WO2015082855A1 - Procede de controle de l'integrite de membranes de filtration durant leur fonctionnement - Google Patents

Procede de controle de l'integrite de membranes de filtration durant leur fonctionnement Download PDF

Info

Publication number
WO2015082855A1
WO2015082855A1 PCT/FR2014/053172 FR2014053172W WO2015082855A1 WO 2015082855 A1 WO2015082855 A1 WO 2015082855A1 FR 2014053172 W FR2014053172 W FR 2014053172W WO 2015082855 A1 WO2015082855 A1 WO 2015082855A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
integrity
concentrate
permeate
separation module
filtration
Prior art date
Application number
PCT/FR2014/053172
Other languages
English (en)
Inventor
Nouhad Abidine
Original Assignee
Abc Membranes
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abc Membranes filed Critical Abc Membranes
Priority to EP14825410.5A priority Critical patent/EP3077087A1/fr
Publication of WO2015082855A1 publication Critical patent/WO2015082855A1/fr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/10—Testing of membranes or membrane apparatus; Detecting or repairing leaks
    • B01D65/104—Detection of leaks in membrane apparatus or modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/031—Two or more types of hollow fibres within one bundle or within one potting or tube-sheet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2317/00—Membrane module arrangements within a plant or an apparatus
    • B01D2317/02—Elements in series
    • B01D2317/025—Permeate series
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2317/00—Membrane module arrangements within a plant or an apparatus
    • B01D2317/04—Elements in parallel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/04—Backflushing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/10—Use of feed

