Différence entre l'ultrafiltration et l'osmose inverse

Clé Différence - Ultrafiltration vs osmose inverse
 

La purification de l'eau est un processus important pour fournir de l'eau potable à la communauté. Le processus de purification de l’eau comporte de nombreuses étapes qui incluent des procédures biologiques, chimiques et physiques. L'ultrafiltration est le processus par lequel l'eau est filtrée à travers un filtre à membrane pour séparer les molécules présentes dans l'échantillon d'eau, qui ont un poids moléculaire compris entre 103 et 106 Da. L'osmose inverse est une procédure dans laquelle l'eau passe à travers une membrane semi-perméable contre un gradient de concentration. La membrane à osmose inverse est capable de rejeter les particules dont le poids moléculaire est supérieur à 300 Da. le différence clé entre les deux procédures est la taille des particules filtrées des deux membranes. L'ultrafiltration filtre les plus petites molécules de faible poids moléculaire, tandis que l'osmose inverse peut filtrer les plus grosses molécules de plus haut poids moléculaire.

CONTENU

1. Vue d'ensemble et différence clé
2. Qu'est-ce que l'ultrafiltration?
3. Qu'est-ce que l'osmose inverse?
4. Similarités entre l'ultrafiltration et l'osmose inverse
5. Comparaison côte à côte - Ultrafiltration vs osmose inverse sous forme tabulaire
6. Résumé

Qu'est-ce que l'ultrafiltration??

L'ultrafiltration (UF) est un type de filtration sur membrane. Il utilise la pression hydrostatique pour forcer un échantillon d’eau liquide à travers la membrane semi-perméable. La membrane est composée de nitrocellulose avec une petite taille de pores d’environ 0,22 µm ou 0,45 µm. L'ultrafiltration est principalement utilisée pour éliminer les bactéries et autres organismes présents dans l'échantillon. Il est également utilisé pour éliminer les petits ions, les particules de faible poids moléculaire et les matières organiques qui donnent de la couleur, du goût et des odeurs à l'eau..

Figure 01: Ultrafiltration

Le système d'ultrafiltration utilise une longue fibre creuse composée d'un matériau membraneux. L'eau d'alimentation circule à l'intérieur de la cellule ou dans la lumière de la fibre. Le flux d'eau à travers les pores du filtre à membrane permettra aux solutés en suspension et aux particules de se conserver. L'eau filtrée et les particules de faible poids moléculaire traversent la membrane. L’eau de sortie subit ensuite d’autres procédures de purification en aval, notamment des procédures de traitement chimique..

Le procédé d'ultrafiltration est idéalement utilisé pour purifier et concentrer les solutions macromoléculaires (103 - 106 Da), en particulier les solutions protéiques. Le principe principal de la séparation est basé sur la taille. Le matériau dans lequel la membrane est préparée peut aussi parfois avoir un effet sur la vitesse et l'efficacité de la filtration.

Les principaux avantages de l'ultrafiltration sont les suivants:

• Il n'utilise pas de produits chimiques pour purifier.
• Il est basé sur le processus simple de séparation des tailles.
• Il peut être utilisé pour éliminer les particules et les microorganismes.
• Il peut être automatisé.

Qu'est-ce que l'osmose inverse??

L'osmose inverse est le processus dans lequel une pression supérieure à la pression hydraulique est appliquée au système afin de permettre le mouvement de l'eau à travers une membrane semi-perméable. Le mouvement a lieu contre un gradient de concentration. Les membranes utilisées en osmose inverse sont appelées membranes à osmose inverse (RO). Les matériaux couramment utilisés pour préparer les membranes RO commerciales sont les composites de polyamide à film mince (TFC), l’acétate de cellulose (CA) et le triacétate de cellulose (CTA). En fonction du type de matériau membranaire, l'efficacité et la rapidité de la technique sont modifiées.

