Étude du développement des biofilms sur la surface des membranes d’osmose inverse dans des réacteurs de traitement d’eau de mer (Cas de la station de Souk Tlata)

Abstract

L'osmose inverse est l'un des procédés, les plus efficaces, utilisés pour le traitement des eaux de surface. Il fournit une eau de haute qualité et élimine une grande quantité de micro- organismes, de matières organiques et de micropolluants. En revanche, la principale limite contraignante de cette technologie est l'encrassement des membranes. Ce fléau entraîne une diminution des performances des membranes, une augmentation de la consommation d'énergie, une forte utilisation des solutions anti-salissures et, enfin, des changements répétés et indésirables des membranes encrassées. Cette étude a été menée dans la station de dessalement de l'eau de mer de Souk Tlata (Algérie), elle a porté principalement sur la détermination de la charge microbienne présente à la surface des membranes d'osmose inverse (RO), l'identification des espèces responsables de leur bio-encrassement et l'évaluation du pouvoir des souches isolées à former des biofilms. L'auto-agrégation, la co-agrégation et l'hydrophobicité, facteurs microbiologiques induisant l'adhésion microbienne, ont également été étudiées. De plus, cette étude a porté également sur l'étude de l'encrassement des membranes d'osmose inverse par la méthode spectroscopique Raman et la microscopie épi- fluorescente et électronique à balayage. Sur la base des résultats obtenus, une simulation mathématique a été réalisée afin de prévoir le niveau d'encrassement des membranes. Trente-sept (37) souches appartenant à sept (7) genres bactériens ont été isolées à partir de six membranes d'osmose inverse encrassées, il s’agit de Escherichia sp. Raoultella sp., Klebsiella sp., Stenotrophomonas sp., Pseudomonas sp., Staphylococcus sp., et Micrococcus sp. L’analyse des surfaces membranaires par spectroscopie Raman a montré différents types d’encrassement. De plus, la cartographie Raman a révélé que le niveau de ce dernier diffère d'une zone à l'autre. Les différentes techniques d'imagerie microscopique ont révélé des structures complexes de dépôts abiotiques et de microorganismes formant des biofilms. Au final, cinq hypothèses possibles ont été divulgués et élaborés concernant l'encrassement des membranes d'osmose inverse, et ce, suite à l'analyse mathématique des données de cette recherche. Mots clés : Membrane d’osmose inverse, encrassement biologique, biofilms, auto-agrégation, co-agrégation, hydrophobicité, spectroscopie Raman, Microscopie.