Definitions

  • the present invention relates to membrane filtration and relates more particularly to a method for controlling the integrity of filtration membranes used, especially in water treatment plants.
  • the invention also relates to a device for implementing this method.
  • UV water disinfection such as the chemical disinfection of water with chlorine-based derivatives or ozone
  • these techniques do not eliminate the skeletons and debris of these organisms, which remain in the treated water.
  • the use of membranes for water filtration unlike the aforementioned techniques, does not kill the bacteria but eliminates them by retention, and the quality of the water thus produced is significantly improved.
  • a subsequent step that is mandatory to ensure sanitary stability in storage tanks and in the water distribution system, the risk of formation of disinfection by-products is limited.
  • a filtration membrane The proper functioning of a filtration membrane is closely linked to the respect of its integrity.
  • the disinfection capacity of a filtration membrane is reduced whenever a surface defect appears or, in the case of hollow fiber filtration, a fiber breaks.
  • the viral reduction of an ultrafiltration module which has a filtration area of about 55 m 2 and containing between 15 and 20,000 new and intact hollow fibers is 6 to 7 log. This viral reduction is reduced to less than 3 log when the module has a single broken fiber.
  • the public health monitoring agencies are obliging plant operators who use membrane filtration to disinfect water, to regularly monitor the integrity of installed membranes. These organizations now accept that these tests are not performed continuously but regularly. Nevertheless, they encourage operators, suppliers and researchers to develop integrity tests that can be carried out in operation and continuously, in order to guarantee the safety of the water produced at all times.
  • Ultrafiltration in drinking water treatment was used for the first time in 1988 at the Amoncourt plant in France (180 m 3 / day production). Since then, the use of hollow fibers of micro- or ultrafiltration has been growing and cumulative production across all applications exceeded several million m 3 / day. The number of water filtration facilities equipped with membranes has reached several thousand units worldwide and this number will grow at least annually by between 6 and 10% in the coming years.
  • this type of membrane offers a capacity of reduction of microorganisms, bacteria and viruses which remains unequaled.
  • membranes used to disinfect water whether they are flat membranes or hollow fibers, present two combined risks from their manufacturing protocol and the applied filtration process.
  • the membranes may have defects related to their manufacturing conditions (bubbles from a degassing defect of the collodion used to produce the membranes or generated by cavitation at the outlet of the die). In general, these defects are detected during the final tests performed by the membrane manufacturer or appear during the first months of use.
  • chemical, thermal or mechanical aging, or the combination of these different types of aging can cause breaks between the constituent polymer chains of the membrane. These breaks are generally at the origin of the breakage of the fibers which can appear in the time. At the end of the life of the membranes, the number and the frequency of the breaks of fibers are accentuated which imposes the replacement of the modules.
  • Some techniques are based on the diffusion of air through the membranes.
  • air or gas
  • pressure upstream side concentrate raw water
  • downstream permeate side treated water
  • the test can be done by putting the permeate compartment of the membranes under vacuum. The measurement of the integrity of the membranes can then be done by measuring the rise of the pressure.
  • Patent FR 2894843 illustrates an example of implementation of such a technique.
  • the target product is a product strongly retained by the membrane (retention> 98%) and is at a high concentration of origin in the liquid to be treated.
  • the system continuously measures (or semi-continuous, ie at substantially regular time intervals) the concentration of the target element in the treated water, and compares this concentration with the reference value when the membrane is honest. When a variation is measured and detected, the formation of a defect is then determined, and remains to be located only.
  • This protocol is however not applicable with membranes of micro- or ultra-filtration. Indeed, during a fiber breakage or defect in the membrane (of the type of a hole), the variation of the concentration of colloid, particles or other products dissolved in the permeate is very low and hardly detectable. For example, for an industrial module developing a filter surface of 40 to 90 m 2 , or 14,000 to 30,000 fibers, the variation in turbidity in the permeate is barely noticeable. Studies have shown that it is possible to measure a slight change in turbidity in the permeate only if the turbidity of the raw water is greater than 20 NTU. These same studies have shown that it is impossible to measure a turbidity variation, even with water at 20 NTU, since the measurement is carried out on a block composed of several modules.
  • a method for controlling the integrity of at least one filtration membrane ensuring the separation of a fluid into a first permeate and a first concentrate comprising the following steps: a / concentrating the first permeate from filtration by the filtration membrane by means of a separation module (M) comprising hollow fibers (Fc) present within the separation module (M) and adapted to separate the first permeate into a second permeate ( ⁇ ' ) and a second concentrate (C),
  • the first permeate resulting from the filtration carried out by the controlled filtration membrane is thus concentrated via hollow fibers present within the separation module and whose function is to separate said first permeate. in another permeate and another concentrate depending on the state of the filtration membrane. Depending on the type of hollow fiber used and their cutoff threshold, a more or less significant concentration of the second concentrate can be obtained.
  • concentration of the first permeate may be obtained by various techniques known to those skilled in the art among which mention may be made of membrane evaporation, filtration, centrifugation, or filtration-centrifugation coupling.
  • the interest of this first step of the process is to obtain a concentration of the suspended matter, particles and microorganisms which were not retained by the controlled filtration membrane and which were diluted by the first permeate produced by the honest parts. of membranes forming the major part of the whole module.
  • the splitter can be constructed as a multi-port valve which is connected to the separation module so as to collect the second concentrate and allow its analysis.
  • the analysis of the composition and / or concentration of the second concentrate may be carried out by one or more identical or complementary sensors whose function is to be able to determine the state of the quality of the concentrate.
  • This step is performed with a level of precision unequaled compared to other known techniques for verifying the integrity of a filtration membrane. This result comes from the fact that, prior to the actual analysis step, and as previously explained, the second concentrate has been concentrated during step a /, which has the consequence of increasing the level of sensitivity. analyzes performed.
  • the sensors used to perform the analysis can be of different types and can accurately detect variations in the quality of the second concentrate.
  • the action of several identical or different types of sensors can be combined so as to obtain complementarity and further refine the results of the analysis in progress.
  • the last step of the method, of examining the evolution over time of the results of the analysis thus carried out by the one or more sensors on the second concentrate, can be carried out by various means which will be detailed below.
  • This analysis makes it possible to inform the user on the integrity of the controlled filtration membranes according to the analyzes carried out by the one or more sensors.
  • the defects are detected with all the more precision and reliability that they were amplified by the concentration step which made it possible to obtain the second concentrate.
  • the variations in the quality of the concentrate analyzed can thus be monitored much more effectively than in the known techniques.
  • the cutoff threshold of the hollow fibers of the module is greater than, or close to, the cutoff threshold of the controlled filtration membrane.
  • the permeate is filtered at the hollow fibers of the separation module to directly give the second permeate without passing materials likely to be in the second concentrate.
  • the change in the concentration of the first permeate at the level of the separation module during step a / is therefore zero and it is possible to track the absence of the second concentrate in time to confirm the good integrity of the controlled filtration membranes. .
  • the first permeate is filtered to give the second permeate and the second concentrate which reveals the possible presence of suspended matter, particles or microorganisms that should have been retained by the controlled filtration membrane.
  • These suspended solids, particles or microorganisms are retained by the hollow fibers, hence the presence of a second concentrate with a certain concentration.
  • the examination of the evolution of the quality of the second concentrate makes it possible to follow the state of integrity of the controlled filtration membrane. After identification and repair of the (or) filter membrane (s) controlled (s) as unintegrated (s), no suspended matter is no longer retained by the hollow fibers of the separation module and the concentration of the second concentrate falls to a zero level.
  • the cutoff threshold of the hollow fibers of the separation module may also be less than the cutoff threshold of the controlled filtration membrane.
  • the cutoff threshold of the hollow fibers of the separation module may also be less than the cutoff threshold of the controlled filtration membrane.
  • the hollow fibers of the separation module when the cutting threshold of the hollow fibers of the separation module is lower than the cutoff threshold of the controlled filtration membranes, the hollow fibers retain a larger amount of second concentrate which reveals the presence of suspended solids, particles or microorganisms that should have been retained by the controlled filtration membranes and whose composition or concentration variation can be analyzed to determine the existence of a lack of integrity.
  • said at least one sensor used to analyze the second concentrate makes it possible to measure one or more of the following parameters among the ultraviolet light absorption, the turbidity, the number or the size of the particles present. in the second concentrate. These parameters make it possible to characterize the concentration level of the concentrate with greater precision since it has been concentrated during step a /.
  • the method for controlling the integrity of filtration membranes comprises an additional step of measuring the variations of the pressure of the separation module by means of pressure sensors placed upstream and downstream of said separation module.
  • This additional step makes it possible to check the operating state of the separation module and, if necessary, its integrity. Indeed, if the evolution over time of the measurements made by these two pressure sensors varies, this indicates that the separation module has a defect, such as clogging or breakage, and that its operation is no longer adapted. In this case, it is necessary to examine the origin of this defect and to find a solution.
  • the evolution over time of the composition and / or the concentration of the second concentrate can be processed by an analytical unit which makes it possible to analyze the results transmitted by the sensors and, the if necessary, by the pressure sensors.
  • This information can be used to diagnose the state of integrity of the controlled filtration membranes and report and identify any occurrence of a lack of integrity.
  • the first permeate may be directed by a secondary conduit to the separation module so as to allow backwashing of said separation module. This backwashing can thus maintain the good operating condition of the separation module and extend its life without having to change it as soon as a problem occurs.
  • the second permeate and the second concentrate may be directed independently of one another or in a common conduit to a storage tank (S) of the first permeate.
  • S storage tank
  • the present invention also relates to a device for controlling the integrity of filtration membranes, in particular by implementing the method described above, by offering a high accuracy and reliability in the results, a low cost and suitable for being used without interrupting the treatment cycle of filtered fluids.
  • the invention relates to a device for monitoring the integrity of at least one filtration membrane adapted to ensure the separation of a fluid into a first permeate and a first concentrate comprising:
  • a separation module comprising hollow fibers (Fc) present within the separation module (M) and capable of receiving the first permeate (P) and capable of separating it into a second permeate ( ⁇ ') and a second concentrate (C),
  • At least one sensor (Ce) able to perform an analysis of the composition and / or the concentration of the second concentrate
  • Vm a distributor
  • the device thus comprises a separation module receiving the first permeate resulting from the separation carried out by the filtration membranes whose integrity it is desired to control.
  • This separation module allows itself to be separated using hollow fibers capable of separating the first permeate by filtration into a second permeate and a second concentrate.
  • a splitter connected to the separation module makes it possible to direct the second concentrate towards means for analyzing the composition and / or the concentration of the second concentrate and to which it is also connected.
  • This distributor makes it possible to direct the second concentrate of the modules not concerned by the analysis of the instant t towards the permeate storage tank of the installation or, failing that, towards the sewer.
