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Ultrafiltration d'émulsions huile-eau et de microémulsions de cyclohexane par un système à disque rotatif

Published online by Cambridge University Press:  21 April 2005

Nadji Moulai-Mostefa ,
Ambroise Brou ,
Lu-Hui Ding  and
Michel Y. Jaffrin
Nadji Moulai-Mostefa
Affiliation:
Centre Universitaire Yahia Fares, Ain D'Heb, 26001 Médéa, Algérie
Ambroise Brou
Affiliation:
UMR CNRS 6600, Département Génie Biologique, UTC, BP 20529, 60205 Compiègne Cedex, France
Lu-Hui Ding
Affiliation:
UMR CNRS 6600, Département Génie Biologique, UTC, BP 20529, 60205 Compiègne Cedex, France
Michel Y. Jaffrin
Affiliation:
UMR CNRS 6600, Département Génie Biologique, UTC, BP 20529, 60205 Compiègne Cedex, France
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Abstract

La séparation de la phase huileuse à partir d'effluents huile-eau comportant des émulsions secondaires est très difficile par les procédés traditionnels et nécessite l'emploi de l'ultrafiltration. Des émulsions huile-eau contenant 2 et 4 % d'huile ont été ultrafiltrées à l'aide d'un prototype de filtration dynamique comportant un disque tournant à grande vitesse près d'une membrane de 50 kDa de 190 cm2 de surface. La turbidité de la solution initiale à 4 % (21 900 NTU) chute à 2 NTU dans le perméat après 15 min de filtration, ce qui représente une rétention de 99,5 % de l'huile. Les flux de perméat augmentent avec la vitesse de rotation du disque pour atteindre environ 90 l.h-1.m-2 à 2000 tr.min-1 à 24 °C. L'ajout d'ailettes de 6 mm de hauteur permet de doubler le flux de perméat à la même vitesse. Les microémulsions sont constituées de 4 à 20 % de cyclohexane, 0,5 à 16 % de 2-butanol et de 0,25 à 8 % de dodecyl sulfate de sodium (SDS) dans de l'eau pure. Les flux de perméat, très élevés (200 l.h-1.m-2) à 2000 tr.min-1 avec un disque lisse pour la solution la plus diluée chutent à 15 l.h-1.m-2 pour la plus concentrée. L'ajout d'ailettes permet de doubler ces flux.

Keywords

Dynamic ultrafiltrationemulsionsmicroemulsionsrotating diskUltrafiltration dynamiqueémulsionsmicroémulsionsdisque rotatif
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 6 , Issue 2 , March 2005 , pp. 203 - 210
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2005

