Systèmes de filtration et membranes

1. Technologies membranaires : DuPont FilmTec, Toray et MANN+HUMMEL

• Membranes RO DuPont FilmTec : offrent un rejet de sel élevé et stable (BW30 PRO-400 : 99,6 %) et une consommation d'énergie minimale sur les lignes d'osmose inverse pour eaux saumâtres, eau de mer et basse énergie.
• Membranes RO, NF et UF Toray : éléments RO/NF de la série TM en composite polyamide entièrement aromatique, ainsi que des modules UF à fibres creuses (0,01 µm) ; ils présentent une forte tolérance à l'encrassement et une conformité FDA Title 21 pour l'alimentaire et la santé.
• Modules UF MANN+HUMMEL : les modules à fibres creuses PureULTRA II (PVDF) et AQUADYN (PAN) offrent un flux élevé et une longue durée de vie de la membrane dans une eau chargée en huiles, en graisses et en matières en suspension.

2. Cartouches de précision pour procédés et à membrane stérile (Chemtech)

• Cartouches en profondeur melt-blown Chemtech CHT (en anglais) : une structure de pores graduée de 0,5 à 120 microns, une construction en polypropylène 100 % pur, un fonctionnement continu jusqu'à 82 °C, une pression différentielle admissible jusqu'à 4 bar (à 40 °C), des configurations d'embouts DOE/SOE et la conformité Ph. Eur / PZH procurent une forte capacité de rétention des impuretés pour le prétraitement RO et les lignes industrielles générales.
• Cartouches à membrane stérile Chemtech POLYFIL PES (en anglais) : membrane asymétrique brevetée en polyéthersulfone (PES) de 0,20 micron ; intrinsèquement hydrophile, à faible fixation des protéines et à test d'intégrité répétable, pour les lignes de remplissage pharmaceutiques, biotechnologiques et de boissons.
• Cartouches en microfibre de verre pour air et gaz Chemtech TEFPOR GF (en anglais) : média en microfibre de verre borosilicate imprégné de PTFE hydrophobe ; seuil absolu de 0,2 micron, avec une résistance à la stérilisation en autoclave à 121 °C et à la stérilisation en place à la vapeur (SIP), pour les gaz de procédé comprimés et les lignes d'évent de cuves stériles.
• Cartouches à grand débit Chemtech MEGAPLEAT (en anglais) : conception plissée horizontale de grand diamètre de 6 pouces (152 mm), qui réduit le temps de remplacement des cartouches et l'encombrement des boîtiers sur les lignes de prétraitement RO et d'eau de refroidissement à grand débit.

3. Filtres à poches et boîtiers de filtres sanitaires

• Filtres à poches industriels : poches en polypropylène, en feutre polyester et en monofilament de nylon soudé dans la plage de 1–1000 microns (taille 1 et taille 2) ; boîtiers en acier carbone ou en inox 304/316L contenant 1 à 24 poches (débit jusqu'à ≈ 654 m³/h).
• Boîtiers de filtres sanitaires en 316L (Chemtech TLSH et LSH (en anglais)) : surfaces internes électropolies (Ra < 0,4 µm), raccordements Tri-Clamp et boîtiers de filtres d'évent/d'air à double enveloppe chauffée, conformes aux exigences des industries pharmaceutique et agroalimentaire.

Les cartouches Chemtech CHT sont prévues pour un fonctionnement continu jusqu'à 82 °C et une pression différentielle jusqu'à 4 bar (à 40 °C) ; elles sont utilisées dans l'industrie chimique, la pétrochimie, l'agroalimentaire et les boissons, le prétraitement RO et les applications générales de traitement de l'eau. Elles répondent aux exigences de la Pharmacopée européenne relatives aux éléments filtrants et disposent d'un certificat de l'Institut national d'hygiène de Pologne (PZH).

Elles peuvent être configurées pour s'adapter à votre boîtier existant et aux exigences de compatibilité chimique de votre procédé, avec quatre types d'embouts (DOE, variantes plates et à ailettes 222/226, FC avec joint torique et MDOE à double extrémité ouverte) et quatre matériaux de joint (NBR, EPDM, silicone et Viton). Les cartouches équivalentes Chemtech (en anglais) en polypropylène (PP), PES, PTFE et microfibre de verre peuvent être installées directement dans les boîtiers de filtres standard existants de 10", 20", 30" et 40" à embouts DOE et à joint torique 222/226, sans modification du boîtier.

