Les membranes de nanofiltration peuvent retenir des matériaux de taille nanométrique, et d'autres caractéristiques déterminent la gamme d'applications de couleur spécifique des membranes de nanofiltration, qui peut être divisée en aspects suivants.
1. L'application de la membrane de nanofiltration dans le traitement des eaux douces.
Grâce à l'interception efficace des deux ions et à la possibilité de fonctionner à basse pression malgré un prix de l'eau élevé, l'eau est dessalée, ce qui crée un marché porteur pour les applications de régénération du sodium. Son principal avantage réside dans l'absence de micro-organismes et l'absence de besoin de régénération. Ce procédé permet la perméation de l'eau et des matières organiques, est simple d'utilisation et peu encombrant. De plus, son coût et son prix sont relativement proches des méthodes traditionnelles, ce qui en fait une alternative viable et adaptée aux procédés biologiques classiques.
2. L'application de la membrane de nanofiltration dans la purification de l'eau potable.
En raison des résidus de pollution de l'eau, des analyses de qualité ont démontré que les membranes de nanofiltration permettent d'éliminer les sous-produits légèrement toxiques, les résidus d'herbicides et de pesticides, les matières organiques naturelles, ainsi que les sulfures et les nitrates produits lors de la désinfection. Elles présentent également l'avantage d'une eau de bonne qualité, stable, nécessitant un faible dosage de produits chimiques, compacte et facile à installer et à entretenir, et ne génère quasiment aucun rejet. De ce fait, les membranes de nanofiltration pourraient devenir la technologie de choix pour la purification de l'eau au XXIe siècle.
3. L'application d'une membrane de nanofiltration sur le sel présent à la surface poreuse.
Dans les zones à vocation agricole où la salinité des eaux souterraines augmente, la qualité de l'eau varie considérablement. L'osmose inverse permet d'extraire le sel et d'autres substances. Cependant, le taux de récupération étant relativement élevé, le traitement des condensats pose problème. Généralement, un procédé d'échange d'ions est nécessaire pour traiter ces eaux usées.
En revanche, les résines échangeuses d'ions favorisent l'échange d'ions divalents et d'ions de valence élevée. Si la teneur élevée en réactifs dans la solution réductrice augmente le coût du traitement, une régénération centralisée permettra d'accroître la consommation d'eau à grande échelle. Le traitement des solutions salines à forte salinité par nanofiltration, suivi d'un traitement par échange d'ions, permet de multiplier par deux ou trois la durée du traitement.
La solution contient une grande quantité de sels inorganiques. Après passage dans la colonne d'échange d'ions sodium, les ions inorganiques sont échangés contre des chlorures. La teneur en nitrates de l'eau est alors conforme aux exigences en matière de sels inorganiques. Ses avantages sont les suivants : elle permet la perméation des nitrates et offre un taux de récupération d'eau élevé. Cette technique est largement utilisée en Allemagne.
4. L'application de la membrane de nanofiltration dans le traitement des feuilles.
Comme le résidu contient une grande quantité de coton, qui peut s'imprégner et s'absorber mutuellement, le bois noir et le bois agité produits lors de l'absorption du bois noir et de la pâte de bois sont absorbés par un procédé d'absorption élémentaire. En effet, de nombreuses matières organiques présentes dans la tourbe sont chargées négativement et absorbent facilement les particules chargées positivement. La membrane de nanofiltration est ainsi détruite au lieu de provoquer une pollution importante. Par exemple, lorsqu'on utilise des membranes de nanofiltration pour décolorer les effluents liquides issus de l'extraction alcaline lors de la fabrication de la pâte de bois, les membranes rubanées, les biomembranes et la lignine du sol présentes dans ces effluents sont interceptées. Les ions monovalents non retenus peuvent être réexcités à travers la membrane, permettant ainsi d'atteindre un taux de décoloration de 98 %.
5. L'application des membranes de nanofiltration dans le traitement avancé des eaux usées.
Le traitement par filtration membranaire est également une méthode importante pour le recyclage des eaux usées. Ses principaux procédés comprennent la floculation, la sédimentation, la désinfection et d'autres étapes de traitement. Le procédé suivant inclut également un traitement membranaire. L'eau traitée peut ensuite être réutilisée.
Sixièmement, la membrane de nanofiltration présente des applications subtiles dans le traitement.
Dans les procédés de galvanoplastie et de fabrication d'alliages, une grande quantité d'eau est souvent utilisée pour le traitement en raison de sa forte teneur en cuivre, ainsi que d'autres métaux comme le nickel, le fer et le zinc. Ces résidus, transformés en sédiments, peuvent être récupérés après purification grâce à la technologie de nanofiltration membranaire. La valeur réelle de ces sédiments peut ainsi être réduite d'un facteur 10, permettant leur réutilisation.
Dans des conditions appropriées, les membranes de nanofiltration permettent également la séparation de différents éléments métalliques en solution, comme le cadmium (Cd) et le nickel (Ni). Ces éléments sont d'abord convertis en CdCl₂ et NiCl₂, puis du NaCl est ajouté pour former respectivement des complexes chargés et non chargés. Lorsque la concentration de NaCl est de 1 mol/L, le complexe présent en solution se trouve principalement sous forme de CdCl₂, tandis que le nickel est présent uniquement sous forme d'ions nickel. La nanofiltration (NF), chargée positivement, intercepte ces ions nickel, permettant ainsi un passage libre et la séparation des métaux.
Date de publication : 16 juin 2021