Transpa filtration

La filtration particulaire

1 De quoi s’agit-il ?

2 L’objectif de la filtration.

3 Les mecanismes de filtration.

4 Les differents types de filtres employes.

Enrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie

Filtration

0.001 0.01 0.1 1.0 10 100 1000

NANOFILTRATION

ULTRAFILTRATION

MICROFILTRATION

PARTICLE FILTRATION

SyntheticDye

Latex/Emulsion

Gelatin

Blue Indigo Dye

Mist

Granular Activated Carbon

RedBloodCells

Ion Ex.ResinBead

GiardiaCyst

PinPoint

Crypt-ospor-idium

PollenColloidal Silica

AsbestosHerbicide

Albumin Protein

Beach Sand

Aqueous Salts Carbon Black Paint Pigment

Human Hair

Endotoxin/Pyrogen

Yeast Cells

Metal Ion

Virus

Bacteria

A.C. Fine Test Dust

Tobacco Smoke

Coal Dust

Sugar

AtomicRadius

Pesticide

Milled FlourRelative Size of

CommonMaterials

Process ForSeparation

Approx. Molecular Wt.(Saccharide Type-No Scale)

Osmonics, Inc.Corporate Headquarters 5951 Clearwater Drive • Minnetonka, Minnesota 55343-8990 USA

Toll Free: 800/848-1750 Fax: 612/933-0141

Osmonics Asia/Pacific, Ltd.

Bangkok,Thailand Fax: 011-66-2-39-18183

Tokyo, Japan Fax: 011-81-48-622-6309

Osmonics Europa, S.A.LeMee Sur Seine (Paris), France

Fax: 011-331-64-37-9211

Note: 1 Micron (1x10-6 Meters) ! 4x10-5 Inches (0.00004 Inches)1 Angstrom Unit = 10-10 Meters = 10-4 Micrometers (Microns)

Micrometers(Log Scale)

ˆ ST Microscope ˆ Scanning Electron Microscope ˆ Optical Microscope ˆ Visible to Naked Eye

Ionic Range Molecular Range Macro Molecular Range Micro Particle Range Macro Particle Range

Angstrom Units(Log Scale) 2 3 5 8 20 30 50 80

200300

500800

20003000

50008000 2 3 5 8 2 3 5 8 22 3 5 8

1 10 100 1000 104 105 106 107

REVERSE OSMOSIS(Hyperfiltration)

© Copyright 1996, 1993, 1990, 1984 Osmonics, Inc., Minnetonka, Minnesota USA

100 200 1000 10,000 20,000 100,000 500,000

The Filtration Spectrum

Printed in USA, P/N 17978 Rev.E


L’objectif de la filtration

Pourquoi filtrer ?

Proteger un ou des equipement(s).

Assurer la fonctionnalite d’un equipement.

Qualite du produit fini.


Types de filtres

Filtres a sable

Filtres a cartouches consommables

Filtres a poche

Filtres auto-nettoyants


Filtration

Fonction : enlever les particules

Classification :De surface / de profondeurConsommables / non consommablesPretraitement / finition


Mecanismes de filtration (1)

Interception directe :

Mécanismes de filtration (1)

Interception directe

Traitement de l' eau ozone.ch, 2017 Boudry, http://www.ozone.ch E. Riboni, U. Moerschell



Mouvement Brownien :


Mouvement Brownien

L' écoulement estnormalement turbulent dans unfiltre




Adsorption :


Adsorption




Bridging / Cake Filtration — ou gateau de filtration :


Bridging / Cake Filtration




Conclusions :

La qualite de la filtration evolue au cours de la vie d’unfiltre

Le filtre arretera des particules aussi de dimensionsinferieures a son micronage


Filtre auto-nettoyant : principe


Filtre auto-nettoyant : exemple


Filtre auto-nettoyant : a retenir

Filtration grossiere (dizaines de microns).

Souvent fragiles ou complexes.

Grand choix de systemes sur le marche, choix difficile,commerciaux habiles.