Pour les fluides à forte charge d'encrassement, nous fournissons des boîtiers de filtres à poches industriels et des poches filtrantes comme solution économique en amont de la filtration par cartouches, ou à sa place. Les boîtiers multi-poches standard sont construits pour une capacité de 1 à 24 poches (plage de débit d'environ 3,4–654 m³/h), en acier carbone, en inox 304 ou en inox 316L.

Les poches sont disponibles sur une large plage de 1 à 1000 microns nominaux, en polypropylène ou en feutre polyester, ou en toile de monofilament de nylon à couture soudée (sans trous d'aiguille). Elles sont privilégiées pour les bains de peinture, de résine, d'encre et de revêtement, les systèmes d'eau d'injection, la protection préalable des RO et les applications générales d'eau de procédé qui exigent un équilibre entre grand débit et faible coût.

4. Dégazage à membrane (contacteurs à membrane) : élimination du CO₂ et de l'O₂

Les contacteurs à membrane à fibres creuses en polypropylène microporeux hydrophobe mettent en contact direct les phases liquide et gazeuse à l'interface des pores de la membrane, sans dispersion, et éliminent les gaz dissous en ligne sous pression, sans désoxygénant chimique ni dosage de soude.

Élimination du dioxyde de carbone (CO₂)

Alors que les membranes d'osmose inverse (RO) rejettent les espèces ioniques, le CO₂ gazeux dissous traverse librement la membrane RO et se réionise dans l'eau (CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻), ce qui augmente la conductivité. Installés sous pression en aval de la RO et en amont d'un système EDI (électrodéionisation) (en anglais) ou d'une unité d'échange d'ions à lit mélangé, les contacteurs à membrane utilisent un balayage d'air (gaz de stripage) ou le vide côté lumen pour abaisser le CO₂ dissous sous la limite admissible à l'alimentation de l'EDI. Cela réduit la charge anionique et la consommation électrique de l'unité EDI, sans ajustement chimique du pH ou en réduisant les besoins de régénération à la NaOH de l'échange d'anions, et améliore l'élimination des espèces faiblement ionisées telles que la silice et le bore.

Élimination de l'oxygène (O₂)

Dans l'eau d'alimentation de chaudière, l'eau ultrapure (procédés des semi-conducteurs, de l'énergie et de la pharmacie) et les lignes d'eau de boissons/de procédé, l'oxygène dissous (O₂) provoque la corrosion des tuyauteries et des surfaces d'échange thermique ainsi que l'oxydation des produits. Dans un contacteur à membrane, l'eau circule côté calandre (extérieur) des fibres creuses hydrophobes, tandis que le vide, un gaz de balayage (gaz de stripage) ou une combinaison de vide et de gaz de stripage est appliqué côté lumen, ce qui permet d'obtenir une désoxygénation à l'état de traces en sortie. Pour les critères de suivi de l'eau d'alimentation de chaudière, consultez notre guide sur la mesure de l'oxygène dissous dans l'eau de chaudière (en anglais).

Fourniture et sélection des modules

Fourniture de modules d'origine ou équivalents utilisés dans les lignes industrielles de contacteurs à membrane ; sélection adaptée au débit du système, à la température de l'eau, au mode de fonctionnement et à l'exigence visée en CO₂/O₂ en sortie, dans les classes de modules de laboratoire, analytiques et industriels/haute pureté.

Groupes de membranes

Pour les membranes d'osmose inverse (RO), d'ultrafiltration (UF) et de nanofiltration (NF), nous pouvons fournir des produits DuPont FilmTec (anciennement DOW FilmTec), Toray et MANN+HUMMEL adaptés au débit, au rejet de sel et au profil d'encrassement du projet ; ces trois marques font partie, d'après notre longue expérience de fourniture, des technologies membranaires que nous privilégions dans nos projets.

