrassement (dépôt de boues sur la surface de la membrane) et assurant une filtration stable.

Le bioréacteur à membrane (MBR) combine la dégradation biologique (dans le réacteur) avec la séparation membranaire :

Dans le réacteur biologique, des micro-organismes décomposent les polluants organiques. La membrane filtre ensuite les micro-organismes et les matières en suspension, produisant un effluent de haute qualité.

En résumé, le MBR exploite la capacité de la membrane microporeuse à séparer les particules par taille, intègre le traitement biologique à la séparation physique et utilise l'aération pour maintenir les performances de la membrane, permettant ainsi une purification efficace des eaux usées.