Traitement de l'eau de mer et dessalement

Le dessalement de l'eau de mer est une solution essentielle pour remédier à la pénurie d'eau douce dans les régions où l'accès aux sources naturelles d'eau douce est limité. En éliminant les sels dissous, les minéraux et les impuretés de l'eau de mer, les procédés de dessalement la transforment en eau potable utilisable pour la boisson, l'agriculture et les applications industrielles. Grâce aux progrès technologiques, les systèmes de dessalement modernes deviennent plus efficaces, plus durables et plus rentables, ce qui en fait un outil essentiel de la gestion de l'eau au niveau mondial.

Le dessalement est particulièrement important dans les régions arides, les zones côtières et les îles où la demande en eau douce est supérieure à l'offre. Ces systèmes fournissent non seulement une source fiable d'eau propre, mais soutiennent également le développement économique et la durabilité environnementale en réduisant la dépendance excessive à l'égard des sources d'eau traditionnelles.

Applications du dessalement de l'eau de mer

1. Approvisionnement en eau des municipalités: Fournit de l'eau potable aux populations urbaines et rurales, en particulier dans les régions où l'eau est rare.
2. Applications industrielles: Fournit de l'eau de haute qualité pour des processus tels que le refroidissement, le nettoyage et la fabrication.
3. Irrigation agricole: Soutien à l'irrigation dans les zones arides, permettant des pratiques agricoles durables.
4. Utilisation maritime et offshore: Fournit de l'eau douce aux navires, aux plates-formes offshore et aux installations côtières éloignées.

Avantages du dessalement de l'eau de mer

Le dessalement de l'eau de mer présente de nombreux avantages, en particulier pour les régions confrontées à une pénurie d'eau ou à une forte demande. En transformant une ressource abondante en eau douce utilisable, le dessalement offre des solutions qui permettent de relever les défis immédiats et à long terme en matière d'eau :

• Un approvisionnement en eau fiable: Les systèmes de dessalement garantissent une source constante d'eau douce, indépendamment des conditions météorologiques ou de la disponibilité de l'eau douce naturelle, ce qui les rend inestimables pour les régions sujettes à la sécheresse.
• L'évolutivité: Des petits villages côtiers aux grandes métropoles, les usines de dessalement peuvent être conçues pour répondre aux différents besoins en eau, garantissant ainsi flexibilité et adaptabilité.
• Assurance de la qualité: Les technologies de dessalement avancées produisent de l'eau qui respecte ou dépasse les normes strictes en matière d'eau potable, répondant ainsi aux exigences en matière de santé et de sécurité.
• Résistance à la sécheresse: En réduisant la dépendance à l'égard des sources d'eau traditionnelles, le dessalement renforce la résistance aux sécheresses prolongées et aux pénuries d'eau.
• Croissance économique: Un accès fiable à l'eau favorise les activités industrielles et agricoles, stimulant le développement économique dans des régions où la rareté de l'eau pourrait autrement limiter les progrès.

Progrès technologiques dans le domaine du dessalement de l'eau de mer

Les technologies modernes de dessalement de l'eau de mer évoluent rapidement, rendant le processus plus efficace, plus durable et plus abordable. Les principales innovations sont les suivantes :

1. Membranes avancées: Les membranes de pointe offrent une meilleure durabilité, des taux de rejet de sel plus élevés et des besoins énergétiques moindres, ce qui rend les systèmes de dessalement plus efficaces et plus rentables.
2. Dessalement à l'énergie solaire: L'intégration de sources d'énergie renouvelables, telles que l'énergie solaire, réduit la dépendance aux combustibles fossiles et minimise l'empreinte carbone des usines de dessalement.
3. Systèmes hybrides: La combinaison de l'osmose inverse et des procédés thermiques permet de maximiser les taux de récupération de l'eau et de réduire la consommation d'énergie, optimisant ainsi les performances globales des usines de dessalement.
4. Intégration de l'IA et de l'IoT: La surveillance en temps réel et l'analyse prédictive permettent aux opérateurs de détecter et de résoudre les problèmes de manière proactive, garantissant ainsi une performance constante du système.
5. Osmose inverse à basse pression: des systèmes innovants d'osmose inverse à basse pression permettent d'obtenir des taux de récupération élevés avec une consommation d'énergie considérablement réduite, ce qui diminue les coûts d'exploitation.

Défis et solutions en matière de dessalement de l'eau de mer

Malgré ses avantages, le dessalement de l'eau de mer est confronté à des défis qui nécessitent des solutions innovantes :

• Consommation d'énergie élevée: Les dispositifs de récupération d'énergie et l'intégration de sources d'énergie renouvelables, telles que l'énergie éolienne ou solaire, réduisent considérablement les besoins énergétiques opérationnels, ce qui rend le dessalement plus durable.
• Élimination de la saumure: La saumure, un sous-produit du dessalement, peut présenter des risques pour l'environnement si elle n'est pas gérée correctement. Les systèmes avancés de gestion de la saumure, y compris les technologies de décharge zéro liquide, permettent d'atténuer efficacement ces impacts.
• Entartrage et encrassement: Les technologies de prétraitement, telles que l'ultrafiltration et le dosage d'antitartre, protègent les systèmes de dessalement contre l'entartrage et l'encrassement, garantissant un fonctionnement fiable et prolongeant la durée de vie du système.

FAQ sur le dessalement de l'eau de mer

1. Quelle est l'efficacité des systèmes de dessalement modernes ? Les technologies actuelles, en particulier l'osmose inverse, permettent de récupérer jusqu'à 50 % de l'eau tout en réduisant la consommation d'énergie.
2. L'eau dessalée est-elle potable ? Oui, l'eau dessalée répond aux normes internationales en matière d'eau potable lorsqu'elle est correctement traitée et contrôlée.
3. Quels sont les problèmes environnementaux liés au dessalement ? La consommation d'énergie et l'élimination de la saumure sont des préoccupations majeures, mais les progrès modernes permettent de résoudre efficacement ces problèmes.
4. Quelle est la durée de vie des systèmes de dessalement ? Avec un entretien adéquat, la plupart des systèmes ont une durée de vie de 20 à 30 ans.
5. Le dessalement peut-il être combiné avec les énergies renouvelables ? Oui, les systèmes de dessalement alimentés par l'énergie solaire et éolienne sont de plus en plus utilisés pour améliorer la durabilité.