  • the means for analyzing the composition and / or the concentration of the second concentrate are constituted by at least one sensor capable of performing such an analysis. Analysis means themselves connected to said at least one sensor make it possible to follow the evolution over time of the composition and / or the concentration of the second concentrate.
  • the hollow fibers of the separation module have a cut-off threshold greater than or close to the cutoff threshold of the controlled filtration membrane. Depending on this cutoff threshold level, the user will be able to interpret the results of the membrane integrity check.
  • pressure sensors placed upstream and downstream of the separation module make it possible to measure the pressure variations of said separation module. These sensors make it possible to control the level of clogging or the integrity of the membranes present inside the separation module and according to the results indicate to the user whether to proceed to a cleaning of these (by backwashing or by chemical washing) or replace them by changing the entire separation module.
  • an analytical unit makes it possible to process the evolution over time of the composition and / or the concentration of the second concentrate. This plant makes it possible to process the results of several separation modules possibly present on the different filtration modules of the same fluid treatment station.
  • the separation module has a helical configuration that optimizes the ergonomics of the separation module. Indeed, in this way the first permeate can pass inside the separation module in a significant length without the separation module occupies a space too large, which reduces the size of said separation module and represents an advantage in the installation of the device.
  • a secondary duct makes it possible to direct the first permeate towards the separation module so as to allow backwashing of said separation module. This secondary duct is therefore a bypass route of the first permeate which is used to bring it into contact with the separation module in the opposite direction to the normal operation of the device according to the invention when the separation module concentrates the first permeate.
  • a storage tank of the first permeate is adapted to receive the second permeate and / or the second concentrate.
  • the second permeate and the second concentrate can reach this reservoir either directly from the separation module or via the distributor. .
  • the losses likely to result from the implementation of the method of controlling the integrity of the filtration membranes are almost zero since the second permeate and the second concentrate can be recovered.
  • a particularly advantageous use of the device for checking the integrity of at least one filtration membrane according to the invention can be carried out in a water treatment station comprising a plurality of filtration modules implementing filtration membranes, each filtration module being respectively associated with one of a plurality of filtration membrane integrity control devices according to the invention, the distributor of which is common to all the devices, all of said devices being connected to the single common distributor arranged to direct the second concentrates respectively from the devices to common means of analysis of the composition and / or concentration of the second concentrates and to common means of analysis of the evolution over time of the composition and / or concentration of the second concentrates.
  • the device according to the invention is thus connected to the network of said water treatment station E so as to recover a portion of the filtered water in the form of a first permeate P.
  • the device according to the invention is composed of a separation module M consisting of a hollow tube which preferably has a twisted helical shape and inside which is present a set of hollow fibers Fc comprising about ten fibers. According to the characteristics of the treated liquid, in this case the water filtered by the treatment station in the present example, these hollow fibers Fc have a cut-off point greater than, equal to or less than that of the membranes. present on the station.
  • hollow fibers Fc that can be used in the separation module M can be produced according to a manufacturing protocol that makes it possible to ensure an inner diameter of the fibers of 0.90 +/- 0.02 mm.
  • the manufacturing conditions make it possible to obtain a water permeability equal to 220 +/- 20 l / hm 2 .bar measured at a temperature of 20 ° C. and this with a cut-off point vis-à-vis Dextran equals, for example, about 80,000 daltons.
  • the two characteristics mentioned above were determined according to AFNOR specifications in force in France.
  • the separation module M is for example in the form of a micromodule equipped with a sufficient filtration area (from 200 to 800 cm 2 depending on the capacity of the separation module) and which favors the length of item.
  • This construction makes it possible to maximize the concentration of the products retained by the internal surface of the hollow fibers Fc throughout the separation module M.
  • the recovery of a second permeate P 'at the outlet of the separation module M takes place in a rather bulky channel to minimize the pressure drop due to the flow downstream of the separation module M. This ensures the separation module M a better operation during filtration / concentration and during its eventual backwash which will be detailed below.
  • FIG. 1 schematically illustrates the operating principle of a separation module M used for the concentration of the first permeate P recovered after the membrane filtration carried out at the water treatment station E.
  • a valve V directs, in turn, the first permeate P of a membrane filtration module tested to the separation module M to ensure the concentration of the first permeate P.
  • a second valve V 2 in communication with the valve V and a secondary duct D is then closed while a third valve V 3 in communication with the valve V and the separation module M is open.
  • the valve V 2 is open and the valve V 3 is closed, allowing the first permeate P to arrive at the level of the separation module M against the direction via the secondary conduit D.
  • a fourth valve V 4 in communication with the secondary conduit D is arranged to direct, in turn, the first permeate P to the separation module M or a storage tank S.
  • a fifth valve V 5 in communication with the valve V 4 provides the backwashing while a sixth valve V 6 is arranged to send the first permeate P to the tank of storage S.
  • valve V 3 When the valve V 3 is open and the valve V 2 is closed, the first permeate P is treated by the separation module M. It is then filtered through the hollow fibers Fc and can be separated into a second permeate P ' and a second concentrate C.
  • the valves V 5 and V 6 are open and the valve V 4 is closed, the second permeate P 'is directed to the storage tank S or to the sewer.
  • a valve V 7 makes it possible to direct the second concentrate C of the separation module M towards a sensor Ce via a splitter Vm.
  • a valve V 8 in communication with the valve V 7 and a storage tank S is closed while a valve V 9 in communication with the valve (V 7 ) and the distributor Vm is open.
  • An assembly I can be defined, this set I representing a device according to the invention constituted by a separation module M receiving the first permeate P, a secondary duct D and the valves Vi to V 9 .
  • a device for controlling the integrity of filtration membranes according to the set I comprising a module M separation, which develops only 400 cm 2 of filtration area.
  • the separation module M contains only 10 hollow fibers Fc placed in a cartridge of useful length of 1.5 m. In this way, the total filtration of the volume of the filtration module M (here of 9.5 ml) is done in about 15 seconds. This can be done under an effective pressure of 0.25 bar pressure at 20 ° C. As a result, by continuously filtering water for 5 minutes with this separation module M, a concentration factor of 20 is obtained for the suspended solids, particles, viruses, bacteria or any other product retained by the membrane placed at first rank.
  • FIG. 2 schematically illustrates the filtration carried out by several devices I (li, l 2 , l n , etc.) connected to several modules F (Fi, F 2 , F n , etc.).
  • Each separation module M of a device I receives a first permeate P (Pi, P 2 , P n , etc.) that it can filter continuously and the second concentrate C thus obtained (C'i, C 2 , C ' n , etc. ..) is sent to a common distributor Vm in the form of a multichannel valve.
  • the filtration duration of each separation module M of a device I can be modulated according to the desired concentration and the sensitivity of the sensors used downstream of each separation module M.
  • the filtration time of a separation module M may be equivalent to a complete filtration cycle.
  • This multichannel valve can select a separation module M from several separation modules M of several devices I, each being associated with a filtration module F used within the same water treatment station E. The various separation modules M are then used in turn.
  • the multichannel valve then sends the second concentrate C from a separation module M to the measuring cell of the analyzer or analyzers such as concentration sensors Ce associated with an analytical unit A installed downstream of the separation modules M .
  • the analyzes are performed on the separation modules M associated with the filtration modules F of the water treatment station E, each filtration module F having intact filtration membranes.
  • a result, reference, is generated and corresponds to each filtration module F installed so each separation module M.
  • the advantage of this method is that it makes it possible to use robust equipment that has an approved efficiency (conventional multichannel distributor and for example a Hach turbidimeter for performing measurements online).
  • the only element that may require maintenance is the separation module M.
  • the clogging of the separation modules M can occur in the following two cases:
  • the turbidity of the raw water is equal to 2 NTU and that of the permeate P of an integrated module F is less than or equal to 0.1 NTU (generally 0.06 to 0.08 NTU).
  • 0.1 NTU generally 0.06 to 0.08 NTU
  • the variation in turbidity read by a conventional turbidimeter becomes quite reliable and representative of a significant variation.
  • the turbidity measured will be close to 0.2 to 0.5 NTU depending on the size of the leak observed (50 micron hole or fracture of a fiber over 15,000 constituent fibers of a module).
  • the attribution of this increase in turbidity can thus be linked to a significant variation in the quality of the water because it is no longer linked to a potential error in the measurement made by the device.
  • the feed pipe from the first permeate P to the separation module M is a flexible plastic tube made of polyamide, polyethylene or teflon with an internal diameter of 8 mm.
  • the discharge pipe of the first permeate P of the separation module M is also a plastic tube of 8 mm internal diameter.
  • the second permeate P 'of the separation module M is evacuated through a large orifice so as to minimize the pressure drop created by the flow of the water thus filtered.
  • the outlet pipe of the second concentrate C of the separation module M is a plastic tube of internal diameter of only 2 mm.
  • At least three pneumatic valves (3-way valves) or electrical valves will be used to isolate the separation module M or to impose specific conditions on it:
  • vs. Condition 3 - purge only mode with Vi, V 3 , V 7 and V 9 open and V 2 , V 4 , V 5 and V 8 closed.
  • This mode can be used to flush the separation module M to reduce the risk of clogging it incurs.
  • This mode makes it possible, if it is of controlled duration, to feed the sensors Ce by the second concentrate C accumulated in the separation module M during the concentration period (ie total filtration period) that one just realized.
  • the dimensions of the pipes chosen make it possible to impose a ratio of section equal to 1/16 between the discharge of the valve V 9 and the supply and discharge of the other valves.
  • the water is concentrated with a separation module M equipped with only 10 hollow fibers of 0.9 mm in diameter, ie a section ratio between the outlet of the valve V 9 and the entry of the fibers equal to approximately 0.5.
  • the valve V 9 can be fully open as we have previously described. However, it is possible to maximize the filtration within each separation module M by concentrating the first permeate P of the filtration modules F tested with the valve V 9 closed.
  • the second concentrate C of the separation module M is periodically discharged to the means for analyzing the composition and / or the concentration of the second concentrate C. Note that in this case, the use of a multi-channel valve is no longer needed to manage the distribution of the second concentrate C of each of the separation modules M, this function being provided by the analytical central A of the overall management of the installation.
  • the concentration factor increases with the pressure as a driving force, which reduces the number of acquisition units A needed on a large plant.
  • the backpressure applied permanently in the permeate compartment P of the installation must be less than 0.5 bar. This precaution of use makes it possible to minimize the irreversible clogging of the separation modules M.
  • it would suffice to regulate this pressure by means of a control valve adapted to the conditions applied (flow rate and pressure) in the case where the The main filtration plant operates with a permanent counterpressure greater than 0.5 bar.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Il est proposé un procédé de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration permettant la séparation d'un fluide en un premier perméat (P) et un premier concentrât (C). Le premier perméat (P) issu de la filtration obtenue par les membranes de filtration est concentré au moyen d'un module de séparation (M) comprenant des fibres creuses (Fc) présentes au sein du module de séparation (M) et apte à séparer ledit premier perméat (P) en un second perméat (P') et un second concentrât (C'). Le concentrât (C') ainsi obtenu est dirigé au moyen d'un répartiteur (Vm) vers des moyens d'analyse de la composition et/ou de la concentration du second concentrât (C'). On effectue ensuite une analyse du second concentrât (C') au moyen d'au moins un capteur (Cc), et on examine l'évolution dans le temps du résultat de l'analyse effectuée sur le second concentrât (C') pour en déduire une information de qualification d'intégrité ou de non-intégrité de la membrane.