Les éléments pour eaux saumâtres de DuPont FilmTec (par ex. BW30-PRO-400) offrent un rejet de sel stable de 99,6 % (minimum 99,4 %) dans les conditions d'essai standard et peuvent fonctionner à des pressions allant jusqu'à 600 psi, tandis que ses éléments pour eau de mer (SW30) offrent un rejet stabilisé de 99,4–99,7 % selon le modèle ; ils sont conçus pour les grands systèmes industriels et municipaux de traitement de l'eau. La gamme RO/NF de Toray repose sur une structure membranaire composite en polyamide entièrement aromatique réticulé ; la série TM700D atteint un rejet de sel nominal de 99,80 % par élément (minimum 99,65 %) et un débit de perméat de 9,8–45,7 m³/jour. Côté UF, Toray propose également des modules à fibres creuses HFUG de 0,01 micron de pore nominal pour le prétraitement RO et des membranes UF sanitaires de la série TUF conformes aux normes sanitaires FDA/USDA 3-A. Le portefeuille UF de MANN+HUMMEL comprend les modules PureULTRA II (fibres creuses PVDF, surface de filtration de 60–107 m²) et AQUADYN (fibres creuses PAN, 45–65 m², pour les eaux chargées en huiles/graisses) qui, avec une taille de pore d'environ 0,02–0,03 micron, sont utilisés pour éliminer les bactéries, les virus et les parasites.

La famille et le modèle de membrane adaptés sont définis à partir de l'analyse de l'eau d'alimentation, de la qualité de perméat visée, du taux de récupération et de la configuration du système existant.

Boîtiers de filtres

Les performances des éléments à cartouches, à poches et à membranes dépendent directement du choix du boîtier de filtre adapté. Nous proposons plusieurs types de boîtiers adaptés à votre procédé :

• Boîtiers à cartouches (DOE/SOE) : les boîtiers DOE (Double Open End) comprennent un corps, un couvercle, une plaque de support de cartouches, des tirants et un système d'étanchéité à lame ; les boîtiers SOE (Single Open End) comprennent une enveloppe extérieure, un élément filtrant soutenu par une cage perforée et un système d'étanchéité positive ; les deux sont disponibles avec diverses options de raccordement.
• Boîtiers sanitaires : pour les applications pharmaceutiques, biotechnologiques, WFI et agroalimentaires et boissons, en configuration à une ou plusieurs cartouches ; construits avec une plaque de positionnement, un orifice de manomètre et un joint torique/joint en silicone.
• Boîtiers modulaires : une conception à noyau rigide qui associe les avantages d'un corps de filtre fermé et de plaques de filtration en profondeur ; le module est remplacé lorsque la capacité du filtre est épuisée et que la pression atteint 2–2,5 bar ; utilisés pour les peintures, les encres, les adhésifs et les solutions très visqueuses.
• Boîtiers à grand débit : corps compacts à étanchéité par compression et à grande capacité de débit, offrant une longue durée de vie et un faible coût d'exploitation ; privilégiés pour le prétraitement RO, le dessalement et les lignes de traitement de l'eau à grand volume.
• Boîtiers de filtres d'évent/d'air à double enveloppe : maintiennent la pression des cuves/réservoirs tout en préservant la stérilité dans les lignes de fermentation, de bioprocédé et de récupération de produit ; isolés à la laine de verre, avec des conceptions à double enveloppe à régulation électronique de la température en option.

Le matériau du boîtier et le type de raccordement sont déterminés par les exigences sanitaires du système, la compatibilité chimique du fluide et la configuration de tuyauterie existante.

Fourniture équivalente et alternative

• Fourniture directe d'éléments de membranes RO DuPont FilmTec et Toray (nous ne recommandons pas de membranes RO en dehors de ces deux marques).
• Modules de dégazeur à membrane à fibres creuses (contacteur à membrane) pour l'élimination du CO₂ et de l'O₂ dissous.
• Installations utilisant des boîtiers de filtres de procédé, des cartouches en profondeur, des filtres à poches et des filtres à air/gaz d'autres fabricants : fourniture équivalente / alternative via les options Chemtech (DOE, SOE 222/226).
• Utilisateurs de cartouches filtrantes à membrane stérile : fourniture équivalente via les options Chemtech POLYFIL PES (PES asymétrique 0,20 micron) et Tefpor (PTFE).