Eau de mer Systèmes de dessalement et d'osmose inverse

La méthode d'osmose inverse (OI) La méthode de l'osmose inverse (OI) basée sur des technologies membranaires est la méthode la plus utilisée dans les dans les installations de dessalement. L'osmose inverse repose sur le principe suivant l'élimination des sels dissous et d'autres impuretés en faisant passer l'eau à travers une membrane semi-perméable sous haute pression. à travers une membrane semi-perméable sous haute pression. Cette méthode Cette méthode s'est avérée avantageuse en termes d'efficacité énergétique et d'évolutivité par rapport à des alternatives telles que la distillation thermique. d'efficacité énergétique et d'évolutivité par rapport à d'autres solutions telles que la distillation thermique. est devenue environ 66 % de la capacité mondiale de dessalement dans les années 2010. dans les années 2010. Les installations modernes d'OI de l'eau de mer peuvent réduire la consommation d'énergie à des niveaux tels que ~3 kWh pour une unité de volume d'eau d'eau grâce à des unités de récupération d'énergie et à des membranes avancées. Ce rapport explique en détail les étapes des systèmes d'osmose inverse dans la purification de l'eau de mer, les types de filtres et de membranes utilisés, les procédés chimiques et les paramètres à surveiller dans le processus.

Figure 1 : L'unité d'osmose inverse de l'usine de dessalement d'El Prat, près de Barcelone, en Espagne. Barcelone, en Espagne. Les grands tuyaux verts représentent les conduites d'alimentation haute pression, tandis que les faisceaux cylindriques bleus à l'arrière-plan représentent les membranes d'osmose inverse enroulées en spirale. membranes d'osmose inverse enroulées en spirale. Les usines de cette taille peuvent peuvent convertir des centaines de milliers de mètres cubes d'eau salée en eau potable par jour. d'eau salée en eau potable.

Les étapes du processus d'osmose inverse

Le traitement de l'eau de mer Le traitement de l'eau de mer par osmose inverse consiste en plusieurs étapes successives, depuis la réception de l'eau brute jusqu'à la distribution de l'eau. successives, de la réception de l'eau brute à la distribution de l'eau l'eau purifiée. Les principales étapes d'une installation type d'osmose inverse pour l'eau de mer et les fonctions de chacune d'entre elles sont décrites ci-dessous. d'eau de mer et les fonctions de chacune d'entre elles sont décrites ci-dessous :

Figure 2 : Organigramme d'une usine typique d'osmose inverse à l'eau de mer (Tampa Bay, capacité de 25 mgd). Ce diagramme montre toutes les étapes, de la prise d'eau et du prétraitement, jusqu'aux processus de membranes d'OI en deux étapes et au post-traitement final. post-traitement final. Après que l'eau de mer a été retirée de l'usine par des grossiers et la sédimentation, les solides lourds et de grande taille sont retirés et puis à travers des filtres à sable et à diatomées afin d'éliminer les particules fines. L'eau, qui passe par des filtres à cartouche, est est ensuite acheminée vers la membrane d'osmose inverse par des pompes à haute pression, où elle est séparée de ses sels et convertie en produit. séparée de ses sels et convertie en produit. salé concentré est éliminé par la turbine de récupération d'énergie et l'eau L'eau salée concentrée est éliminée par la turbine de récupération d'énergie et l'eau traitée est soumise à des processus d'équilibrage final.

1. Prise d'eau et filtration initiale

Le processus de traitement de l'eau de mer Le processus de traitement de l'eau de mer commence par le captage de l'eau brute de la mer. de la mer. Lors du captage de l'eau en haute mer, les sédiments et les organismes de grande taille , tels que les algues , se sont accumulés dans l'eau. sédiments et des organismes tels que comme les feuilles, les algues et les fragments de bois sont généralement capturés à l'aide d'un système de déplacement. de déplacement oudes grossiers grossiersdans la structure de prise d'eau . Par exemple, dans l'installation de Tampa Bay, les objets tels que les coquillages et les branches de plus d'un quart de pouce (>6 mm) sont éliminés à ce niveau. branches de plus de 1/4 de pouce (>6 mm) sont éliminés à ce stade. à ce stade. Après la filtration grossière, la croissance biologique peut être en appliquant un prétraitement un prétraitement chimique tel qu'une faible dose de chlore dans la structure de d 'eau (pour d'eau (pour éviter la prolifération d'algues et d'organismes marins). L'eau est ensuite acheminée vers les unités de prétraitement de l'usine. L'objectif principal de l'étape de L'objectif principal de l'étape de prise d'eau brute est d'assurer une prise d'eau relativement stabilisée en éliminant les contaminants à gros grains afin de protéger l'équipement sensible et les membranes. l'équipement sensible et les membranes.

2. Prétraitement (coagulation, sédimentation et filtration)

Le prétraitement est Le prétraitement est une étape critique pour le fonctionnement efficace et durable des membranes d'osmose inverse. membranes d'osmose inverse. L'eau de mer contient de nombreux solides en suspension, turbidité, des matières organiques et des micro-organismes. Si ces contaminants directement dans les membranes, ils s'accumuleront à la surface de la surface de la membrane et provoquent un colmatage (encrassement colloïdal), une croissance biologique (bio-encrassement) et des problèmes d'entartrage. problèmes d'entartrage. C'est pourquoi l'eau d'alimentation doit être nettoyée autant que possible avant d'entrer dans les membranes. avant d'entrer dans les membranes. Une technique de prétraitement fiable fiable est est une condition préalable au bon fonctionnement du processus SWRO et vise à et vise à minimiser l'encrassement particulaire, organique et biologique des membranes. membranes.

La première étape du prétraitement est généralement chimique. La première étape du prétraitement est généralement la coagulation et la floculation chimiques. coagulation et la floculation . En ajoutant à l'eau des coagulants tels que des sels métalliques (par ex. chlorure de fer(III) ou sulfate d'aluminium) et des polymères à l'eau, les fines particules en suspension, le plancton et la matière organique présents dans l'eau sont éliminés. particules en suspension, le plancton et la matière organique dans l'eau sont coagulés. Les micro-organismes et les colloïdes sont liés ensemble pour former des flocs avec ces produits chimiques. L'eau passe ensuite lentement dans un réservoir d'équilibrage/sédimentation pour pour décanter les flocs formés ; au cours de ce processus, les particules lourdes se déposent au fond et sont séparées du reste de l'eau. se déposent au fond et sont séparées de l'eau. En ajustant correctement les conditions chimiques (pH, dose de coagulant, etc.), la matière organique dissoute peut également être partiellement adsorbée. ), la matière organique dissoute peut également être partiellement adsorbée et attachée aux flocs. flocs.

rapide filtres à sable ou colonnes filtrantes colonnesfiltrantes sont utilisés pour éliminer les particules plus petites et plus légères de l'eau. Ces filtres contiennent des médias tels que du sable de quartz, de l'anthracite ou du grenat dont la granulométrie est spécifique. Au fur et à mesure que l'eau est filtrée du haut vers le bas à travers le lit filtrant, la plupart des solides en suspension restants sont sont piégées entre les grains. La turbidité de l'eau sortant d'un média granulaire typique de filtration sur support granulaire peut être réduite à ~0,1 NTU. Si l'eau filtrée contient encore des colloïdes colloïdes très fins (submicroniques), certains systèmes utilisent des filtres auxiliaires auxiliaires. Par exemple, dans l'installation de Tampa Bay, un filtre à diatomées est utilisé pour filtrer l 'eau. filtre à diatomées est après le filtre à sable pour retenir les colloïdes de taille micrométrique. colloïdales de la taille d'un micron. Les filtres à diatomées (kieselguhr) peuvent filtrer même les particules très fines en faisant passer l'eau à travers un lit de matériau poreux poreux.