Description

PROCEDE DE CONTROLE DE L'INTEGRITE DE MEMBRANES DE FILTRATION DURANT LEUR FONCTIONNEMENT
Domaine Technique
La présente invention se rapporte à la filtration membranaire et concerne plus particulièrement un procédé permettant le contrôle de l'intégrité des membranes de filtration utilisées, notamment, dans des stations de traitement des eaux. L'invention concerne également un dispositif permettant la mise en œuvre de ce procédé.
Arrière-plan Technologique
La désinfection de l'eau par rayonnement ultra-violet (UV) comme la désinfection chimique de l'eau par des dérivés à base de chlore ou par l'ozone, sont des solutions qui sont couramment utilisées. Mais ces techniques ne permettent pas d'éliminer les squelettes et débris de ces organismes, lesquels restent donc dans l'eau traitée. L'utilisation des membranes pour la filtration des eaux, contrairement aux techniques précitées, ne tue pas les bactéries mais les élimine par rétention, et la qualité de l'eau ainsi produite est notablement améliorée. Ainsi, lors de la désinfection chimique de l'eau, étape ultérieure qui est obligatoire pour assurer la stabilité sanitaire dans les réservoirs de stockage et dans le réseau de distribution d'eau, le risque de formation de sous-produits de désinfection est limité.
Le bon fonctionnement d'une membrane de filtration est intimement lié au respect de son intégrité. Ainsi, la capacité de désinfection d'une membrane de filtration se trouve amoindrie chaque fois qu'un défaut de surface apparaît ou, dans le cas d'une filtration par fibre creuse, qu'une fibre se casse. A titre d'exemple, l'abattement viral d'un module d'ultrafiltration qui présente une surface de filtration proche de 55 m2 et contenant entre 15 et 20 000 fibres creuses neuves et intègres est de 6 à 7 log. Cet abattement viral est réduit à moins de 3 log lorsque le module présente une seule fibre cassée. Pour cette raison, les organismes chargés de la surveillance de la santé publique obligent les exploitants d'usines qui utilisent la filtration par membranes pour désinfecter l'eau, à contrôler régulièrement l'intégrité des membranes installées. Ces organismes acceptent aujourd'hui que ces tests ne soient pas réalisés en continu mais à une fréquence régulière. Néanmoins, ils incitent les exploitants, les fournisseurs et les chercheurs à développer des tests d'intégrité pouvant être effectués en fonctionnement et en continu, afin de garantir en permanence la sécurité sanitaire des eaux produites.
Art Antérieur
L'ultrafiltration en traitement des eaux potables a été utilisée pour la première fois en 1988 à l'usine d'Amoncourt en France (production 180 m3/jour). Depuis, l'utilisation des fibres creuses de micro- ou d'ultra- filtration n'a cessé de croître et la production cumulée, toutes applications confondues, a dépassé plusieurs millions de m3/jour. Le nombre d'installations de filtration d'eau équipées de membranes a atteint plusieurs milliers d'unités dans le monde et ce nombre connaîtra une croissance annuelle au moins comprise entre 6 à 10 % dans les années à venir.
Grâce à leur seuil de coupure, souvent compris entre 10 et 100 nanomètres (0,01 - 0,1 μιτι), ce type de membrane offre une capacité d'abattement des micro-organismes, bactéries et virus qui demeure inégalée.
Cependant, les membranes utilisées pour désinfecter l'eau, qu'il s'agisse de membranes planes ou de fibres creuses, présentent deux risques combinés provenant de leur protocole de fabrication et du procédé de filtration appliqué.
Premièrement, les membranes peuvent présenter des défauts liés à leurs conditions de fabrication (bulles provenant d'un défaut de dégazage du collodion utilisé pour produire les membranes ou engendrées par une cavitation à la sortie de la filière). D'une manière générale, ces défauts sont détectés lors des tests finaux réalisés par le fabricant des membranes ou apparaissent lors des premiers mois d'utilisation. Deuxièmement, le vieillissement chimique, thermique ou mécanique, ou l'association de ces différents types de vieillissement, peuvent engendrer des ruptures entre les chaînes de polymères constitutives de la membrane. Ces ruptures sont généralement à l'origine de la casse des fibres qui peuvent apparaître dans le temps. A la fin de la vie des membranes, le nombre et la fréquence des casses de fibres s'accentuent ce qui impose le remplacement des modules.
Différentes techniques de vérification de l'intégrité des membranes ont été décrites dans l'art antérieur. Celles-ci peuvent être classées en différentes catégories.
Certaines techniques sont basées sur la diffusion de l'air au travers des membranes. Classiquement, après avoir vidangé un côté ou les deux côtés des membranes, de l'air (ou un gaz) est introduit sous pression en amont côté concentrât (eau brute) ou en aval côté perméat (eau traitée) des membranes. Après stabilisation de la pression d'air, la chute de pression ou le débit de gaz traversant est mesuré au cours du temps. En fonction de la rapidité de la chute de pression qui est mesurée, et sur la base de données fournies par le fabriquant des membranes, il est alors possible de qualifier l'intégrité ou l'absence d'intégrité des membranes.
En variante, dans le cas des membranes fibres creuses immergées dans un bassin contenant l'eau brute à filtrer, le test peut se faire en mettant le compartiment perméat des membranes sous vide. La mesure de l'intégrité des membranes peut alors se faire en mesurant la remontée de la pression.
Le brevet FR 2894843 illustre un exemple de mise en œuvre d'une telle technique.
Ces techniques présentent l'inconvénient d'être réalisées uniquement lorsque le système est à l'arrêt, c'est-à-dire hors fonctionnement, et de nécessiter un temps d'arrêt assez long (vidange, pressurisation, test, remise en eau, ...). La durée totale d'un test d'intégrité est généralement proche ou supérieure à l'heure, lorsqu'il est réalisé sur un rack ou bloc composé de plusieurs modules de filtration. Cette durée est notablement augmentée dès lors que les tests sont faits sur chaque module équipant une usine de traitement des eaux ou que les modules doivent être démontés. Des durées d'arrêt de l'exploitation de l'usine durant 2 à 6 heures sont alors couramment observées, ce qui est au détriment de la production de l'usine.
D'autres techniques sont basées sur l'écoute de la variation du bruit engendré par la présence de bulles d'air ou de gaz. Une pression d'air est appliquée en amont des fibres creuses (côté concentrât) présentes à l'intérieur d'un module de filtration. En présence d'un défaut ou d'une fibre cassée, l'air passe à travers ce défaut et génère alors un bruit qui est détecté par un capteur installé sur le module de filtration, ce qui permet d'identifier le module défectueux. Ce protocole nécessite également d'arrêter la filtration et donc le système afin de réaliser le test.
Dans le brevet FR 2775440, il est proposé d'exploiter la détection d'un bruit (ou son) émis par la turbulence d'un fluide passant dans une fibre cassée. Toutefois, cette mesure en ligne du bruit (ou son) ne se révèle pas satisfaisante à cause des bruits parasites créés par les autres dispositifs de l'équipement qui perturbent le bruit émis par la circulation du fluide au travers de la fuite.
D'autres techniques encore proposent d'utiliser le colmatage d'un système équipé de deux membranes planes placées en série pour filtrer le perméat d'une installation. Il en est ainsi du procédé dit « Mem-Shield », qui est décrit dans le document WO 2007129994. Le colmatage de ce système est par la suite utilisé comme indicateur lié à l'intégrité des membranes qui équipent l'installation. L'inconvénient de ce test est son coût assez élevé (environ 10 000 US$ l'unité) ce qui a conduit les inventeurs à proposer d'installer le système pour un ensemble de modules et non pas pour chaque module individuellement.
A une échelle plus réduite, il a été décrit certaines techniques basées sur l'injection de particules fluorescentes du côté concentrât et sur la détection de ces particules côté perméat. Ces tests présentent l'inconvénient d'ajouter des particules fluorescentes qui se retrouvent dans l'eau traitée en cas de casse de fibre, ce qui n'est pas acceptable pour des eaux destinées à la consommation humaine. Enfin, le brevet FR 2809636, décrit un protocole de test d'intégrité pour les membranes de nanofiltration et d'osmose inverse. Pour ces applications, le phénomène de polarisation de concentration provoque une forte élévation de la concentration en sels et matières dissoutes retenus par la membrane côté concentrât. La mesure d'un élément cible, côté perméat, est utilisée comme traceur et permet de détecter un problème d'intégrité (casse ou fuite). Idéalement, le produit cible est un produit fortement retenu par la membrane (rétention > 98 %) et se trouve à une grande concentration d'origine dans le liquide à traiter. Le système mesure en continu (ou semi-continu, c'est-à-dire à intervalles de temps sensiblement réguliers) la concentration de l'élément cible dans l'eau traitée, et compare cette concentration à la valeur de référence lorsque la membrane est intègre. Lorsqu'une variation est mesurée et détectée, la formation d'un défaut est alors déterminée, et reste uniquement à localiser.
Ce protocole n'est toutefois pas applicable avec des membranes de micro- ou d'ultra-filtration. En effet, lors d'une casse de fibre ou défaut dans la membrane (du type d'un trou), la variation de la concentration en colloïde, particules ou autres produits dissous dans le perméat est très faible et difficilement détectable. Par exemple, pour un module industriel développant une surface filtrante de 40 à 90 m2, soit de 14 000 à 30 000 fibres, la variation de la turbidité dans le perméat est à peine perceptible. Des études ont montré qu'il est possible de mesurer une légère variation de la turbidité dans le perméat uniquement si la turbidité des eaux brutes est supérieure à 20 NTU. Ces mêmes études ont montré qu'il est impossible de mesurer une variation de turbidité, même avec des eaux à 20 NTU, dès lors que la mesure est effectuée sur un bloc composé de plusieurs modules.
Résumé de l'Invention Pour pallier les inconvénients de l'art antérieur précités, il est proposé un procédé de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration pouvant être réalisé durant le fonctionnement de l'installation (sans interrompre le cycle de filtration), sans addition de composés chimiques, qui est facile à mettre en œuvre et permet de réduire les rejets de fluide traité et ainsi de baisser les coûts de fonctionnement d'une installation équipée des membranes de filtration à contrôler. Plus précisément, il est proposé un procédé de contrôle de l'intégrité d'au moins une membrane de filtration assurant la séparation d'un fluide en un premier perméat et un premier concentrât, comprenant les étapes suivantes : a/ concentrer le premier perméat issu de la filtration par la membrane de filtration au moyen d'un module de séparation (M) comprenant des fibres creuses (Fc) présentes au sein du module de séparation (M) et adapté pour séparer le premier perméat en un second perméat (Ρ') et un second concentrât (C),
b/ diriger au moyen d'un répartiteur (Vm) le second concentrât obtenu en sortie du module de séparation vers des moyens d'analyse de la composition et/ou de la concentration du second concentrât,
cl effectuer une analyse du second concentrât au moyen d'au moins un capteur (Ce),
d/ examiner l'évolution dans le temps du résultat de l'analyse effectuée sur le second concentrât pour en déduire une information de qualification d'intégrité ou de non-intégrité de la membrane.
Au cours de l'étape a/, le premier perméat issu de la filtration réalisée par la membrane de filtration contrôlée est ainsi concentré par l'intermédiaire de fibres creuses présentes au sein du module de séparation et dont la fonction est de séparer ledit premier perméat en un autre perméat et un autre concentrât en fonction de l'état de la membrane de filtration. Selon le type de fibres creuses utilisées et leur seuil de coupure, une concentration plus ou moins importante du second concentrât peut être obtenue. La concentration du premier perméat peut être obtenue par différentes techniques connues de l'homme du métier parmi lesquelles on peut citer l'évaporation membranaire, la filtration, la centrifugation, ou le couplage filtration - centrifugation. L'intérêt de cette première étape du procédé est d'obtenir une concentration des matières en suspension, particules et microorganismes qui n'ont pas été retenus par la membrane de filtration contrôlée et qui ont été dilués par le premier perméat produit par les parties intègres de membranes formant la majeure partie de l'ensemble du module.
