Filtration membranaire, microfiltration, ultrafiltration, osmose inverse

Puis, ces dernières années, d'autres facteurs ont concouru à étendre leurs applications à tous les domaines du traitement de l'eau potable et de l'assainissement des eaux usées :

• des réglementations plus strictes et souvent contradictoires sur la qualité de l'eau : les membranes - procédé d'élimination physique des pathogènes - permettent de désinfecter sans formation de sous-produits indésirables.
  
  
• l'intérêt grandissant pour la réutilisation de l'eau : dans les grandes villes tout comme dans les régions arides, les eaux usées sont désormais considérées comme une ressource. Grâce à leur large éventail d'abattement, les membranes offrent une solution idéale pour le recyclage de l'eau.
  
  
• des progrès techniques : l'application des technologies membranaires au traitement de l'eau a moins de 50 ans. Après une longue phase de recherche et de développement, son industrialisation s'est accélérée lorsque les principaux brevets sont passés dans le domaine public.

La nanofiltration (NF) et l'osmose inverse (OI) ainsi que la microfiltration (MF) et l'ultrafiltration (UF) sont souvent présentées comme étant des procédés à pression. Ils sont, en fait, très différents :

• La MF est un prolongement direct de la filtration conventionnelle qui permet d'enlever des particules de moins d'un micron, donc des colloïdes et des bactéries.
  
  
• L'UF va plus loin. On peut, grâce à ce procédé, enlever des virus et des composés organiques de poids moléculaire important.

Ces deux procédés fonctionnent par tamisage et la séparation dépend donc de la taille des pores et des espèces retenues.

En revanche, en NF et OI, les pores ne sont pas visibles. Le degré de rétention des solutés inorganiques et organiques est fonction de leur solubilité et de leur diffusivité dans la membrane. Le phénomène de rétention dépend beaucoup aussi de la charge nette sur la surface de la membrane.

L'ED est un procédé fondamentalement différent. Plutôt que de faire passer l'eau à travers la membrane, les ions migrent à travers la membrane sous l'effet d'un potentiel électrique. Des membranes micro-poreuses positives et négatives sont empilées, en alternance avec des électrodes, pour définir les compartiments qui seront enrichis ou débarrassés des sels.

Le rôle de l'ED se limite à l'élimination des espèces ioniques. Il existe une version modifiée de l'ED, appelée "reversal electrodialysis", qui consiste à renverser la polarité des électrodes à fréquences déterminées afin de minimiser l'entartrage ou le colmatage.