Enfin, juste avant d'entrer dans les membranes d'osmose inverse, l'eau passe par des des filtres à cartouche . Les filtres à cartouche sont des éléments filtrants cylindriques fins dont la taille des pores est généralement de 5 microns ou moins. des pores de 5 microns ou moins. Ils servent à protéger les membranes en capturant les dernières particules de sédiments qui ont pu s'échapper des étapes précédentes. s'être échappées des étapes précédentes. D'une certaine manière, les filtres à cartouche sont sont placés en tant que filtres de sécurité et contribuent à réduire l'indice de densité de sédiments (IDS) de l'eau d'entrée de la membrane à un niveau inférieur à l'indice de densité de sédiments (IDS). l'eau d'entrée de la membrane en dessous d'un un certain niveau. Les systèmes d'OI pour l'eau de mer sont généralement conçus pour avoir un IDS de l'eau d'alimentation < 3. un IDS de l'eau d'alimentation < 3 ; les usines modernes visent un IDS < 2. Par exemple, une séquence de prétraitement avancé (coagulation + flottation à l'air dissous flottation à l'air dissous + filtration) peut réduire la turbidité de l'eau brute de 5-20 NTU à <0,25 NTU et un IDS de ~1,5. Le SDI plus bas permet aux membranes de résister à l'encrassement l'encrassement pendant de plus longues périodes et de fonctionner à leur capacité capacité d'origine.

Remarque : Comme alternative au prétraitement classique par filtre à sable, les applications de prétraitement par membraneà basse pression sont devenues très répandues. à basse pressionse sont répandues dans denombreuses dans de nombreuses installations au cours des dernières années. Les membranes de microfiltration (MF) ou Les membranes de microfiltration (MF) ou d'ultrafiltration (UF) peuvent remplacer les filtres à sable dans les eaux de source difficiles telles que l'eau de mer. difficiles comme l'eau de mer. Ce type de prétraitement réduit turbidité et les valeurs SDI de l'eau à des niveaux beaucoup plus bas (SDI < 2 ou même < 1) et fournit une eau presque totalement claire aux membranes d'osmose inverse. membranes d'OI. Avec le prétraitement UF/MF, il est plus facile de faire fonctionner l'unité RO de manière stable, en particulier dans les eaux côtières avec prolifération d'algues ou d'algues ou des fluctuations de turbidité. Cependant, le prétraitement par membrane a aussi ses Cependant, le prétraitement membranaire a également ses propres exigences en matière d'entretien, telles que la nécessité d'un nettoyage chimique ; La méthode à choisir dépend de la qualité de l'eau brute et des conditions d'exploitation. la méthode à choisir dépend de la qualité de l'eau brute et des conditions d'exploitation.

A Un prétraitement bien conçu et bien exploité prépare l'alimentation de l'osmose inverse à des valeurs cibles telles que la turbidité. des valeurs cibles telles que la turbidité <0,5 NTU et SDI <3 . Cela permet de minimiser l'accumulation de salissures et de biologique biologique sur les membranes, réduit la fréquence des nettoyages chimiques et réduire les coûts d'exploitation globaux.

3. Pompe à haute pression et récupération d'énergie

L'eau de mer L'eau de mer claire et relativement pauvre en particules, qui a subi un prétraitement est maintenant prête à être dessalée par les membranes d'osmose inverse. par les membranes d'osmose inverse. Cependant, pour surmonter l'équilibre osmotique et forcer les molécules d'eau à traverser la membrane, une pression élevée est nécessaire. et forcer les molécules d'eau à traverser la membrane, une forte pression est appliquée à l'eau. pression est appliquée à l'eau. À cette fin, des pompes à haute pression entrent en jeu. entrent en jeu. Un système d'OI typique pour l'eau de mer nécessite une pression de fonctionnement pression de fonctionnement de l'ordre de 60-70 bar . Des valeurs telles que 69-80 bar sont données dans la littérature pour les pompes SWRO conventionnelles. Dans la pratique, des pressions comprises entre 55 et 80 bar, en fonction de la salinité de l'eau d'alimentation et du taux de récupération souhaité. taux de récupération souhaité. Par exemple, pour de l'eau de mer d'une salinité de 35 000 mg/L (3,5 % de sel), une pression d'environ 65-70 bars peut suffire à éliminer la moitié de l'eau sous forme d'eau douce. pour extraire la moitié de l'eau sous forme d'eau douce (environ 45-50%). récupération). La pression augmentera si une salinité plus élevée ou une récupération plus importante est souhaitée. salinité plus élevée ou si une récupération plus importante est souhaitée.

L'eau L'eau sortant de la pompe à haute pression est acheminée vers les modules membranaires placés en série à l'intérieur des boîtiers en acier (pression). modules membranaires placés en série à l'intérieur des boîtiers membranaires en acier (réservoirs sous pression). en acier (réservoirs sous pression). Pendant que l'eau d'alimentation s'écoule à travers les éléments membranaires à partir du point d'entrée dans ces réservoirs, une partie de l'eau est filtrée par les membranes et passe dans le tuyau de collecte. filtrée à travers les membranes et passe dans le tuyau de collecte (tube de perméat) à l'intérieur en raison de la pression appliquée. De cette manière, on obtient de l'eau douce, l'eau douce est obtenue, tandis que les sels et autres rétentats restent sur le à l'entrée des membranes et se condensent pendant l'écoulement. Chaque réservoir sous pression abrite généralement 5 à 8 éléments membranaires enroulés en spirale ; la concentration en sel augmente au fur et à mesure que l'eau se déplace du premier au dernier élément. jusqu'au dernier élément. C'est pourquoi les systèmes sont généralement conçus en plusieurs étapes : Le concentré (l'eau salée restante) de la première étape est utilisé pour alimenter l'étape suivante, ce qui augmente la récupération de l'eau. l'alimentation de l'étape suivante, ce qui permet d'augmenter la récupération de l'eau.