Figure 02: Osmose inverse

Le dispositif d'osmose inverse est composé d'une fibre creuse, le matériau de la membrane étant enroulé en spirale autour de la fibre. Ces fibres sont liées pour augmenter la surface d’osmose inverse. Une fois que l'eau qui coule est soumise à une pression élevée, l'eau et les petites molécules traversent la membrane semi-perméable. Cela retient les grosses particules et le reste des particules indésirables. L'eau filtrée est ensuite passée pour un traitement en aval.

Les membranes RO peuvent filtrer pratiquement toutes les particules, y compris les germes, les matières organiques, les ions et autres particules. La technique de l'osmose inverse permet la filtration de grosses molécules jusqu'à un poids moléculaire supérieur à 300 Da.

Les avantages de l'osmose inverse dans la purification de l'eau sont,

• Rentabilité.
• Peut filtrer presque toutes les particules, y compris les ions et les métaux lourds.
• Peut être utilisé pour éliminer les particules radioactives des échantillons d'eau.
• L'utilisation de produits chimiques est minimisée.

Quelles sont les similitudes entre l'ultrafiltration et l'osmose inverse?

• Les deux sont des techniques de purification de l’eau basées sur la séparation / filtration physique.
• Les deux utilisent des membranes dans la procédure de filtration.
• Les deux configurations du système sont préparées dans une fibre creuse revêtue de la membrane.
• Dans les deux procédures, les particules, y compris les substances organiques et inorganiques, les ions, les microbes et les petites particules de poussières ou de germes sont filtrés et retenus.
• Les membranes utilisées dans les deux techniques sont en cellulose ou en carbone synthétique..

Quelle est la différence entre l'ultrafiltration et l'osmose inverse?

Ultrafiltration vs osmose inverse
L'ultrafiltration est le processus par lequel l'eau est filtrée à travers un filtre à membrane pour séparer les molécules présentes dans l'échantillon d'eau..	L'osmose inverse est le processus par lequel l'eau passe à travers une membrane semi-perméable contre le gradient de concentration, ce qui est facilité par une pression élevée..
Poids moléculaire des particules séparées
103 -106 Da	> 300 Da
Avantages
Il n'utilise pas de produits chimiques pour purifier. Il est basé sur le processus simple de séparation des tailles. Il peut être utilisé pour éliminer les particules et les microorganismes. Il peut être automatisé.	Rentabilité. Peut filtrer presque toutes les particules, y compris les ions et les métaux lourds. Peut être utilisé pour éliminer les particules radioactives des échantillons d'eau. L'utilisation de produits chimiques est minimisée.

Résumé - Ultrafiltration vs osmose inverse 

Les techniques d'ultrafiltration et d'osmose inverse sont utilisées dans le traitement en aval de l'eau potable. L’objectif principal de ces deux techniques est de fournir au public une eau potable et salubre. L'ultrafiltration utilise un filtre à membrane pour filtrer les très petites particules, en particulier les micro-organismes. L'osmose inverse peut filtrer les grosses molécules et est donc plus rentable et efficace.

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Référence:

1. «Biocide à large spectre respectueux de l'environnement (peroxyde d'hydrogène et argent).» Consulté le 4 oct. 2017. Disponible ici
2. Technologies, AXEON Eau. "Ultrafiltration VS Osmose Inverse." Traitement de l'eau par osmose inverse, purification, systèmes de filtration, 14 oct. 2016. Consulté le 4 oct. 2017. Disponible ici 
3. "Qu'est-ce que l'ultrafiltration (UF) en termes de technologie de filtre à membrane?" Information sur la qualité de l'eau - Qu'est-ce que l'ultrafiltration (UF) en termes de technologie de filtre à membrane? | APEC Eau. Disponible ici

Courtoisie d'image:

1. «Ultrafiltration Grundmühle» par W.E.T. GmbH - W.E.T. GmbH. via Wikimedia Commons
2. «Système d'osmose inverse» par Mas mufti  (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons