Modélisation et simulation dynamique du traitement des effluents par bioréacteurs à membranes immergées.

Le traitement des effluents et eaux usées par bioréacteurs à membranes immergées (BAMI) permet d’obtenir une haute qualité de perméat par une dégradation biologique et une séparation physique. Néanmoins, le procédé de filtration est limité par l'influence de facteurs très complexes, en particulier le colmatage de la membrane. Le but du travail est de développer un modèle dynamique et de simuler le procédé de filtration dans les BAMI. Le développement et la simulation des modèles ont été ciblés sur la description des rapports existants entre les variables les plus importantes du système, comme la pression transmembranaire (PTM), les matières en suspension (MES), et le développement du colmatage pendant la filtration. L'influence sur l'évolution du colmatage d'une aération syncopée, injectée à la surface de membrane, et sa synchronisation avec une filtration intermittente ont été étudiées, par voie numérique et expérimentale. Pour l'évaluation du développement du gâteau de filtration, l'hypothèse de la croissance de deux couches de gâteau (une dynamique et l'autre stable) a été émise. Le modèle ainsi développé permet l'étude, le contrôle et l'optimisation des BAMI. Le développement du gâteau et l'influence des cycles intermittents d'aération-filtration sur le colmatage de la membrane et sur l’évolution des résistances à la filtration ont pu être simulés. Le rôle des MES et de l’injection intermittente de grosses bulles à la surface de la membrane, ainsi que son influence sur la croissance du gâteau, ont été pris en considération dans la construction du modèle. Ce dernier permet alors de prévoir le comportement de la PTM