Le processus d'osmose inverse est un processus qui consomme beaucoup d'énergie. Le processus d'osmose inverse est un processus qui consomme beaucoup d'énergie. La majeure partie de la pression exercée sur l'eau reste sur le flux concentré, et si cette énergie est gaspillée, les coûts d'exploitation augmentent. Si cette énergie est gaspillée, les coûts d'exploitation augmentent. Pour éviter cela, d'énergie d 'énergie(ERD) sont utilisés sont utilisés dans les installations modernes d'OI. Le flux concentré passe par ces dispositifs lorsqu'il quitte le système à haute pression et transfère son énergie à l'eau. dispositifs lorsqu'il quitte le système à haute pression et transfère son énergie à l'eau d'alimentation qui vient d'arriver. énergie à l'eau d'alimentation nouvellement arrivée. Par exemple, les ERD (dispositifs isobariques) du de type chambre d'échange de pression ou des turbines hydrauliques. de type chambre d'échange de pression ou des turbines hydrauliques telles que la turbine Pelton. Pelton peuvent récupérer ~90% de la pression du flux concentré. De cette manière, l'énergie nécessaire à la pompe à haute pression est considérablement réduite. l'énergie nécessaire à la pompe à haute pression est considérablement de la pompe haute pression. Aujourd'hui, grâce à des unités ERD de haute qualité, la consommation consommation d'énergie de l'osmose inverse à l'eau de mer a été réduite à environ 3 kWh/m³, ce qui est très proche du minimum théorique. . Ce progrès est tout à fait remarquable si l'on considère que les installations d'OI il y a 20 à 30 ans consommaient 5 à 8 kWh/m³. En résumé En résumé, les pompes à haute pression et l'équipement de récupération d'énergie ensemble pour former la source d'énergie source d'énergie et le cœur de l'amélioration de l'efficacité du processus d'OI .

4. Stade de la membrane d'osmose inverse

Le cœur du système d'osmose inverse cœur du système d'osmose inverse est constitué par les modules membranaires . Presque toutes les usines de dessalement d'eau de mer actuelles utilisent des membranes composites à couche mince (TFC ) en polyimide/polyamide. (TFC) en polyimide/polyamide . Ces membranes sont constituées d'une couche séparatrice en polyamide extrêmement fine (<0,5 µm) sur une couche microporeuse. extrêmement fine (<0,5 µm) sur une couche de support microporeuse (généralement du polysulfone). Le diamètre des pores des membranes en polyamide est de l'ordre de l'angström (~0,0001 micron), ce qui permet aux molécules d'eau de passer tout en étant imperméables aux ions de sel dissous. imperméables aux ions salins dissous et aux contaminants plus importants. Selon les données de l'usine de Tampa Bay les données de l'usine de Tampa Bay, la taille des pores des membranes d'osmose inverse utilisées est d'environ d'environ 0,001 microns , soit 100 millièmes d'un cheveu humain. Ainsi, les ions tels que le sodium et le chlorure sont retenus à un taux de 99 %+, tandis que les molécules de H₂O peuvent passer.

Les Les membranes sont généralement présentées sous forme de modules configuration de module à enroulement en spirale . Dans un élément d'OI enroulé en spirale, les membranes à feuilles plates et les mailles de sont enroulées autour d'un tube collecteur central. Chaque membrane est collée sur trois côtés, les autres bords étant reliés au tube central. les bords restants étant reliés au tube central. Lorsque l'eau d'alimentation s'écoule dans les les canaux entre les feuilles de la membrane à haute pression, une partie de l'eau traverse les enveloppes pour atteindre le tube central. traverse les enveloppes pour atteindre le centre (tube de perméat) ; l'eau restante s'écoule vers la sortie de l'élément. l'eau restante s'écoule vers la sortie de l'élément sous la forme d'un concentré plus salin. concentré plus salin. L'organigramme de la figure 2 illustre ce processus en deux étapes (OI 1er passage et OI 2ème passage). en deux étapes (OI 1er passage et 2ème passage). Bien qu'un Bien qu'un système à un seul passage soit généralement suffisant pour le traitement de l'eau de mer, dans certains cas, l'OI à deux passages peut être appliquée. dans certains cas, une OI à deux passages peut être appliquée pour améliorer la qualité de l'eau produite. améliorer la qualité de l'eau produite. L'eau perméable provenant de la sortie L'eau perméable provenant de la sortie de l'OI du premier passage est acheminée vers un deuxième ensemble d'OI pour réduire davantage sa teneur en sel (par exemple pour obtenir une conductivité très faible). sel (par exemple pour obtenir une eau à très faible conductivité, <50 mg/L). Dans les dans les installations d'eau potable comme Tampa Bay, un seul passage est généralement suffisante pour répondre aux normes requises (moins de 500 mg/L de TDS). TDS) ; cependant, dans les applications industrielles d'eau ultrapure, un double passage est courant. est courante.

Le taux de rétention de sel des membranes d'osmose inverse membranes d'osmose inverse est généralement supérieur à 99 %. Par exemple, une membrane d'eau de mer typique peut obtenir <0,5 g/L (500 mg/L) de produit à partir d'une alimentation à 35 g/L de salinité. produit à partir d'une alimentation à 35 g/L de salinité. Les deux principaux indicateurs de performance de la membrane sont le flux de perméat perméat (taux de production) et le taux de rejet taux de rejet des sels. Ces valeurs varient en fonction de paramètres tels que la pression, la température et la salinité de l'alimentation. Lorsqu'une pression élevée est appliquée, le flux d'eau à travers la membrane augmente et la salinité de l'eau d'alimentation diminue. flux d'eau à travers la membrane augmente et la salinité du perméat diminue (la perméation du sel diminue). salinité du perméat diminue (la perméation du sel diminue). Lorsque la température de l'eau l'eau, le flux augmente car la viscosité diminue, mais la tendance à la perméation du sel diminue. diminue, mais la tendance des ions salins à fuir à travers la membrane à travers la membrane augmente aussi légèrement. Les effets détaillés de ces Les effets détaillés de ces paramètres seront examinés dans les sections suivantes.

Eau de mer Les membranes d'OI sont En raison de leur matériau, les membranes d'osmose inverse sont sensibles au chlore et aux oxydants . La couche de polyamide pouvant être rapidement oxydée et endommagée par le chlore libre, les chlore libre, les désinfectants tels que le chlore utilisé dans le prétraitement sont sont complètement éliminés avant d'entrer dans les membranes d'osmose inverse. À cette fin des produits chimiques réducteurs tels que le bisulfite de sodium (NaHSO<<) bisulfite de sodium (NaHSO₃) . dans l'eau d'alimentation avant la membrane pour neutraliser le chlore résiduel. chlore résiduel. Dans certains systèmes, la désinfection à la chloramine est chloramine au lieu de la chloration, qui endommage moins le polyamide. polyamide ; cependant, cette solution n'est généralement pas souhaitée et la plupart des systèmes de SWRO gèrent le contrôle biologique sous la forme d'un traitement à court terme. gèrent le contrôle biologique sous la forme d'une chloration à court terme et d'une déchloration complète dans le prétraitement. chloration à court terme + déchloration complète dans le prétraitement. Bien que la cellulose à base d'acétate de cellulose d'acétate de cellulose aient été utilisées comme matériaux membranaires dans le passé, elles ne sont plus préférées aujourd'hui car elles ont un rejet de sel et un flux plus faibles. Aujourd'hui, elles ne sont pas privilégiées car elles ont des valeurs de rejet de sels et de flux plus faibles. de rejet de sels et de flux ; en outre, les membranes de cellulose sont difficiles à exploiter car elles nécessitent une chloration continue. en outre, les membranes en cellulose sont difficiles à exploiter, car elles nécessitent une chloration continue. De plus, les membranes en cellulose sont difficiles à utiliser car elles nécessitent une chloration continue. membranes des installations modernes d'osmose inverse sont de type polyamide TFC. et leur fonctionnement est effectué en tenant compte de leur sensibilité.

