L’ultrafiltration : la barrière contre les bactéries

Une membrane à fibres creuses : comment l’ultrafiltration arrête les bactéries

Une cartouche d’ultrafiltration contient un faisceau de fibres creuses, des tubes de polymère fins comme des cheveux, dont la paroi est percée de pores minuscules. L’eau entre par l’extérieur des fibres, traverse la paroi et ressort par l’intérieur. Tout ce qui est plus gros qu’un pore reste dehors. Or une bactérie est bien plus grosse qu’un pore d’ultrafiltration : elle bute contre la paroi. Le mécanisme est un tamisage, rien d’autre, et c’est sa force : il ne dépend ni d’une réaction chimique ni d’une surface qui sature.

La membrane travaille à la pression du réseau, sans pompe, sans électricité et sans rejet d’eau : tout ce qui entre ressort, moins ce qui est resté sur la paroi. Elle se distingue en cela de l’osmose inverse, qui pousse l’eau contre une membrane bien plus serrée et rejette une partie du volume. La page osmose inverse compare les deux membranes ; ici, seule la barrière par la taille est en jeu.

Ce que l’ultrafiltration arrête : bactéries, kystes, particules, microplastiques

Les bactéries d’abord, toutes, quelle que soit leur espèce, parce que la règle est une règle de taille. Les kystes de parasites ensuite, ces formes résistantes que le chlore du réseau ne détruit pas et qui traversent un charbon. Les particules fines, la turbidité, les colloïdes qui troublent un verre, les fragments de rouille qu’un préfiltre a laissé passer. Et les microplastiques, dont la plupart des fragments dépassent largement la taille des pores.

Une partie des virus est arrêtée aussi, les plus gros, mais pas tous : les plus petits passent entre les mailles, ce que la section suivante détaille. Le tableau ci-dessous met la membrane en face du charbon actif : les deux ne retiennent presque rien en commun, et c’est pour cela qu’ils se montent l’un derrière l’autre plutôt que l’un à la place de l’autre.

Ce que la membrane d’ultrafiltration laisse passer : chlore, calcaire, nitrates

Tout ce qui est dissous passe. Le chlore, qui est un gaz dissous : une eau ultrafiltrée sans charbon garde son goût de piscine. Le calcaire, c’est-à-dire le calcium et le magnésium en solution : une eau dure reste dure, et le tartre se dépose comme avant. Les nitrates, les sels, les métaux dissous, les pesticides et les PFAS, molécules bien trop petites pour un pore. Et les minéraux, ce qui est une bonne nouvelle : l’eau garde son goût et sa composition.

Cette liste dit à quoi sert la membrane et à quoi elle ne sert pas. Elle sécurise une eau sur le plan microbiologique ; elle ne l’adoucit pas, ne la débarrasse pas des nitrates, ne change pas son goût. Un lecteur qui cherche à retirer le calcaire trouve sa réponse dans l’osmose, pas ici. Un lecteur qui cherche une eau sans chlore trouve sa réponse dans le charbon, monté devant la membrane.

Virus et biofilm : les deux limites d’une barrière par la taille

Les virus sont plus petits que les bactéries, parfois beaucoup. Une membrane d’ultrafiltration en retient une fraction, celle dont la taille dépasse ses pores, et laisse passer le reste. Un fabricant sérieux ne vend donc pas l’ultrafiltration comme une garantie contre les virus ; sur une eau de réseau public, déjà désinfectée, la question se pose rarement, et sur une eau douteuse, la lampe UV prend le relais. La page stérilisation UV explique comment elle neutralise ce que la membrane a laissé passer.

La seconde limite tient à ce qui se trouve après la membrane. Une barrière arrête ce qui vient de l’amont ; elle ne protège pas l’aval. Un tuyau, un réservoir, un bec qui n’a pas été désinfecté hébergent un biofilm, cette pellicule de bactéries qui se forme sur les parois humides, et l’eau la plus propre du monde se recharge en le traversant. La membrane se place donc au plus près du robinet, et la désinfection du circuit reste au programme de chaque visite d’entretien.

Quand une fontaine a besoin d’ultrafiltration, et quand le charbon suffit

Sur un réseau public, dans un bureau ordinaire, l’eau arrive désinfectée et le charbon suffit au confort. L’ultrafiltration devient utile quand l’un des trois facteurs change. Le public : crèche, établissement de santé, résidence de personnes âgées, où une bactérie ordinaire cesse d’être anodine. Le réseau : immeuble ancien, canalisations intérieures longues, château d’eau privé, où la qualité au robinet ne vaut plus celle de l’usine. L’usage : appareil peu sollicité le week-end, eau qui stagne dans le circuit entre deux services.

Dans ces cas, la membrane s’ajoute au charbon, dans une cartouche composée ou dans un second corps. Les cartouches BWT Aqa Drink minéralisées, sur la page filtres pour fontaine à eau de Desaltera, réunissent préfiltre, charbon, membrane d’ultrafiltration et dosage de magnésium dans un seul corps. Le catalogue des fontaines à eau indique, fiche par fiche, la tête de filtre montée et les cartouches compatibles.

Colmatage, préfiltre et remplacement de la membrane d’ultrafiltration

Ce que la membrane retient reste sur la membrane. Les particules s’accumulent sur la paroi des fibres, le débit baisse, puis la pression monte. Un préfiltre placé devant, décrit sur la page filtration mécanique, retient le plus gros et multiplie la durée de vie des fibres. Sur les gros appareils, un rétrolavage périodique décolle le dépôt ; sur une cartouche de fontaine, la membrane se remplace avec le reste de la cartouche, à date fixe.

La date compte plus que l’aspect. Une fibre fissurée par le gel, un coup de bélier ou une eau trop chaude laisse tout passer sans que rien ne le montre : le débit remonte même. La membrane se change donc à l’échéance du fabricant, sans attendre un signe qui ne viendra pas. L’ordre dans lequel elle se monte par rapport aux autres étages, et ce qu’un montage inversé abîme, sont sur la page combiner plusieurs filtrations.

Questions fréquentes sur l’ultrafiltration

L’ultrafiltration retire-t-elle le calcaire ?

Non. Le calcium et le magnésium sont dissous et passent la membrane. Seule l’osmose inverse les retire.

L’ultrafiltration retire-t-elle le goût de chlore ?

Non. Le chlore est dissous et traverse la membrane. C’est le charbon actif, monté devant, qui le retire.

La membrane demande-t-elle de l’électricité ?

Non. Elle travaille à la pression du réseau, sans pompe et sans rejet d’eau. Elle n’a besoin que d’un préfiltre devant elle et d’une date de remplacement.

Comment sait-on qu’une membrane d’ultrafiltration est en fin de vie ?

Par la date. Une membrane colmatée fait baisser le débit ; une membrane fissurée laisse tout passer sans le montrer. Le remplacement se fait à l’échéance du fabricant.