Nanofiltration et ozone pour le traitement de l’eau

L’ozone comme expertise principale, la nanofiltration comme brique complémentaire

Depuis près de 10 ans, OXYTRADING est spécialisée dans l’intégration de solutions d’ozonation pour le traitement de l’eau, de l’air et des surfaces. Notre savoir-faire repose sur la compréhension de l’ozone, de son dosage, de son intégration hydraulique, de sa sécurité et de son pilotage industriel.

Cependant, certains projets ne peuvent pas être traités complètement avec une seule technologie. Selon la qualité de l’eau, les objectifs de traitement, les contraintes réglementaires ou les exigences d’exploitation, il peut être nécessaire d’associer l’ozone à d’autres procédés.

C’est dans cette logique que nous proposons désormais d’étudier des solutions intégrant la nanofiltration comme technologie complémentaire à l’ozone.

Qu’est-ce que la nanofiltration ?

La nanofiltration est une technologie membranaire située entre l’ultrafiltration et l’osmose inverse. Elle permet de retenir une partie des sels dissous, certaines molécules organiques, des composés responsables de la couleur, une fraction de la matière organique et de nombreux ions divalents associés à la dureté de l’eau.

Contrairement à l’osmose inverse, la nanofiltration peut permettre une séparation plus sélective, en conservant une partie de la minéralisation selon la membrane choisie, la pression appliquée, le taux de conversion et la qualité de l’eau à traiter.

Elle est particulièrement intéressante lorsque l’objectif est d’améliorer significativement la qualité d’une eau sans nécessairement produire une eau totalement déminéralisée.

Pourquoi associer nanofiltration et ozone ?

L’ozone et la nanofiltration sont deux technologies différentes mais complémentaires.

L’ozone agit par oxydation. Il peut contribuer à la réduction de la charge microbiologique, à la maîtrise du biofilm, à l’oxydation de certains composés organiques, à la réduction des odeurs, de la couleur ou de certaines problématiques liées à la qualité d’eau.

La nanofiltration agit comme une barrière physique sélective. Elle permet de séparer certains composés dissous, colloïdaux ou organiques selon les caractéristiques de la membrane et les paramètres d’exploitation.

Leur association peut permettre d’étudier des solutions plus performantes, notamment lorsque le traitement doit répondre à plusieurs objectifs simultanés : clarification, oxydation, désinfection, réduction de composés dissous, protection de process, réutilisation ou amélioration de la qualité d’eau.

Différentes configurations possibles

Une solution combinant ozone et nanofiltration doit être étudiée au cas par cas. L’ordre des traitements dépend de la qualité de l’eau, des objectifs, des risques de colmatage, des contraintes de sécurité et des performances attendues.

Ozone en amont de la nanofiltration

L’ozone peut être étudié en amont d’une nanofiltration pour traiter certaines problématiques organiques ou microbiologiques avant la membrane. Cette approche doit être validée avec prudence afin de vérifier la compatibilité des membranes, des matériaux et des sous-produits éventuels.

Nanofiltration en amont de l’ozone

La nanofiltration peut également être positionnée avant l’ozone afin d’abaisser certaines charges ou de produire une eau de qualité plus stable avant une étape d’oxydation ou de sécurisation finale par ozone.

Ozone en aval de la nanofiltration

L’ozone peut être utilisé en aval pour contribuer à la sécurisation microbiologique de l’eau traitée, limiter certains développements dans les réseaux ou répondre à des objectifs qualitatifs spécifiques.

Boucles de recirculation et réseaux de distribution

Dans certains cas, l’ozone peut être intégré sur une boucle de recirculation afin de limiter le biofilm ou de maintenir une qualité d’eau contrôlée dans le temps. La nanofiltration intervient alors comme étape de séparation avancée dans l’architecture globale du traitement.

Cas d’usage typiques

Amélioration d’une eau de process

Dans certains procédés industriels, l’eau doit présenter une qualité constante. La nanofiltration peut contribuer à réduire certains composés dissous ou organiques, tandis que l’ozone peut participer à la maîtrise microbiologique, à la réduction du biofilm ou à la sécurisation du réseau de distribution.

Réutilisation d’eau industrielle

Les projets de réutilisation d’eau nécessitent souvent une combinaison de traitements. L’ozone peut intervenir comme étape d’oxydation ou de désinfection, tandis que la nanofiltration peut permettre une séparation membranaire complémentaire. L’ensemble doit être étudié selon les usages visés, les seuils attendus et les contraintes réglementaires applicables.