Le suivi et l'entretien La surveillance et l'entretien réguliers sont également essentiels pour obtenir l'efficacité souhaitée des membranes d'osmose inverse. l'efficacité souhaitée des membranes d'osmose inverse. Au fil du temps, l'encrassement peut sur les surfaces des membranes : Dans les cas où le prétraitement est Dans les cas où le prétraitement est insuffisant, la vase colloïdale, le biofilm ou les sédiments inorganiques (par ex. (par exemple, des écailles telles que CaCO₃, CaSO₄) recouvrent les membranes, réduisant le flux et altérant la qualité de l'effluent. qualité des effluents. Dans ce cas, les unités d'OI sont périodiquement soumises à des traitements nettoyage nettoyage chimique (CIP : Cleaning in Place) . Des solutions de nettoyage spéciales contenant des acides, des bases ou des désinfectants circulent dans les modules membranaires pour dissoudre les saletés accumulées. la saleté accumulée. Bien que les fabricants de membranes recommandent généralement un nettoyage en place tous les tous les 3 à 6 mois , l'idéal est de procéder à un nettoyage lorsque lorsque les indicateurs d'encrassement dépassent certains seuils (ces indicateurs sont abordés dans la section des paramètres de la section suivante. section suivante). Par exemple, certains fabricants recommandent de commencer le nettoyage chimique lorsque le débit de perméat débit de perméat diminue de 10% ou que la perméation de sel augmente de 5-10% . Régulier régulier peut restaurer la performance de la membrane dans une large mesure, mais en cas d'encrassement ou d'entartrage sévère, le remplacement de la membrane peut être nécessaire. mais en cas d'encrassement ou d'entartrage important, le remplacement de la membrane peut s'avérer nécessaire. Par conséquent, une surveillance continue du fonctionnement et des nettoyages préventifs sont essentiels. préventifs sont essentiels.

5. Post-traitement (stabilisation et désinfection de l'eau du produit)

Le perméat (eau produite) d'une unité d'osmose inverse est essentiellement de l'eau pure d'une unité d'osmose inverse est essentiellement de l'eau pure qui a été largement dessalée. Le perméat d'eau de mer typique peut être à la fois corrosif et avoir un goût fade lorsqu'il est utilisé directement comme eau potable. corrosif et avoir un goût fade lorsqu'il est utilisé directement comme eau potable car il contient très peu de minéraux totaux . C'est pourquoi les effluents d'OI sont généralement soumis à une série de post-traitement pour les stabiliser et les rendre conformes aux normes. normes.

Tout d'abord tout d'abord, certains gaz qui ne sont pas éliminés lors de l'OI (tels que le CO₂) peuvent rester dans l'eau produite et la rendre acide. l'eau acide. Le pH de l'eau perméable est généralement légèrement acide à 5,5-6,5 (car les bicarbonates de l'eau d'alimentation sont convertis en CO₂). convertis en gaz CO₂). Cette eau acide peut dissoudre les métaux dans les lignes de transmission. La neutralisation et l'ajout de minéraux sont La neutralisation et l'ajout de minéraux permettent d'éviter ce phénomène et d'assurer l'équilibre minéral de l'eau. La méthode la La méthode la plus courante consiste à faire passer l'eau à travers un lit de calcaire (calcite). de calcaire (calcite) . Ce lit, qui contient des minéraux de carbonate de calcium, augmente le pH de l'eau et ajoute des ions tels que Ca_{>. de l'eau et ajoute des ions tels que Ca2+ et HCO3^-, ce qui rend l'eau plus équilibrée et alcaline . La dureté et l'alcalinité peuvent également être ajustées de la même manière en dosant de la chaux (HCO). en dosant la chaux (Ca(OH)2) ou le carbonate de soude (Na2). (Na2CO3). L'objectif est de d'atteindre la plage de pH recommandée de 7 à 8 et un certain niveau de dureté pour l'eau potable. de dureté pour l'eau potable.}

En outre, l'eau du produit est généralement désinfectée. En outre, l'eau du produit est généralement désinfectée au point final . Comme les membranes retiennent les bactéries et les virus dans une large mesure, le perméat est microbiologiquement assez propre, le perméat est microbiologiquement assez propre ; cependant, comme il existe un risque de recontamination pendant le transport et le stockage, de faibles doses de désinfectant peuvent être administrées. Toutefois, comme il existe un risque de recontamination pendant le transport et le stockage, une chloration à faible dose à l'aide de chlore est nécessaire. chloration à faible dose avec du chlore ou chloramine est pour assurer la sécurité biologique de l'eau dans le réseau de distribution. de distribution. La désinfection par UV peut également être utilisée dans certains systèmes, mais comme elle n'offre pas de protection résiduelle, il est généralement préférable d'opter pour une désinfection par UV. mais comme elle n'offre pas de protection résiduelle, il est généralement préférable de pomper du chlore. de pomper un peu de chlore. Il a été indiqué que des produits chimiques d'équilibrage sont ajoutés produits chimiques d'équilibrage sont ajoutés à l'eau produite après l'OI dans l'installation de Tampa Bay et l'eau de haute qualité qui en résulte est envoyée au réseau régional. de Tampa Bay et l'eau de haute qualité qui en résulte est envoyée à l'installation du réseau régional et mélangée à d'autres eaux traitées. et mélangée à d'autres eaux traitées. Après le mélange et les ajustements finaux, l'eau le mélange et les ajustements finaux permettent d'obtenir une eau finale conforme à tous les paramètres de la réglementation sur l'eau potable. de l'eau potable.