Filtre a poche : principe

Filtre à poche

Traitement de l'eau ozone.ch, 2017 Boudry, http://www.ozone.ch E. Riboni, U. MoerschellEnrico Riboni Purification de l’eau dans l’industrie

Filtre a poche : exemple


Filtres a poche : points importants

Ne pas sur-dimensionner.

Choisir si possible des filtres utilisant des poches de taille”standard” 1 – 2 – 3 – 4.

Ne jamais depasser la perte de charge maximum (1 a 1.5bar).


Filtres a sable

Ne contiennent pas forcement du sable, mais un granule.

Fonction : enlever le gros des particules, avant unefiltration plus fine (a cartouche).

Le gateau de filtration joue un role important.

Seulement et uniquement pour pre-traitement.


Filtres a sable — Exemple


Filtres a sable : les points a retenir

Le(s) media(s) choisi(s) determine(nt) un debit / surfacemaximum

Economiques pour debits important tres charges

Lavage periodique necessaire (automatique, 20min./lavage). Debit important, eau non filtree, min. unefois par semaine

Variantes :

a gravite — peu utilises dans l’industriea pression

Le sable n’a pas une duree de vie illimitee — Typiquement2 a 3 ans.


Filtres a cartouche

Filtration absolue :Enleve ”toutes” les particules de dimension superieures aumicronageDefinition varie selon les fabricants

Filtration nominale :Enleve ”la plupart” des particules de dimension superieuresau micronageDefinition varient selon les fabricants


Corps de filtres a cartouche


Corps de filtres a cartouche

Mono-cartouche ou multi-cartouche

Plastique ou acier


Cartouches filtrantes


Efficacite d’un filtre

Eff =N1 − N2

N1

Avec :

N1 : nombre de particules avant le filtre, de dimensionegale (ou superieure ou egale) au micronage dufiltre

N2 : : nombre de particules apres le filtre, de dimensionegale (ou superieure ou egale) au micronage dufiltre


Cutoff

Cutoff

Micronage Taille des particules

% de particulesarrètées par le filtre

Traitement de l'eau ozone.ch, 2017 Boudry, http://www.ozone.ch E. Riboni, U. Moerschell


La vie d’une cartouche filtranteLa vie d'une cartouche filtrante

(P2 - P1)

t

1

2

3

Traitement de l'eau ozone.ch, 2017 Boudry, http://www.ozone.ch E. Riboni, U. Moerschell


Facteurs influencant la performance d’un filtre

Caracteristique des particules :FormeDeformabiliteDensiteQuantite

Caracteristiques du fluide :ViscositeTension superficielleTemperatureDebit / vitesse d’ecoulement


Comment prevoir la duree de vie d’un element filtrant ?

EN ESSAYANT !


Filtration particulaire : a retenir

1 Avant de choisir un filtre — ou de le remplacer — definirles objectifs de filtration.

2 Suivre les performances du filtre, en notant :1 Dates de remplacement/nettoyage des elements filtrants2 Perte de charge avant / apres le remplacement

3 Il peut etre necessaire de changer un filtre, ou d’installer unpre-filtre.


Microfiltration

Micronage inferieur au micron

0.2 micron : suffisant pour arreter les bacteries

0.05 - 0.1 micron : souvent employes en microelectronique

Toujours par filtres a cartouches consommables

Filtration de surface

Membranes plissees

On distingue

Filtration nominaleFiltration absolue

On peut tester l’integrite de certaines cartouches


Microfiltration : l’embarras du choix

1 Le materiau de la membrane : polyethylene, polycarbonate,polysulfone, polysulfone modifie, PTFE, Nylon, etc.

2 La forme de la cartouche (extremites) : une methodemalvenue de ”fideliser” le client.

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Charbon actif

Applications :Elimination du chloreElimination de matieres organiques

Formes :CartouchesGranule

Croissances biologiques !


Charbon actif – Dimensionnement

Chlore : 12 m/h

Matiere organique : 6 a 8 m/h

Voir donnees du fabricant du charbon actif


Autres filtres a media filtrant

Deferrisation

Corrections de pH

Mineralisation d’eau corrosive


Documents

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