Procédés hybrides associant la filtration membranaire et l'adsorption/échange ionique pour le traitement des eaux usées en vue de leur réutilisation

L'objectif de cette étude est de développer un procédé hybride combinant la séparation membranaire et l'adsorption/ échange ionique pour traiter les effluents secondaires en vue leur réutilisation. L'application de ce type de procédé aux eaux usées nécessite une recherche des coûts les plus faibles en tenant compte de la spécifité des matières organiques contenues dans ces effluents. Par ailleurs il parait souhaitable de développer un procédé durable c'est-à-dire de minimiser la consommation énergétique et de faire en sorte que les additifs utilisés soient régénérables. Ceci nous a conduit à privilégier un procédé ou membranes immergées et adsorbant régénérable sont associés dans le même réacteur. Nous nous sommes intéressés principalement au traitement des composés organiques des effluents secondaires, soit en étudiant la fraction hydrophobe composée de substances humiques (majoritairement acides fulviques dans notre étude), soit en en travaillant avec une solution synthétique de composition proche de celle d'un effluent secondaire. Pour ce faire, cette étude à comporté les étapes suivantes : 1 Recherche d'un matériau alternatif au charbon actif en poudre CAP avec une étude comparative des cinétiques et des isothermes d adsorption; 2. Etude de la réponse du procédé hybride à deux échelles en utilisant le CAP et la résine substitut ; 3. Amélioration d un protocole qui permette de prédire le potentiel de colmatage des eaux vis à vis des étapes de nanofiltration ou d'osmose inverses qui pourraient compléter le procédé étudiéThis study deals with the development of a hybrid process combining membrane filtration and adsorption or ion exchange for the treatment of secondary effluent for their reuse. The application of this process to the treatment of wastewaters needs to look for the lowest cost by taking into account the specificity of the organic matter of the effluents and by developing a durable process by lowering its energetic consummation and using regenerable adsorbents. This led us to privilege the combination in the same reactor, an immersed membrane and a regenerable adsorbent. We were interested mainly in the treatment of the organic compounds of the secondary effluents, either by studying the hydrophobic fraction humic substances (mainly fulvic acid in our study), or a synthetic secondary effluent.For these purposes, our study followed these steps:1. Research of an alternate material to the Powdered Activated Carbon PAC; a comparative study of the kinetics and isotherms of adsorption was then investigated. 2. Study of the response of the hybrid process at two scales by using PAC and the Ion Exchange Resin. 3. Improvement of a protocol of the determination of the fouling potential of the treated water that could be treated by either nanofiltration or reverse osmosisTOULOUSE-INSA (315552106) / SudocSudocFranceF