Un autre Un autre aspect du post-traitement est l'élimination des eaux usées (concentrés ) . (concentré) . Dans le processus d'OI, un certain pourcentage de l'eau d'alimentation est converti en eau douce (le taux de récupération est généralement de 35 à 50 %). en eau douce (le taux de récupération est généralement de 35 à 50 %), tandis que le reste sort sous la forme d'un flux concentré plus salin. sort sous la forme d'un flux concentré plus salin. Ce concentré concentré salin est est généralement rejeté dans la mer ou dans l'environnement. Cependant, Cependant, étant donné que le rejet direct peut causer des problèmes environnementaux, une dilution ou méthode de dilution ou de rejet contrôlé est généralement utilisée. Par exemple, le concentré rejeté par l'usine de Tampa Bay est mélangé à l'eau de l'eau de refroidissement de la centrale thermique voisine et rejetée dans la mer. dans la mer, de sorte que la concentration en sel n'augmente pas brusquement dans le l'environnement récepteur. Dans de nombreuses usines, le rejet se fait diffuseurs au fond de la mer, et le concentré est rapidement dilué sur un grand volume. rapidement dilué dans un grand volume. La salinité approximative du flux de concentré est environ deux fois celle de l'eau de mer à laquelle il est ajouté (par ex. 35 g/L d'alimentation avec 45 % de récupération → ~65 g/L de concentré). Ce flux sort généralement avec une température légèrement élevée (le processus de pompage pompage provoque un échauffement). Pour cette raison, des évaluations de l'impact sur l'environnement sont effectuées et le rejet le plus approprié est choisi. environnementale et la méthode d'évacuation la plus appropriée est sélectionnée. la méthode d'évacuation la plus appropriée.

Enfin, dans le cadre du post-traitement, l'eau traitée est généralement acheminée vers dans le réservoir d'eau de production de l'installation et pompée vers le réseau. Si l'eau produite doit être mélangée avec de l'eau provenant de différentes sources (mélange), elle est mélangée dans le ratio approprié. proportion appropriée. L'eau potable finale, qui a subi tous les processus de L'eau potable finale, qui a subi tous les processus d'équilibrage et de désinfection, est maintenant prête à être distribuée.

Paramètres Mesurés et contrôlés dans le processus

Pour que les systèmes d'osmose inverse fonctionnent efficacement et en toute sécurité, il faut Afin de faire fonctionner les systèmes d'osmose inverse de manière efficace et sûre, certains paramètres de fonctionnement doivent être surveillés et contrôlés en permanence . Ces paramètres sont importants à la fois pour contrôler les performances du système et pour intervenir rapidement en cas de problèmes potentiels. Les principales quantités mesurées dans les processus d'OI de l'eau de mer et leur interprétation sont interprétation sont expliquées ci-dessous :

• Pressions (alimentation, concentré, différentiel) : La pression d'alimentation à la à la sortie de la pompe haute pression est la force appliquée aux membranes. membranes et est généralement de l'ordre de quelques dizaines de bars pour la SWRO. Une certaine de pression se produit dans chaque récipient sous pression ; la différence entre l'entrée et la sortie est entre l'entrée et la sortie est surveillée en tant que pression différentielle (ΔP) . Dans des conditions normales, une chute de pression de quelques bars est observée à travers les membranes du premier étage d'un système d'OI. Si la ΔP augmente avec le temps, cela peut indiquer que les membranes ou les réseaux d'espacement sont encrassés et bloqués. sont encrassés et bloqués. Par exemple, une augmentation de 15 % de la valeur de ΔP du premier étage est généralement considérée comme une alarme de maintenance/nettoyage. Les opérateurs surveillent le ΔP de chaque étage séparément pour voir où commence l'encrassement. commence. Des pressions d'alimentation anormalement élevées sont également une indication de l'encrassement de la membrane ou d'une défaillance de la pompe. d'un encrassement de la membrane ou d'une défaillance de la pompe. La pression de sortie du concentré est La pression de sortie du concentré est surveillée pour déterminer les performances de l'unité de récupération d'énergie. Dans le cas d'un fonctionnement optimale, la majeure partie de la pression du concentré est transférée à l'ERD et n'est pas gaspillée. ERD et n'est pas gaspillée.

Débit et le taux de récupération : Il y a Il y a trois flux de base dans le système : Alimentation flux d'alimentation , le perméat et le concentré concentré . La relation entre ces éléments est exprimée par le taux de récupération :  Récupération (%)=Alimentation débitPermeate débit ×100. Le taux de récupération est généralement compris entre de 35 à 50 % dans les systèmes à eau de mer. Une récupération élevée signifie moins d'eaux usées, mais elle entraîne également une plus grande concentration de sels pendant l'alimentation et augmente le risque d'entartrage. et augmente le risque d'entartrage. Au fur et à mesure que la récupération augmente, l'effet de pression effet de pression osmotique sur la membrane augmente ; après un certain temps, le flux net d'eau peut s'arrêter. s'arrêter. Par conséquent, une récupération excessivement élevée n'est pas n'est pas souhaitée. En fonctionnement, la variation du débit de perméat par rapport aux valeurs de conception est un indicateur critique. A diminution du débit de perméat peut peut indiquer que les membranes commencent à s'encrasser ou que les la performance de la pompe diminue. Les fabricants de membranes recommandent un nettoyage lorsque le débit diminue de 10 % par rapport à la valeur initiale. De même, des débits de perméat anormalement bas peuvent indiquer un problème au niveau de la pompe d'alimentation ou des vannes. problème au niveau de la pompe d'alimentation ou des vannes, d'où la nécessité d'étalonner et de contrôler régulièrement tous les débitmètres. de tous les débitmètres sont essentiels.