Le répartiteur peut être réalisé sous la forme d'une vanne multivoie qui est connectée au module de séparation de manière à recueillir le second concentrât et permettre son analyse.
L'analyse de la composition et/ou de concentration du second concentrât peut être effectuée par un ou plusieurs capteurs identiques ou complémentaires dont la fonction est de pouvoir déterminer l'état de la qualité du concentrât. Cette étape est réalisée avec un niveau de précision inégalé par rapport aux autres techniques connues de vérification de l'intégrité d'une membrane de filtration. Ce résultat provient de ce que, préalablement à l'étape d'analyse proprement dite, et comme expliqué précédemment, le second concentrât a été concentré au cours de l'étape a/, ce qui a pour conséquence d'augmenter le niveau de sensibilité des analyses réalisées.
Ceci permet d'obtenir des résultats significatifs et exploitables là ou normalement, c'est-à-dire sans l'étape de concentration, la faible teneur du second concentrât ne permet pas d'effectuer des analyses avec suffisamment de précision pour détecter les variations de paramètres du concentrât et la survenue ou non d'un défaut d'intégrité au niveau de la (ou des) membrane(s) contrôlée(s).
Les capteurs utilisés pour réaliser l'analyse peuvent être de différente nature et permettre de détecter avec précision les variations de la qualité du second concentrât. L'action de plusieurs capteurs identiques ou de nature différente peut être combinée de manière à obtenir une complémentarité et affiner encore plus les résultats de l'analyse en cours. La dernière étape du procédé, consistant à examiner l'évolution dans le temps des résultats de l'analyse ainsi réalisée par le ou les capteurs sur le second concentrât, peut être réalisée par différents moyens qui seront détaillés ci-après. Cette analyse permet de renseigner l'utilisateur sur l'intégrité des membranes de filtration contrôlées en fonction des analyses effectuées par le ou les capteurs. Les défauts sont détectés avec d'autant plus de précision et de fiabilité qu'ils ont été amplifiés par l'étape de concentration qui a permis d'obtenir le second concentrât. Les variations de la qualité du concentrât analysé peuvent ainsi être suivies avec beaucoup plus d'efficacité que dans les techniques connues.
En fonction de la nature du module de séparation et de la technique de concentration qui a été utilisée, il est possible d'interpréter les variations dans le temps de la qualité du second concentrât pour déterminer si la membrane de filtration ainsi contrôlée présente ou non une intégrité.
De manière préférée, le seuil de coupure des fibres creuses du module est supérieur à, ou proche du seuil de coupure de la membrane de filtration contrôlée. De cette façon, lorsque la membrane de filtration contrôlée est intègre, le perméat est filtré au niveau des fibres creuses du module de séparation pour donner directement le second perméat sans laisser passer de matières susceptibles de se trouver dans le second concentrât. Le changement de la concentration du premier perméat au niveau du module de séparation au cours de l'étape a/ est donc nulle et l'on peut suivre dans le temps l'absence du second concentrât pour confirmer la bonne intégrité des membranes de filtration contrôlées.
En cas de problème d'intégrité de la membrane de filtration contrôlée, lorsque le seuil de coupure des fibres creuses du module de séparation est supérieur ou proche du seuil de coupure des membranes de filtration contrôlées, le premier perméat est filtré pour donner le second perméat et le second concentrât qui révèle la présence éventuelle de matières en suspension, particules ou microorganismes qui auraient dû être retenus par la membrane de filtration contrôlée. Ces matières en suspension, particules ou microorganismes sont retenus par les fibres creuses, d'où la présence d'un second concentrât avec une certaine concentration. Là encore, l'examen de évolution de la qualité du second concentrât permet de suivre l'état d'intégrité de la membrane de filtration contrôlée. Après identification et réparation de la (ou des) membrane(s) de filtration contrôlée(s) comme non intègre(s), aucune matière en suspension n'est plus retenue par les fibres creuses du module de séparation et la concentration du second concentrât retombe à un niveau nul.
Dans un autre mode de réalisation, le seuil de coupure des fibres creuses du module de séparation peut également être inférieur au seuil de coupure de la membrane de filtration contrôlée. Dans ce cas, lorsque la membrane est intègre, un faible niveau du second concentrât est retenu par les fibres creuses correspondant aux matières en suspension, particules ou microorganismes dont la dimension était assez faible pour passer à travers la membrane de filtration, mais trop grande pour passer à travers les fibres creuses et sont donc retenues par elles.
Si un problème d'intégrité des membranes de filtration se présente, lorsque le seuil de coupure des fibres creuses du module de séparation est inférieur au seuil de coupure des membranes de filtration contrôlées, les fibres creuses retiennent une quantité de second concentrât plus importante qui révèle la présence de matières en suspension, particules ou microorganismes qui auraient dû être retenus par les membranes de filtration contrôlées et dont la variation de composition ou de concentration peut être analysée pour déterminer l'existence d'un défaut d'intégrité.
Dans un mode de réalisation particulier, ledit au moins un capteur utilisé pour analyser le deuxième concentrât permet de mesurer un ou plusieurs des paramètres suivants parmi l'absorption de la lumière en ultra- violets, la turbidité, le nombre ou la taille des particules présentes dans le second concentrât. Ces paramètres permettent de caractériser le niveau de concentration du concentrât avec une précision d'autant plus grande que celui- ci a été concentré au cours de l'étape a/. Comme indiqué précédemment un seul capteur peut être utilisé ou une combinaison de plusieurs capteurs, permettant de mesurer plusieurs des paramètres précités, peuvent être utilisés de manière complémentaire pour affiner encore le résultat des analyses effectuées. De manière préférée, le procédé de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration comprend une étape supplémentaire consistant à mesurer les variations de la pression du module de séparation au moyen de capteurs de pression placés en amont et en aval dudit module de séparation. Cette étape supplémentaire permet de contrôler l'état de fonctionnement du module de séparation et le cas échéant son intégrité. En effet, si l'évolution au cours du temps des mesures réalisées par ces deux capteurs de pression varie, cela indique que le module de séparation présente un défaut, comme un colmatage ou une cassure par exemple, et que son fonctionnement n'est plus adapté. Dans ce cas, il faut examiner l'origine de ce défaut et y apporter une solution.
Afin de faciliter l'étape d/ du procédé, l'évolution dans le temps de la composition et/ou de la concentration du second concentrât peut être traitée par une centrale analytique qui permet d'analyser les résultats transmis par les capteurs et, le cas échéant, par les capteurs de pression. Ces informations peuvent être exploitées pour diagnostiquer l'état d'intégrité des membranes de filtration contrôlées et signaler et identifier toute survenue d'un défaut d'intégrité. Dans certains cas, il peut s'avérer nécessaire de procéder à un nettoyage du module de séparation. A cet effet, le premier perméat peut être dirigé par un conduit secondaire vers le module de séparation de manière à permettre un rétrolavage dudit module de séparation. Ce rétrolavage peut ainsi permettre de maintenir le bon état de fonctionnement du module de séparation et prolonger sa durée de vie sans devoir le changer dès que survient un problème.
Dans des modes de réalisation particuliers, le second perméat et le second concentrât peuvent être dirigés indépendamment l'un de l'autre ou selon un conduit commun vers un réservoir de stockage (S) du premier perméat. Ceci permet de récupérer tout ou partie des fluides transitant par le module de séparation et ainsi de réduire les pertes susceptibles d'être engendrées par le procédé de vérification de l'intégrité des membranes de filtration.
La présente invention concerne également un dispositif permettant de contrôler l'intégrité de membranes de filtration, notamment par la mise en œuvre du procédé décrit ci-dessus, en offrant une grande précision et une fiabilité dans les résultats, un faible coût et apte à être utilisé sans interrompre le cycle de traitement des fluides filtrés.
Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de contrôle de l'intégrité d'au moins une membrane de filtration adaptée pour assurer la séparation d'un fluide en un premier perméat et un premier concentrât comprenant :
- un module de séparation (M) comprenant des fibres creuses (Fc) présentes au sein du module de séparation (M) et apte à recevoir le premier perméat (P) et capable de le séparer en un second perméat (Ρ') et un second concentrât (C),
- au moins un capteur (Ce) apte à effectuer une analyse de la composition et/ou de la concentration du second concentrât,
- un répartiteur (Vm) adapté pour diriger le second concentrât vers le capteur,
- des moyens d'analyse (A) de l'évolution dans le temps de la composition et/ou de la concentration du second concentrât pour en déduire une information de qualification d'intégrité ou de non-intégrité de la membrane.
Le dispositif comprend ainsi un module de séparation recevant le premier perméat issu de la séparation réalisée par les membranes de filtration dont on souhaite contrôler l'intégrité. Ce module de séparation permet lui- même de séparer à l'aide de fibres creuses capables de séparer le premier perméat par filtration en un second perméat et un second concentrât.
Un répartiteur connecté au module de séparation permet de diriger le second concentrât vers des moyens d'analyse de la composition et/ou de la concentration du second concentrât et auxquels il est également connecté. Ce répartiteur permet de diriger le second concentrât des modules non concernés par l'analyse de l'instant t vers le réservoir de stockage de perméat de l'installation ou à défaut vers l'égout. Les moyens d'analyse de la composition et/ou de la concentration du second concentrât sont constitués par au moins un capteur apte à effectuer une telle analyse. Des moyens d'analyse eux-mêmes connectés audit au moins un capteur permettent de suivre l'évolution dans le temps de la composition et/ou de la concentration du second concentrât.
De manière avantageuse, les fibres creuses du module de séparation présentent un seuil de coupure supérieur à ou proche du seuil de coupure de la membrane de filtration contrôlée. En fonction de ce niveau de seuil de coupure, l'utilisateur saura interpréter les résultats du contrôle d'intégrité des membranes.
Dans un mode de réalisation particulier, des capteurs de pression placés en amont et en aval du module de séparation permettent de mesurer les variations de pression dudit module de séparation. Ces capteurs permettent de contrôler le niveau de colmatage ou l'intégrité des membranes présentes à l'intérieur du module de séparation et en fonction des résultats indiquer à l'utilisateur s'il doit procéder à un nettoyage de celles-ci (par rétrolavage ou par lavage chimique) ou bien les remplacer en changeant l'ensemble du module de séparation. De préférence, une centrale analytique permet de traiter l'évolution dans le temps de la composition et/ou de la concentration du second concentrât. Cette centrale permet de traiter les résultats de plusieurs modules de séparation éventuellement présents sur les différents modules de filtration d'une même station de traitement de fluide.