Réduction de couleur et de charge organique

Sur certains effluents, l’ozone peut transformer ou oxyder des composés responsables de la couleur ou d’une partie de la charge organique. La nanofiltration peut ensuite être étudiée comme étape de séparation complémentaire, selon la nature de l’effluent et les objectifs de rejet ou de réutilisation.

Protection de membranes ou d’équipements en aval

Dans certains schémas, l’association de prétraitements, d’ozone et de nanofiltration peut permettre de mieux protéger des équipements sensibles, de stabiliser la qualité d’eau ou de limiter certains phénomènes d’encrassement. Cette configuration nécessite une analyse précise des risques de colmatage, de compatibilité chimique et de coûts d’exploitation.

Une approche d’ingénierie, pas une simple vente d’équipements

Associer l’ozone et la nanofiltration ne consiste pas à juxtaposer un générateur d’ozone et une membrane. La performance dépend de nombreux paramètres : qualité de l’eau, ordre des traitements, temps de contact, pression, débit, filtration amont, pilotage, instrumentation, matériaux, sécurité ozone, nettoyage des membranes et exploitation quotidienne.

Chez OXYTRADING, notre approche consiste à analyser le besoin, comprendre le process et proposer une architecture technique cohérente. Nous ne cherchons pas à imposer une technologie unique, mais à déterminer si l’ozone, la nanofiltration ou une combinaison de traitements peut répondre au besoin réel du client.

Les paramètres à étudier avant tout dimensionnement

Une solution ozone + nanofiltration doit toujours faire l’objet d’une étude préalable. Les principaux paramètres à analyser sont notamment :

• débit à traiter ;
• qualité de l’eau brute ;
• turbidité ;
• matières en suspension ;
• DCO, COT ou charge organique ;
• conductivité ;
• dureté ;
• pH ;
• température ;
• présence de fer, manganèse, bromures, chlorures ou autres composés sensibles ;
• objectif microbiologique ;
• objectif de séparation membranaire ;
• pression disponible ;
• taux de conversion souhaité ;
• gestion du concentrat ;
• compatibilité des matériaux avec l’ozone ;
• besoin de dégazage ou de destruction d’ozone résiduel ;
• fréquence de nettoyage ;
• coût d’exploitation ;
• contraintes de maintenance ;
• niveau d’automatisation attendu.

Cette phase d’analyse permet d’éviter les erreurs de dimensionnement, les performances insuffisantes, les colmatages prématurés ou les coûts d’exploitation excessifs.

Ce que peut intégrer une solution complète

Selon le projet, une configuration complète peut inclure plusieurs briques techniques autour de l’ozone et de la nanofiltration :

• préfiltration ;
• filtration particulaire ;
• filtration sur charbon actif si nécessaire ;
• correction de pH ;
• génération d’ozone ;
• injection par venturi ou système adapté ;
• mélange statique ;
• cuve ou boucle de contact ;
• dégazage ;
• destruction de l’ozone résiduel ;
• nanofiltration ;
• instrumentation de pression et de débit ;
• mesure Redox ;
• mesure d’ozone dissous ;
• automatisme et supervision ;
• sécurités opérateur ;
• procédures d’exploitation et de maintenance.

Ce que nous proposons

OXYTRADING accompagne ses clients dans l’étude de solutions associant ozone, nanofiltration et traitements complémentaires.

• analyse du besoin et du contexte industriel ;
• étude de faisabilité ;
• pré-dimensionnement technique ;
• définition du schéma de traitement ;
• sélection des technologies complémentaires ;
• consultation de fournisseurs spécialisés ;
• intégration de la partie ozone ;
• définition de l’instrumentation ;
• estimation des coûts d’investissement ;
• estimation des coûts d’exploitation ;
• essais pilotes si nécessaire ;
• accompagnement à la mise en service ;
• formation des équipes ;
• rédaction de procédures d’exploitation et de sécurité.

Cette approche permet de passer d’une logique de fourniture d’équipements à une logique de solution industrielle complète.

Pourquoi faire appel à OXYTRADING ?

OXYTRADING est avant tout un spécialiste de l’ozone. Notre valeur ajoutée repose sur notre capacité à intégrer cette technologie dans des environnements industriels réels, avec leurs contraintes hydrauliques, réglementaires, économiques et opérationnelles.

En intégrant la nanofiltration parmi les traitements complémentaires que nous pouvons étudier, nous renforçons notre capacité à répondre à des projets plus complexes, sans diluer notre spécialité.

• expertise spécifique de l’ozone ;
• approche commerciale et ingénierie ;
• capacité à étudier des configurations complètes ;
• prise en compte de la sécurité ozone ;
• analyse des coûts d’exploitation ;
• vision orientée performance, maintenance et exploitation ;
• accompagnement de l’avant-projet à la mise en service.