• Salinité, Conductivité et TDS : la concentration en sel (TDS, en mg/L) ou la conductivité électrique (µS/cm) de l'eau d'alimentation et du produit perméat sont mesurées en continu ou périodiquement. perméat sont mesurées en continu ou périodiquement. La conductivité est un indicateur indirect de la quantité d'ions dissous dans l'eau. et est utilisée pour contrôler l'efficacité de l'osmose inverse. L'efficacité de l'élimination des sels des membranes peut être mesurée en continu ou périodiquement. L'efficacité de l'élimination des sels des membranes être calculée à l'aide de la formule suivante  Élimination (%)=(1-DT d'alimentation-DTS du perméat)×100. Une membrane SWRO neuve et propre permet généralement une élimination des sels de 99 % ou plus. Par exemple, si 200 mg/L de perméat sont prélevés sur 35 000 mg/L d'alimentation, cela signifie une élimination de 99,4 %. 99,4 % d'élimination. Si la conductivité du perméat commence à augmenter dans l'usine, la performance des membranes est compromise. Si la conductivité du perméat commence à augmenter dans l'usine, il se peut que les performances des membranes diminuent. Cela peut se produire lorsque certains ions commencent à fuir en raison d'un manque d'oxygène. Cela peut se produire lorsque certains ions commencent à fuir à cause du chlore chlore (oxydation de la couche (oxydation de la couche active) ou de l'encrassement dans les membranes . En particulier, une une augmentation soudaine et importante de la conductivité peut une membrane rompue ou un joint torique non étanche, ce qui peut indiquer que l'eau brute est mélangée. que l'eau brute est mélangée - dans ce cas, il faut vérifier les composants du Dans ce cas, il convient de vérifier les composants du récipient sous pression concerné. Une augmentation lente de la de la conductivité au fil du temps indique généralement que la surface de la membrane est encrassée et que la porosité effective est réduite. est encrassée et que la surface effective des pores est réduite, ce qui signifie que le taux de rétention des sels est réduit. le taux de rétention du sel est réduit. Selon les recommandations du fabricant fabricant, une augmentation de 5 à 10 % de la conductivité du perméat (ou de la perméation du sel) indique qu'il est nécessaire d'effectuer un test de perméabilité. perméation du sel) indique qu'il est temps de procéder à un nettoyage. La perméabilité au sel La perméabilité aux sels peut également augmenter légèrement avec le vieillissement des membranes, mais ce phénomène est généralement très rapide. des membranes, mais ce phénomène est généralement très lent ; des changements rapides indiquent un problème. problème. Par conséquent, la conductivité de l'eau d'alimentation et de l'eau du produit doit être surveillée et enregistrée à l'aide de capteurs en ligne.
• pH et l'état chimique : Le pH de l'eau d'alimentation et du perméat est important pour le contrôle chimique. l'eau d'alimentation et du perméat est important à la fois pour le contrôle chimique chimique du procédé et pour la formation de scalents. Le pH de l'eau d'alimentation est généralement légèrement abaissé en fonction de la stratégie de dosage de l'anti-scalant (par exemple, le pH naturel de l'eau de mer est de 8,5). (par exemple, le pH naturel de l'eau de mer est de 8,2, mais pour réduire la tendance à l'entartrage, il peut être légèrement réduit). mais pour réduire la tendance à l'entartrage, il peut être abaissé à un pH d'environ 7 avec de l'acide minéral). l'acide minéral). Par conséquent, le pH de l'eau entrant dans la pompe est constamment mesuré et maintenu dans la plage souhaitée. Une Une augmentation du pH peut être synonyme de défaillance ou d'épuisement chimique des pompes doseuses et augmente le risque d'apparition de calcaire dans l'eau. des pompes doseuses et augmente le risque de précipitation de carbonate de calcium. de carbonate de calcium. Inversement, un pH excessivement bas n'est pas souhaitable car il peut accélérer la corrosion. accélérer la corrosion. Le pH de l'eau perméable est également contrôlé. Le pH de l'eau perméable est également surveillé ; s'il est trop bas, il peut indiquer une neutralisation insuffisante lors du post-traitement. Les capteurs de pH fournissent également un retour d'information critique dans les processus de nettoyage des membranes (circulation acide/base). processus de nettoyage des membranes (circulation acide/base pendant le nettoyage en place).
• Limon L'indice de densité du limon (IDS) et la turbidité : Les Les indicateurs les plus importants de la qualité du prétraitement sont l'IDS et la turbidité et la turbidité. L'IDS est un indice basé sur le temps de colmatage d'un papier filtre spécifique et exprime numériquement le potentiel d'encrassement colloïdal du papier filtre. papier filtre spécifique et exprime numériquement le potentiel d'encrassement colloïdal de l'eau. l'eau. Les normes exigent généralement un IDS < 5 pour l'alimentation de l'OI ; un IDS < 3 est SDI < 3 est destiné aux applications difficiles telles que l'eau de mer, et SDI < 2 indique que l'eau a un potentiel d'encrassement. < 2 indique un un très bon prétraitement. Les tests SDI sont effectués à certains intervalles (par exemple, tous les jours) dans l'installation pour vérifier la qualité de l'eau. (par exemple, tous les jours) dans l'installation pour vérifier la performance du prétraitement. prétraitement. Si la valeur SDI est anormalement élevée, cela signifie qu'il y a un problème dans le système de filtration (par exemple, rupture du filtre, problème d'eau, etc.). problème dans le système de filtration (par exemple, rupture du filtre, erreur de dosage du coagulant). coagulant) et une intervention immédiate est nécessaire car une valeur SDI élevée peut une intervention immédiate est nécessaire, car un IDS élevé peut entraîner un colmatage rapide des membranes. La turbidité (NTU) est un paramètre qui peut être contrôlé en temps réel ; la turbidité à l'entrée de l'osmoseur est généralement maintenue en dessous de 0,2 à 0,5 %. La turbidité à l'entrée de l'osmoseur est généralement maintenue en dessous de 0,2-0,5 NTU. Les turbidimètres en ligne une alarme en cas de détérioration soudaine de la qualité de l'eau (par exemple, prolifération de plancton ou migration des boues). prolifération de plancton ou migration des boues). De cette manière, les opérateurs peuvent prendre prendre des précautions telles que le ralentissement ou l'arrêt du système et le lavage à contre-courant des filtres en cas de turbidité. le lavage à contre-courant des filtres en cas d'augmentation de la turbidité. En bref, SDI et NTU sont des indicateurs de santé du prétraitement. rester bas en permanence garantit une longue durée de vie aux membranes.
• Température : La température de l'eau La température de l'eau est un facteur important qui influe sur les performances de la membrane. Une eau plus chaude augmente la perméabilité de la membrane et donc le flux, mais elle peut également augmenter la migration des sels dans une certaine mesure. Inversement, lorsque la température de l'eau de mer baisse pendant les mois d'hiver, le débit de perméat obtenu à la même pression diminue. perméat obtenu à la même pression diminue. C'est pourquoi les grandes sont conçues en tenant compte des variations saisonnières de la de la température de l'eau ; pour compenser la baisse du flux en hiver, il peut être nécessaire d'augmenter la pression ou de réduire le débit. en hiver, il peut être nécessaire soit d'augmenter légèrement la pression Pour compenser la diminution du flux en hiver, il peut être nécessaire soit d'augmenter légèrement la pression, soit de mettre en service des éléments membranaires supplémentaires. La température n'est généralement pas un paramètre contrôlable (car la température de l'eau de mer est un facteur environnemental). la température de l'eau de mer est un facteur environnemental). important de la mesurer et normaliser les données de performance en fonction de la température. Cependant, il est important de la mesurer et de normaliser les données de performance en fonction de la température. Par exemple, les fabricants de membranes donnent une garantie de performance pour 25°C ; nous pouvons comprendre l'état réel de la membrane en normalisant à 25°C l'efficacité obtenue dans une eau à 15°C dans l'installation. l'efficacité obtenue dans une eau à 15°C dans l'installation à 25°C. Pour ce faire, la température instantanée est enregistrée. Pour ce faire, la température instantanée est enregistrée à l'aide de numériques dans le système et les autres paramètres sont comparés en conséquence. en conséquence.
• Chlore/ORP : Si du chlore est ajouté chlore est ajouté pour contrôler la croissance biologique pendant la phase de prétraitement, le chlore doit être complètement neutralisé. phase de prétraitement, le chlore doit être complètement neutralisé avant d'atteindre l'entrée de l'OI. Par conséquent, il peut être nécessaire de d'effectuer une mesure du chlore (ou ORP : mesure du potentiel de réduction de l'oxydation) juste avant la membrane. Le niveau de chlore libre doit être de 0,0 mg/L. Si des traces de chlore sont détectées dans les mesures, il s'agit d'une situation à risque. traces de chlore sont détectées dans les mesures, il faut immédiatement doit être corrigée immédiatement (augmentation du dosage du produit ou réduire la chloration), faute de quoi des dommages irréversibles aux irréversibles aux membranes. Les capteurs ORP fournissent une indication rapide de la présence de résidus de chlore en contrôlant instantanément le niveau d'oxydation de l'eau. le niveau d'oxydation de l'eau. Ce paramètre est particulièrement utilisé pour vérifier que l'équilibre dosage/neutralisation du chlore fonctionne correctement. correctement.