De manière avantageuse, le module de séparation présente une configuration hélicoïdale qui permet d'optimiser l'ergonomie du module de séparation. En effet, de cette manière le premier perméat peut transiter à l'intérieur du module de séparation selon une longueur importante sans que le module de séparation n'occupe un espace trop volumineux, ce qui réduit l'encombrement dudit module de séparation et représente un avantage au niveau de l'installation du dispositif. Dans un mode particulier, un conduit secondaire permet de diriger le premier perméat vers le module de séparation de manière à permettre un rétrolavage dudit module de séparation. Ce conduit secondaire est donc une voie de dérivation du premier perméat qui est utilisée pour le mettre en contact avec le module de séparation à contre-sens par rapport au fonctionnement normal du dispositif selon l'invention lorsque le module de séparation concentre le premier perméat.
Dans un autre mode de réalisation, un réservoir de stockage du premier perméat est apte à recevoir le second perméat et/ou le second concentrât Ainsi, le second perméat et le second concentrât peuvent parvenir à ce réservoir soit directement du module de séparation soit via le répartiteur. . De cette manière, les pertes susceptibles de résulter de la mise en œuvre du procédé de contrôle de l'intégrité des membranes de filtration sont quasi nulles étant donné que le second perméat et le second concentrât peuvent être récupérés.
Une utilisation particulièrement avantageuse du dispositif de contrôle de l'intégrité d'au moins une membrane de filtration selon l'invention peut être réalisée dans une station de traitement d'eau comprenant une pluralité de modules de filtration mettant en œuvre des membranes de filtration, chaque module de filtration étant respectivement associé à l'un parmi une pluralité de dispositifs de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration selon l'invention, dont le répartiteur est commun à tous les dispositifs, l'ensemble desdits dispositifs étant reliés à l'unique répartiteur commun agencé pour diriger les seconds concentrâts respectivement issus des dispositifs vers des moyens communs d'analyse de la composition et/ou de la concentration des seconds concentrâts et vers des moyens communs d'analyse de l'évolution dans le temps de la composition et/ou de la concentration des seconds concentrâts. Brève Description des Dessins
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des figures 1 et 2 annexées, lesquelles sont des représentations schématiques de dispositifs de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration selon des modes de réalisation de l'invention.
Description détaillée d'un mode de réalisation
La description d'un mode de réalisation du procédé et d'un dispositif permettant de mettre en œuvre ce procédé est donnée ci-après en référence à un exemple.
Principe du procédé de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration selon l'invention
Pour comprendre le fonctionnement du procédé selon l'invention, nous allons décrire dans ce qui suit un dispositif permettant de mettre en œuvre le procédé de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration selon l'invention, ledit dispositif étant utilisé dans le présent exemple au niveau d'une station de traitement des eaux E basée sur une filtration membranaire.
Le dispositif selon l'invention est ainsi connecté au réseau de ladite station de traitement des eaux E de manière à pouvoir récupérer une partie de l'eau filtrée se présentant sous la forme d'un premier perméat P. Le dispositif selon l'invention est composé d'un module de séparation M constitué d'un tube creux qui, de préférence, possède une forme hélicoïdale torsadée et à l'intérieur duquel est présent un ensemble de fibres creuses Fc comprenant une dizaine de fibres. Selon les caractéristiques du liquide traité, en l'occurrence l'eau filtrée par la station de traitement dans le présent exemple, ces fibres creuses Fc ont un seuil de coupure, supérieur, égal ou inférieur à celui des membranes présentes sur la station. A titre d'exemple non limitatif, des fibres creuses Fc pouvant être utilisées dans le module de séparation M peuvent être produites selon un protocole de fabrication permettant d'assurer un diamètre interne des fibres de 0,90 +/- 0,02 mm. De même, les conditions de fabrication permettent d'obtenir une perméabilité à l'eau égale à 220 +/- 20 l/h.m2.bar mesurée sous une température de 20 °C et ceci avec un seuil de coupure vis-à-vis du Dextrane égal, par exemple, à 80 000 daltons environ. Les deux caractéristiques susmentionnées ont été déterminées selon les spécifications de normes AFNOR en vigueur en France.
De par sa configuration, le module de séparation M se présente par exemple sous la forme d'un micromodule équipé d'une surface de filtration suffisante (de 200 à 800 cm2 selon la capacité du module de séparation) et qui privilégie la longueur de l'élément. Cette construction permet de maximiser la concentration des produits retenus par la surface interne des fibres creuses Fc tout au long du module de séparation M. La récupération d'un second perméat P' en sortie du module de séparation M se fait dans un canal assez volumineux permettant de minimiser la perte de charge due à l'écoulement en aval du module de séparation M. Ceci assure au module de séparation M un meilleur fonctionnement durant la filtration/concentration et durant son éventuel rétrolavage qui sera détaillé ci-dessous.
La figure 1 illustre de manière schématique le principe de fonctionnement d'un module de séparation M servant à la concentration du premier perméat P récupéré à l'issue de la filtration membranaire réalisée au niveau de la station de traitement des eaux E.
Une vanne V dirige, à tour de rôle, le premier perméat P d'un module de filtration membranaire testé vers le module de séparation M pour assurer la concentration du premier perméat P. Une deuxième vanne V2 en communication avec la vanne V et un conduit secondaire D est alors fermée tandis qu'une troisième vanne V3 en communication avec la vanne V et le module de séparation M est ouverte. Pour assurer un rétrolavage du module de séparation M, la vanne V2 est ouverte et la vanne V3 est fermée, permettant au premier perméat P d'arriver au niveau du module de séparation M à contre sens via le conduit secondaire D. Une quatrième vanne V4 en communication avec le conduit secondaire D est agencée pour diriger, à tour de rôle, le premier perméat P vers le module de séparation M ou un réservoir de stockage S. Une cinquième vanne V5 en communication avec la vanne V4 permet d'obtenir le rétrolavage alors qu'une sixième vanne V6 est agencée pour envoyer le premier perméat P vers le réservoir de stockage S.
Lorsque la vanne V3 est ouverte et que la vanne V2 est fermée, le premier perméat P est traité par le module de séparation M. Il subit alors une filtration à travers les fibres creuses Fc et peut être séparé en un second perméat P' et un second concentrât C. Lorsque les vannes V5 et V6 sont ouvertes et que la vanne V4 est fermée, le second perméat P' est dirigé vers le réservoir de stockage S ou vers l'égout. Une vanne V7 permet de diriger le second concentrât C du module de séparation M vers un capteur Ce via un répartiteur Vm. Dans ce cas, une vanne V8 en communication avec la vanne V7 et un réservoir de stockage S est fermée tandis qu'une vanne V9 en communication avec la vanne (V7) et le répartiteur Vm est ouverte. Un ensemble I peut être défini, cet ensemble I représentant un dispositif selon l'invention constitué par un module de séparation M recevant le premier perméat P, un conduit secondaire D et les vannes Vi à V9.
Pour un module de filtration F membranaire développant une surface filtrante de 50 à 70 m2 au sein d'une station de traitement des eaux, nous utilisons un dispositif de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration selon l'ensemble I comprenant un module de séparation M, qui développe seulement 400 cm2 de surface de filtration. Le module de séparation M contient seulement 1 0 fibres creuses Fc placées dans une cartouche de longueur utile de 1 ,5 m. De cette façon, la filtration totale du volume du module de filtration M (ici de 9,5 ml) se fait en environ 1 5 secondes. Ceci peut être réalisé sous une pression efficace de 0,25 bar de pression sous 20 °C. Du coup, en filtrant de l'eau pendant 5 minutes en continu avec ce module de séparation M, on obtient un facteur de concentration de 20 pour les matières en suspension, particules, virus, bactéries ou tout autre produit retenu par la membrane placée à premier rang.
La figure 2 illustre de manière schématique la filtration réalisée par plusieurs dispositifs I (li,l2, ln, etc ..) reliés à plusieurs modules F (Fi,F2, Fn, etc .). Chaque module de séparation M d'un dispositif I reçoit un premier perméat P (Pi ,P2, Pn, etc ..) qu'il peut filtrer en continu et le second concentrât C ainsi obtenu (C'i ,C2, C'n, etc ..) est envoyé vers un répartiteur commun Vm se présentant sous la forme d'une vanne multivoies. La durée de filtration de chaque module de séparation M d'un dispositif I peut être modulée en fonction de la concentration souhaitée et de la sensibilité des capteurs utilisés en aval de chaque module de séparation M. Ainsi, par exemple, la durée de filtration d'un module de séparation M peut être équivalente à un cycle complet de filtration. Cette vanne multivoies peut sélectionner un module de séparation M parmi plusieurs modules de séparation M de plusieurs dispositifs I, chacun étant associé à un module de filtration F utilisés au sein d'une même station de traitement des eaux E. Les différents modules de séparation M sont alors utilisés à tour de rôle. La vanne multivoies envoie ensuite le second concentrât C issu d'un module de séparation M vers la cellule de mesure de l'analyseur ou des analyseurs tels que des capteurs de concentration Ce associés à une centrale analytique A installés en aval des modules de séparation M.
Au départ, les analyses sont effectuées sur les modules de séparation M associés aux modules de filtration F de la station de traitement des eaux E, chaque module de filtration F présentant des membranes de filtration intègres. Un résultat, de référence, est généré et correspond à chaque module de filtration F installé donc à chaque module de séparation M. Sur une installation équipée de 12, 24 voire 30 modules de filtration F qui filtrent de l'eau durant un cycle de 30 minutes, il est possible de réaliser une série de mesure de 10 à 20 secondes pour chacun des modules F et éviter ainsi les 3 à 5 premières minutes de départ de cycle de concentration qui peuvent amener un résultat perturbateur. L'avantage de ce procédé est qu'il permet d'utiliser des matériels robustes qui ont une efficacité approuvée (répartiteur multivoies classique et par exemple un turbidimètre Hach pour effectuer des mesures en ligne). Le seul élément pouvant nécessiter une maintenance est le module de séparation M. En effet, une fois colmaté, il peut nécessiter soit un rétrolavage ou un lavage chimique, soit un échange standard. Le rétrolavage des modules de séparation M peut être fait à tout moment et après chaque cycle de filtration si nécessaire. En effet, pendant le cycle de filtration de l'installation, il suffit d'ouvrir les vannes V ; V2, V4, V5, V7, V8 et de fermer les vannes V3, V6 et V9 pour rétrolaver le ou les module (s) M que l'on souhaite décolmater. De même, des capteurs de pression Cp placés en amont et en aval d'un module de séparation M permettent de signaler un seuil de pertes des charges qui indique qu'il est nécessaire de le laver chimiquement. Enfin, l'échange standard ne serait pas un obstacle majeur car les modules sont produits en tant que consommables fiables mais à bas coût.
A titre d'illustration, le colmatage des modules de séparation M peut intervenir dans les deux cas de figure suivants :
1 - Présence dans l'eau filtrée de solutés qui traversent partiellement les membranes de filtration qui équipent l'installation en question. Il s'agit généralement des matières organiques qui peuvent être présentes dans l'eau brute et qui sont très faiblement retenues par les membranes qui équipent l'installation. Dans ce cas de figure, on choisira des fibres creuses Fc qui ont un seuil de coupures légèrement supérieur à celui des membranes de filtration des modules de filtration F équipant l'installation afin de minimiser l'impact du phénomène d'adsorption pouvant se présenter.