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References

Lee, S., Aurell, Y., Roques, H., Concentration polarisation membranes fouling and cleaning in ultrafiltration of soluble oil, J. Membr. Sci. 19 (1984) 23–28 CrossRef
Mueller, J., Cen, Y., Davis, R.H., Cross flow microfiltration of oily water, J. Membr. Sci. 129 (1997) 221–235 CrossRef
Kim, J.J., Chinen, A., Ohya, H., Membrane microfiltration of oily water, Macromol. Symp. 118 (1997) 413–418 CrossRef
Lin, S.H., Lan, W.J., Waste oil/water emulsion treatment by membrane processes, J. Hazard. Mater. 59 (1998) 189–199 CrossRef
Cumming, I.W., Holdich, R.G., Smith, I.D., The rejection of oil by microfiltration of a stabilised kerosene/water emulsion, J. Membr. Sci. 169 (2000) 147–155 CrossRef
Hamza, A., Pham, V.A., Matsuura, T., Santerre, J.P., Development of membranes with low surface energy to reduce fouling in ultrafiltration applications, J. Membr. Sci. 131 (1997) 217–227 CrossRef
Wang, P., XU, N., Shi, J., A pilot of the treatment of waste rolling emulsion using zirconia microfiltration membranes, J. Membr. Sci. 173 (2000) 159–166 CrossRef
Belfort, G., Pimbley, J.M., Greiner, A., Chang Kun, Y., Diagnosis of membrane fouling using a rotating annular filter, J. Membr. Sci. 77 (1993) 1–22 CrossRef
Aouak, T., Moulay, S., Hadj-Ziane, A., Microemulsion breakdown by pervaporation technique: the cyclohexane/water/n-butanol/sodium dodecylsulfate system, J. Membr. Sci. 173 (2000) 149–157 CrossRef
Faibish, R.S., Cohen, Y., Fouling-resistant ceramic-supported membranes for ultrafiltration of oil-in-water microemulsions, J. Membr. Sci. 185 (2001) 129–143 CrossRef
Castro, R.P., Monbouquette, H.G., Cohen, Y., Shear-induced permeability changes in polymer grafted silica membrane, J. Membr. Sci. 179 (2000) 207–220 CrossRef
R.P. Castro, Development of ceramic-supported polymeric membranes for filtration of oil emulsions, Ph.D. Dissertation, University of California, Los Angeles, 1997
Faibish, R.S., Cohen, Y., Fouling and rejection behavior of ceramic and polymer-modified ceramic membranes for ultrafiltration of oil-in-water emulsions and microemulsions, Colloids Surf. A 191 (2001) 27–40 CrossRef
Dal-Cin, M.M., Licck, C.N., Kumar, A., Lealess, S., Dispersed phase back transport during ultrafiltration of cutting oil emulsions with a spinning membrane disc geometry, J. Membr. Sci. 141 (1998) 165–181 CrossRef
Viadero, R.C., Masciola, D.A., Reed, B.E., Vaughan, R.L., Two-phase limiting flux in high-shear rotary ultrafiltration of oil-in-water emulsions, J. Membr. Sci. 175 (2000) 85–96 CrossRef
Mi-Jung, UM, Seong-Hoon Yoon, Chung-Hak Lee, Kun-Yong Chung, Jae-Jin Kim, Flux enhancement with gas injection in crossflow ultrafiltration of oily wastewater, Wat. Res. 35 (2001) 4095–4101
Bouzerar, R., Jaffrin, M.Y., Lefèvre, A., Paullier, P., Concentration of ferric hydroxide suspensions in saline medium by dynamic cross-flow filtration, J. Membr. Sci. 165 (2000) 111–123 CrossRef
Brou, A., Ding, L., Boulnois, P., Jaffrin, M.Y., Dynamic microfiltration of yeast suspensions using rotating disks equipped with vanes, J. Membr. Sci. 197 (2002) 269–282 CrossRef
M. Belkacem, Nouvelle méthodologie dans le traitement des fluides de coupe par ultrafiltration, Thèse de Doctorat, INSA Toulouse, 1995
W.F. Blatt, A. David, A.S. Michaels, L. Nelsen, Solute polarisation and cake formation in membrane ultrafiltration, In membrane science and technology, Flinn (ed.), Plenum, New York, 1970, pp. 47–49
Lipp, P., Lee, C.H., Fane, A.G., Fell, C.J.D., A fundamental study of the ultrafiltration of oil-water emulsions, J. Membr. Sci. 36 (1988) 161–177 CrossRef
Huibers, P.D.T., Shah, D.O., Evidence for synergism in non ionic surfactant mixtures. Enhancment of solublization in water-in-oil microemulsions, Langmuir 13 (1997) 5762–5765 CrossRef
Bechthold, N., Tiarks, F., Willert, M., Landfester, K., Antonietti, M., Miniemulsion polymerization: applications and new materials, Macromol. Symp., 151 (2000) 549–555 3.0.CO;2-D>CrossRef
R.J. Stokes, D.F. Evans, Fundamentals of interfacial engineering, Wiley, New York, 1997
Hong, A., Fane, A.G., Burford, R., Factors affecting membranes coalescence of stable oil-in-water emulsions, J. Membr. Sci. 222 (2003) 19–39 CrossRef
Mizoguchi, K., Fukui, K., Yanagishita, H., Ultrafiltration of a new type of non-ionic surfactant around the CMC, J. Membr. Sci. 208 (2002) 285–288 CrossRef