Traitement par nanofiltration d’effluents aqueux polysiloxaniques : influence des matrices salines Treatment of waste water containing polysiloxanes using nanofiltration: Impact of the salt composition

Résumé

Les siloxanes sont utilisés dans tous les domaines de l’industrie. Depuis quelques années, certains pays ont mis en place des règlements encadrant les rejets aqueux siloxaniques. Dans une perspective de développement durable, les industriels sont à la recherche de technologies de traitement pour maîtriser leurs rejets. La nanofiltration paraît particulièrement adaptée pour les caractéristiques de séparation qu’elle autorise en regard de la taille des molécules visées. Cet article présente donc une étude de la nanofiltration pour le traitement des effluents siloxaniques. Les filtrations sont réalisées en mode frontal avec des effluents représentatifs des rejets industriels, caractérisés par une salinité élevée. L’octaméthylcyclotétrasiloxane (D₄), molécule de base de la chimie des silicones, est choisie comme composé cible de l’étude. Des études récentes ont montré une sensibilité importante des performances de la nanofiltration à la présence de sels. Ainsi, cette étude porte une attention particulière à cette problématique. Les résultats montrent effectivement une variation des performances d’épuration en fonction de la salinité. Une diminution de l’abattement en carbone organique total (COT) et de la rétention en D₄ est observée lorsque l’effluent est dilué. Les mêmes résultats ont été constatés lorsque la salinité de solutions diluées est augmentée.

Mots-clés :

• Nanofiltration,
• siloxanes,
• traitement des eaux usées industrielles,
• matrices salines,
• composés émergents

Abstract

Siloxanes are used in many industrial domains. In recent years, some countries have established aqueous discharge limits. In a perspective of sustainable development, industries are looking for new treatment processes. Nanofiltration seems to be promising option, given the expected separation capacity for molecules of the targeted size. This paper deals with a study of nanofiltration processes developed to treat waste water containing polysiloxanes. Filtrations were carried out with a synthetic effluent similar in composition to an industrial discharge, with a high salt concentration. Since some recent studies have pointed out that the presence of salt can change the performance of membrane separation processes, the present study paid particular attention to this factor. D₄ (octamethyl-cyclotetrasiloxane) was chosen as the target compound in this study. The experimental results show indeed that the process efficiency changes according to the salinity and/or dilution. A decrease in total organic carbon (TOC) reduction and D₄ retention is observed when diluting the effluent or increasing the salinity.

Keywords:

• Nanofiltration,
• siloxanes,
• industrial wastewater treatment,
• salt matrices,
• emergent compounds