2- Divers polluants, de grosses tailles, qui se trouvent dans l'eau brute ont traversé la fuite et se retrouvent à sa surface filtrante des membranes de filtration qui équipent le module de séparation M. Dans ce cas de figure, le rétrolavage du module de séparation M permettrait de lui restaurer l'essentiel de ses performances initiales. De plus, dans les deux cas de figure, les modules de séparation M peuvent être périodiquement démontés et lavés à l'aide d'un (ou plusieurs) agent(s) de lavage simple(s). Cependant, les rétrolavages simultanés sont efficaces dans un grand nombre de cas si le matériau constituant les membranes des modules de séparation M est bien adapté à la qualité de l'eau filtrée par les modules de filtration F de l'installation.
Dans le cas d'une installation équipée de modules F présentant chacun une surface de filtration égale à 55 m2, il est possible de suivre la turbidité comme un moyen d'analyse pour identifier un module F qui contient une fibre défaillante. Dans ce cas précis, la turbidité de l'eau brute est égale à 2 NTU et celle du perméat P d'un module F intègre est inférieure ou égale à 0,1 NTU (généralement de 0,06 à 0,08 NTU). Pour visualiser un changement fiable de la mesure à faire, c'est à dire effectuer une analyse sensible et robuste d'un point de vue analytique, il faut concentrer le premier perméat P d'un facteur compris entre 7 et 10. De cette façon, la variation de la turbidité lue par un turbidimètre classique devient tout à fait fiable et représentative d'une variation significative. En effet, au lieu de suivre une turbidité proche de 0,1 NTU, la turbidité mesurée sera proche de 0,2 à 0,5 NTU selon l'importance de la fuite observée (trou de 50 microns ou rupture franche d'une fibre sur 15 000 fibres constitutives d'un module). L'attribution de cette augmentation de turbidité peut ainsi être liée à une variation notable de la qualité de l'eau car elle n'est plus liée à une erreur potentielle de la mesure effectuée par l'appareil.
Notons enfin que la mesure a été effectuée durant la dixième minute du premier cycle de filtration ayant suivi l'installation des modules F présentant le défaut. Le système proposé donne à cet égard des résultats très fiables qui peuvent être liés à la présence d'un trou dans une fibre et ce résultat est encore plus clair en cas de fibre cassée. Autres caractéristiques du module de séparation M d'un dispositif de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration I selon l'invention
Pour améliorer la visibilité du changement des caractéristiques de l'eau concentrée par un module de séparation M, les précautions de base suivantes doivent être prises :
1 Le tuyau d'amenée du premier perméat P vers le module de séparation M est un tube en plastique souple en polyamide, polyéthylène ou en téflon de 8 mm de diamètre interne.
2 Le tuyau d'évacuation du premier perméat P du module de séparation M est également un tube en plastique de 8 mm de diamètre interne.
3 L'évacuation du second perméat P' du module de séparation M se fait par un grand orifice de façon à minimiser la perte de charge créée par l'écoulement de l'eau ainsi filtrée.
4 Le tuyau de sortie du second concentrât C du module de séparation M est un tube en plastique de diamètre interne de seulement 2 mm.
5 Au moins trois vannes pneumatiques (vannes 3 voies) ou électriques serviront à isoler le module de séparation M ou à lui imposer des conditions spécifiques :
a. Condition 1 - filtration totale avec V ; V3, V5, V6 ouvertes et
V2, V4 et V7 fermées,
b. Condition 2 - filtration + purge permanente avec V ; V3, V5, V6, V7 et V9 ouvertes et V2, V4, et V8 fermées,
c. Condition 3 - mode purge seul avec V-i , V3, V7 et V9 ouvertes et V2, V4, V5 et V8 fermées. Ce mode peut servir à rincer le module de séparation M afin de réduire le risque de colmatage qu'il encourt. Ce mode permet, s'il est de durée contrôlée, d'alimenter les capteurs Ce par le second concentrât C accumulé dans le module de séparation M pendant la période de concentration (c'est à dire période de filtration totale) que l'on vient de réaliser. 6 Les dimensions des tuyauteries choisies permettent d'imposer un rapport de section égal à 1 /16 entre le refoulement de la vanne V9 et l'alimentation et le refoulement des autres vannes. On concentre l'eau avec un module de séparation M équipé de seulement 10 fibres creuses de 0,9 mm de diamètre soit un rapport de section entre la sortie de la vanne V9 et l'entrée des fibres égal à environ 0,5. La vanne V9 peut être totalement ouverte comme nous l'avons précédemment décrit. Cependant, on peut maximiser la filtration au sein de chaque module de séparation M en concentrant le premier perméat P des modules de filtration F testés avec la vanne V9 fermée. Dans ce cas de figure, on décharge périodiquement le second concentrât C du module de séparation M vers les moyens d'analyse de la composition et/ou de la concentration du second concentrât C. Notons que dans ce cas de figure, l'utilisation d'une vanne multivoie n'est plus nécessaire pour gérer la distribution du second concentrât C de chacun des modules de séparation M, cette fonction étant assurée par la centrale analytique A de gestion globale de l'installation.
Dans la majeure partie des cas, il est possible de gérer la concentration par les modules de séparation M et envoyer l'eau ainsi concentrée pour l'analyser par le(s) système(s) d'analyse A. Pour ce faire, il suffit de s'assurer que le premier perméat P du bloc filtrant soit au moins sous une pression de 0.25 bar. De même, l'augmentation de la pression qui règne dans le compartiment du premier perméat P permet un fonctionnement plus avantageux du dispositif selon l'invention. En effet, le facteur de concentration augmente avec la pression comme force motrice ce qui réduit le nombre de centrales d'acquisition A nécessaires sur une grande usine. Cependant, la contre pression appliquée en permanence dans le compartiment perméat P de l'installation doit être inférieure à 0,5 bar. Cette précaution d'usage permet de minimiser le colmatage irréversible des modules de séparation M. Enfin, il suffirait de réguler cette pression à l'aide d'une vanne de régulation adaptée aux conditions appliquées (débit traversant et pression) dans le cas où l'installation principale de filtration fonctionne avec une contre pression permanente supérieure à 0,5 bar.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de contrôle de l'intégrité d'au moins une membrane de filtration assurant la séparation d'un fluide en un premier perméat (P) et un premier concentrât (C), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
a/ concentrer le premier perméat issu de la filtration par la membrane de filtration au moyen d'un module de séparation (M) comprenant des fibres creuses (Fc) présentes au sein du module de séparation (M) et adapté pour séparer le premier perméat en un second perméat (Ρ') et un second concentrât (C),
b/ diriger au moyen d'un répartiteur (Vm) le second concentrât obtenu en sortie du module de séparation vers des moyens d'analyse de la composition et/ou de la concentration du second concentrât,
cl effectuer une analyse du second concentrât au moyen d'au moins un capteur (Ce),
d/ examiner l'évolution dans le temps du résultat de l'analyse effectuée sur le second concentrât pour en déduire une information de qualification d'intégrité ou de non-intégrité de la membrane.
2. Procédé de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration selon la revendication 1 , dans lequel le seuil de coupure des fibres creuses du module de séparation est supérieur ou proche du seuil de coupure des membranes de filtration contrôlées.
3. Procédé de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le capteur permet de mesurer l'un au moins des paramètres comprenant l'absorption de la lumière ultra-violette, la turbidité, le nombre ou la taille des particules présentes dans le second concentrât.
4. Procédé de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en outre une étape consistant à mesurer les variations de la pression au niveau du module de séparation au moyen de capteurs de pression (Cp) placés en amont et en aval dudit module de séparation.
5. Procédé de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le premier perméat est dirigé par un conduit secondaire (D) vers le module de séparation de manière à permettre un rétrolavage dudit module de séparation.
6. Procédé de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le second perméat est dirigé vers un réservoir de stockage (S) du premier perméat.
7. Procédé de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le second concentrât est dirigé vers un réservoir de stockage (S) du premier perméat.
8. Dispositif de contrôle de l'intégrité d'au moins une membrane de filtration adaptée pour assurer la séparation d'un fluide en un premier perméat (P) et un premier concentrât (C) caractérisé en ce qu'il comprend :
- un module de séparation (M) comprenant des fibres creuses (Fc) présentes au sein du module de séparation (M) et apte à recevoir le premier perméat (P) et capable de le séparer en un second perméat (Ρ') et un second concentrât (C),
- au moins un capteur (Ce) apte à effectuer une analyse de la composition et/ou de la concentration du second concentrât,
- un répartiteur (Vm) adapté pour diriger le second concentrât vers le capteur,
- des moyens d'analyse (A) de l'évolution dans le temps de la composition et/ou de la concentration du second concentrât pour en déduire une information de qualification d'intégrité ou de non-intégrité de la membrane.
9. Dispositif de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration selon la revendication 8 dans lequel les fibres creuses du module de séparation présentent un seuil de coupure supérieur ou proche du seuil de coupure de la membrane de filtration contrôlée.
10. Dispositif de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration selon l'une quelconque des revendications 8 à 9 comprenant en outre des capteurs de pression (Cp) placés en amont et en aval du module de séparation pour mesurer les variations de pression au niveau dudit module de séparation.
1 1 . Dispositif de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration selon l'une quelconque des revendications 8 à 10 comprenant en outre une centrale analytique (A) adaptée pour traiter l'évolution dans le temps de la composition et/ou de la concentration du second concentrât.
12. Dispositif de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration selon l'une quelconque des revendications 8 à 1 1 dans lequel le module de séparation présente une configuration hélicoïdale.
13. Dispositif de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration selon l'une quelconque des revendications 8 à 12 comprenant en outre un conduit secondaire (D) adapté pour diriger le premier perméat vers le module de séparation de manière à permettre un rétrolavage dudit module de séparation.
14. Dispositif de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration selon l'une quelconque des revendications 8 à 13 comprenant en outre un réservoir de stockage (S) du premier perméat adapté pour recevoir le second perméat et/ou le second concentrât.
15. Station de traitement d'eau (E) comprenant une pluralité de modules de filtration (F) mettant en œuvre des membranes de filtration, chaque module de filtration (F) étant respectivement associé à l'un parmi une pluralité de dispositifs de contrôle de l'intégrité de membranes de filtration (I) selon l'une quelconque des revendications 8 à 14 dont le répartiteur (Vm) est commun à tous les dispositifs, l'ensemble desdits dispositifs étant reliés à l'unique répartiteur commun (Vm) agencé pour diriger les seconds concentrâts (C) respectivement issus des dispositifs vers des moyens communs d'analyse de la composition et/ou de la concentration des seconds concentrâts et vers des moyens communs d'analyse (A) de l'évolution dans le temps de la composition et/ou de la concentration des seconds concentrâts.
PCT/FR2014/053172 2013-12-05 2014-12-04 Procede de controle de l'integrite de membranes de filtration durant leur fonctionnement WO2015082855A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14825410.5A EP3077087A1 (fr) 2013-12-05 2014-12-04 Procede de controle de l'integrite de membranes de filtration durant leur fonctionnement

