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Membranes pour le traitement de l’eau

Animateur : Stéphan BROSILLON

La densification de la population sur certaines zones du globe terrestre pose un véritable problème de ressources en eau douce de part la raréfaction ou la dégradation de la ressource. L’un des objectifs majeurs de l’institut Européen des Membranes de Montpellier est d’apporter des réponses à cette problématique, deux axes majeurs de recherche ont ainsi été définis pour intensifier le traitement des eaux au regard de qualités d’usages imposées : (i) matériaux membranaires multifonctionnels innovants et (ii) procédés intensifs multifonctionnels intégrant des barrières membranaires adaptées. Dans ce cadre, l’IEM est associé à un grand nombre de partenaires industriels et académiques au travers d’actions de collaborations nationales et internationales, inscrites au sein du pôle à vocation Mondiale « EAU » mais aussi des autres pôles régionaux (pôle TRIMATEC notamment).

Les actions sur l’Eau sont ainsi présentes au sein des trois départements de l’IEM au travers des champs d’application visés :

  • Traitement d’eau pour atteindre une qualité d’usage défini (eau potable, eaux de process, …)
  • Traitement d’eaux usées pour la protection des milieux récepteurs et/ou pour favoriser la réutilisation (irrigation, eaux de refroidissement, eaux de lavage, …)
  • Dessalement

- Traitement des eaux par voies physiques :

  • Traitement de composés organiques
    • Traitement des phytosanitaires, perturbateurs endocriniens, médicaments et colorants par procédés couplés : photocatalyse, catalyse enzymatique ou adsorption et procédés membranaires ;
    • Séparation de composés organiques présents dans l’eau par pervaporation ;
    • Membranes céramiques fonctionnelles pour le traitement des eaux polluées ;
    • Traitement des Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) par ozonation et procédés membranaires ;
    • Purification et concentration de l’acide lactique par techniques membranaires ;
  • Traitement de pollutions minérales
    • Electro-extraction sélective de cations métalliques en solutions diluées ;
    • Extraction du Bore par nanofiltration ;
    • Distillation membranaire et osmose inverse pour le dessalement de l’eau.
    • Extraction et concentration des métaux lourds avec des contacteurs à fibres creuses.

- Traitement par couplage « séparation membranaire – voie biologique :

  • Bioréacteur à membrane pour les effluents domestiques ;
  • Traitements d’effluents renfermant des composés phénoliques par réacteur enzymatique à membranes ;
  • Recyclage d’eaux grises par des procédés membranaires ;
  • Production d’énergie et traitement d’ERU par bioréacteur à membrane.

- Développement de matériaux innovants à fonctionnalités spécifiques :

  • Membrane super hydrophobe pour le traitement de l’eau (distillation membranaire) ;
  • Nouvelle membrane synthétisée par copolymères block auto assemblée.
  • Membranes capillaires céramiques pour le traitement d’eau contenant des sels métalliques ;
  • Synthèse de copolymères pour la sorption/complexation de métaux en traitement d’eaux industrielles et récupération de métaux ;

Le laboratoire dispose de pilotes expérimentaux à l’échelle laboratoire ou semi-industrielle pour les opérations unitaires suivantes : ultrafiltration ; nanofiltration ; osmose inverse ; pervaporation ; distillation membranaire ; electrodialyse ; ozonation ; photocatalyse ; réacteur biologique ; réacteur enzymatique… Des modèles de connaissance permettant l’optimisation des transferts et des procédés sont développés en parallèle avec la démarche expérimentale.