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1362159A FR3014330B1 (fr) 2013-12-05 2013-12-05 Procede de controle de l'integrite de membranes de filtration durant leur fonctionnement
FR1362159 2013-12-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015082855A1 true WO2015082855A1 (fr) 2015-06-11

Family

ID=49949977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2014/053172 WO2015082855A1 (fr) 2013-12-05 2014-12-04 Procede de controle de l'integrite de membranes de filtration durant leur fonctionnement

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3077087A1 (fr)
FR (1) FR3014330B1 (fr)
WO (1) WO2015082855A1 (fr)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10345175B2 (en) 2011-05-31 2019-07-09 Nxstage Medical, Inc. Pressure measurement devices, methods, and systems
CN110621998A (zh) * 2017-05-19 2019-12-27 哈希公司 水处理中的膜完整性监测
US10617603B2 (en) 2016-01-22 2020-04-14 Baxter International Inc. Sterile solutions product bag
US10864312B2 (en) 2005-11-09 2020-12-15 B. Braun Medical Inc. Diaphragm pressure pod for medical fluids
US11021275B2 (en) 2016-01-22 2021-06-01 Baxter International Inc. Method and machine for producing sterile solution product bags

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108050651B (zh) * 2017-12-07 2020-12-22 浙江金海环境技术股份有限公司 用于检测滤网寿命的装置和方法
US11065568B2 (en) 2018-01-19 2021-07-20 Mann+Hummel Gmbh Smart filter module analysis system and associated methods
CN113477084B (zh) * 2021-08-12 2022-02-15 广州高得环保科技股份有限公司 一种管道直饮水膜过滤的自动控制方法及系统

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2276855A1 (fr) * 1974-07-04 1976-01-30 Rhone Poulenc Ind Appareil a membranes tubulaires supportees pour le traitement de fluides
FR2775440A1 (fr) 1998-03-02 1999-09-03 Suez Lyonnaise Des Eaux Procede de controle de l'integrite des modules de filtration a fibres creuses
JP2000279769A (ja) * 1999-03-29 2000-10-10 Nkk Corp 膜破損検知方法、その装置、および膜分離装置
FR2809636A1 (fr) 2000-06-02 2001-12-07 Vivendi Procede de controle de l'integrite d'un module, ou d'un systeme de modules, de nanofiltration ou d'osmose inverse
JP2003334551A (ja) * 2002-05-20 2003-11-25 Kurita Water Ind Ltd 膜ろ過装置及び膜ろ過方法
WO2006026011A1 (fr) * 2004-08-31 2006-03-09 Dow Global Technologies Inc. Procede permettant de tester des modules de separation
FR2894843A1 (fr) 2005-12-20 2007-06-22 Degremont Sa Procede et dispositif de test d'integrite de membranes de filtration
WO2007129994A1 (fr) 2006-05-10 2007-11-15 Nanyang Technological University Appareil et procede de detection utilisant des membranes et un rapport de pressions a la traversee d'une membrane
US20100097605A1 (en) * 2006-10-19 2010-04-22 Seigo Murakami Filtrate monitoring device, and filtrate monitoring system
WO2012041452A1 (fr) * 2010-09-30 2012-04-05 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Procédé et dispositif de surveillance de plusieurs systèmes de filtration montés en parallèle, au moyen d'une mesure de turbidité

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2276855A1 (fr) * 1974-07-04 1976-01-30 Rhone Poulenc Ind Appareil a membranes tubulaires supportees pour le traitement de fluides
FR2775440A1 (fr) 1998-03-02 1999-09-03 Suez Lyonnaise Des Eaux Procede de controle de l'integrite des modules de filtration a fibres creuses
JP2000279769A (ja) * 1999-03-29 2000-10-10 Nkk Corp 膜破損検知方法、その装置、および膜分離装置
FR2809636A1 (fr) 2000-06-02 2001-12-07 Vivendi Procede de controle de l'integrite d'un module, ou d'un systeme de modules, de nanofiltration ou d'osmose inverse
JP2003334551A (ja) * 2002-05-20 2003-11-25 Kurita Water Ind Ltd 膜ろ過装置及び膜ろ過方法
WO2006026011A1 (fr) * 2004-08-31 2006-03-09 Dow Global Technologies Inc. Procede permettant de tester des modules de separation
FR2894843A1 (fr) 2005-12-20 2007-06-22 Degremont Sa Procede et dispositif de test d'integrite de membranes de filtration
WO2007129994A1 (fr) 2006-05-10 2007-11-15 Nanyang Technological University Appareil et procede de detection utilisant des membranes et un rapport de pressions a la traversee d'une membrane
US20100097605A1 (en) * 2006-10-19 2010-04-22 Seigo Murakami Filtrate monitoring device, and filtrate monitoring system
WO2012041452A1 (fr) * 2010-09-30 2012-04-05 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Procédé et dispositif de surveillance de plusieurs systèmes de filtration montés en parallèle, au moyen d'une mesure de turbidité

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10864312B2 (en) 2005-11-09 2020-12-15 B. Braun Medical Inc. Diaphragm pressure pod for medical fluids
US10345175B2 (en) 2011-05-31 2019-07-09 Nxstage Medical, Inc. Pressure measurement devices, methods, and systems
US11529448B2 (en) 2011-05-31 2022-12-20 Nxstage Medical, Inc. Pressure measurement devices, methods, and systems
US10617603B2 (en) 2016-01-22 2020-04-14 Baxter International Inc. Sterile solutions product bag
US11021275B2 (en) 2016-01-22 2021-06-01 Baxter International Inc. Method and machine for producing sterile solution product bags
US11564867B2 (en) 2016-01-22 2023-01-31 Baxter International Inc. Sterile solutions product bag
US11623773B2 (en) 2016-01-22 2023-04-11 Baxter International Inc. Method and machine for producing sterile solution product bags
CN110621998A (zh) * 2017-05-19 2019-12-27 哈希公司 水处理中的膜完整性监测

Also Published As

Publication number Publication date
EP3077087A1 (fr) 2016-10-12
FR3014330A1 (fr) 2015-06-12
FR3014330B1 (fr) 2017-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015082855A1 (fr) Procede de controle de l'integrite de membranes de filtration durant leur fonctionnement
JP5101284B2 (ja) 分離モジュールをテストする方法
US8404119B2 (en) Method of membrane separation and membrane separation apparatus
Gijsbertsen-Abrahamse et al. Removal of cyanotoxins by ultrafiltration and nanofiltration
US7632410B2 (en) Universal water purification system
KR101815932B1 (ko) 고압 정유량 실린지펌프와 여과막을 이용한 다채널 막오염지수 측정 시스템 및 그 방법
EP1971846A1 (fr) Procede et dispositif de test d'integrite de membranes de filtration.
US20090299651A1 (en) Filtration testing system
EP1060006B1 (fr) Procede de controle de l'integrite des modules de filtration a fibres creuses
CA2672769A1 (fr) Procede de gestion optimisee d'une unite de filtration sur membrane, et installation pour sa mise en oeuvre
KR20150136606A (ko) 미립자 측정방법 및 미립자 측정 시스템 및 초순수 제조 시스템
JPH08252440A (ja) 膜破損検出方法及び装置
WO2001091891A1 (fr) Procede de contrôle de l'integrite d'un module, ou d'un systeme de modules, de nanofiltration ou d'osmose inverse
FR2931146A1 (fr) Procede de controle de l'integrite de membranes de filtration a plaques ou tubes ou de moules membranaires de filtration a plaques ou tubes dans une installation de traitement d'eaux usees
JP4591703B2 (ja) 液処理方法及び装置
JP2000005575A (ja) 膜寿命監視システムおよび膜寿命監視方法
JP2003210949A (ja) 膜ろ過装置の膜破損検出装置及び検出方法
JP2001269552A (ja) 膜分離方法および装置
JP6530996B2 (ja) 被処理水の膜閉塞性の評価方法及び膜処理装置の運転方法
JP4591702B2 (ja) 膜処理装置及び膜損傷検知方法
JP5174332B2 (ja) キャンドル式濾過機におけるエレメントの異常を検出する方法
FR2973718A1 (fr) Dispositif et procede pour tester des modules de filtration membranaires, en particulier des modules d'ultrafiltration, de microfiltration ou d'osmose inverse
JP5734038B2 (ja) 膜ろ過システム及びろ過膜損傷検知方法
WO2023127810A1 (fr) Procédé de diagnostic pour module de membrane de séparation et dispositif de diagnostic de détérioration pour module de membrane de séparation
JP2007190467A (ja) 破断検出装置を有する膜ろ過装置及び膜破断検出方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14825410

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014825410

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014825410

Country of ref document: EP