de nombreuses d'autres données peuvent être collectées en fonction de la conception et du fonctionnement du système (p. ex. selon la conception et le fonctionnement du système (par exemple, conductivité à chaque sortie de l'appareil sous pression, différences de pression entre l'entrée et la sortie de chaque appareil sous pression). à chaque sortie d'appareil sous pression, différences de pression à l'entrée et à la sortie de chaque filtre de chaque filtre, transmittance UV s'il y a un système de désinfection UV, etc.) ). Toutefois, des valeurs telles que la pression, le débit, la conductivité, le pH, le S le débit, la conductivité, le pH, la SDI/turbidité sont des indicateurs que tout opérateur d'OI suit de près. Ces données sont Ces données sont généralement enregistrées en continu par un système SCADA et des et des analyses de tendance sont tendances. Le suivi des tendances de performance permet de prévoir quand les membranes devront être nettoyées ou s'il y a un problème dans le prétraitement. Par exemple, si un opérateur ne commence la maintenance lorsqu'un problème survient dans un système, il a été rapporté que des canaux de non-retour peuvent être observés dans les membranes lorsque le nettoyage n'est effectué que lorsque le ΔP augmente. nettoyage n'est effectué que lorsque l'augmentation du ΔP atteint 40-50 psi (3-4 bar). Par conséquent, une proactive et et une action précoce sont donc essentielles au bon fonctionnement des installations d'OI.

Le tableau suivant Le tableau suivant résume les valeurs de certains paramètres importants généralement contrôlés dans le processus d'osmose inverse de l'eau de mer :

Les valeurs Les valeurs ci-dessus sont généralement considérées comme des fourchettes typiques pour les systèmes d'osmose inverse à l'eau de mer. d'eau de mer. Chaque installation peut avoir ses propres paramètres et objectifs de conception. ses propres paramètres et objectifs de conception. d'un projet à l'autre. L'important est de déterminer les valeurs de base de base pour votre propre système en cours de fonctionnement et de suivre la tendance en conséquence. la tendance en conséquence . Par exemple, les valeurs de pression, de flux et de conductivité enregistrées lors de la première opération avec des membranes neuves et propres servent de référence au fil du temps. Lorsqu'un certain seuil d'écart est dépassé, les opérateurs reçoivent une alarme et des plans d'intervention sont mis en place, les opérateurs reçoivent une alarme et des plans d'intervention sont mis en œuvre. d'intervention. Cette approche permet de résoudre les petits problèmes avant qu'ils ne deviennent importants, de maximiser la durée de vie des membranes et de garantir la qualité de l'eau produite. avant qu'ils ne deviennent importants, la durée de vie des membranes est maximisée et la qualité de l'eau produite est qualité de l'eau produite est constamment maintenue.

Conclusion et évaluation et évaluation

La technologie de l'osmose inverse dans le dessalement de l'eau de mer est un processus intégré. La technologie de l'osmose inverse pour le dessalement de l'eau de mer est un processus intégré qui s'étend du du prétraitement à la filtration membranaire à haute pression et à la régulation qualité de l'eau. Chaque étape détermine l'efficacité globale du système du système en préparant les conditions appropriées pour l'étape suivante. Filtres grossiers et prétraitement conditionnent l'eau d'entrée en protégeant les membranes . membranes en polyamide enroulées en spirale l'eau de ses sels sous pression ; le post-traitement équilibre l'eau pure obtenue et la prépare à l'utilisation. La surveillance des paramètres tels que la pression, le débit, la conductivité, le pH, l'IDS, etc, les débits, la conductivité, le pH, le SDI tout au long de ce processus est est vital pour maintenir la performance du système.

Les études académiques Les études académiques et industrielles montrent que la fiabilité du prétraitement et de la régulier contrôle opérationnel régulier sont sont essentiels à la réussite d'une opération de SWRO. Comme l'ont déclaré Valavala et al, il est essentiel d'utiliser des techniques de prétraitement fiables (coagulation+filtration ou UF/MF) dans les procédés SWRO en raison des risques d'encrassement des membranes. risques d'encrassement des membranes.

Là encore, grâce à l'utilisation de dispositifs de récupération d'énergie dans les installations modernes, les coûts énergétiques ont été considérablement réduits, modernes, les coûts énergétiques ont été considérablement réduits et l'obtention d'eau douce à partir de l'eau de mer est devenue plus durable. d'eau douce à partir de l'eau de mer est devenue plus durable. L'osmose inverse La technologie des membranes d'osmose inverse s'est également développée au fil des ans et a été améliorée pour atteindre une grande efficacité à basse pression. améliorée pour atteindre une efficacité élevée à basse pression. Par exemple, les membranes composites à couche mince fournissent de l'eau potable, membranes composites à couche mince fournissent aujourd'hui de l'eau potable à des millions de personnes, avec un rejet de sel supérieur à 99 % et une pression élevée. millions de personnes avec un rejet de sel supérieur à 99 % et des flux de perméat élevés. flux de perméat élevés. Par conséquent, les systèmes d'osmose inverse pour le traitement de l'eau de mer constituent une source fiable et continue d'eau douce lorsqu'ils sont conçus et exploités correctement. conçus et exploités correctement. La maîtrise des détails de chaque étape abordée dans ce rapport est essentielle pour les ingénieurs et les opérateurs afin d'assurer un l'efficacité du système. Avec le prétraitement adéquat, une sélection appropriée des membranes, un contrôle efficace du processus et une maintenance régulière, l'épuration inversée peut se faire sans problème. efficace et un entretien régulier, les installations d'osmose d'osmose inverse peuvent fonctionner de manière stable pendant des années et convertir avec succès l'eau de mer en eau potable. l'eau de mer en eau potable. L'eau de mer peut donc être considérée comme un réservoir inépuisable pour les populations vivant dans des régions ou sur des îles où les ressources en eau sont limitées. régions ou sur des îles où les ressources en eau sont limitées. L'application pratique de l'osmose inverse l'application pratique de l'osmose inverse en fait une technologie stratégique stratégique d'approvisionnement en eau pour les générations actuelles et futures.

Sources : Les informations et les données ont été compilées à partir de diverses publications universitaires. et les données ont été compilées à partir d'une variété de publications universitaires, rapports techniques et guides industriels. Par exemple, Valavala et al. (2011) ont fourni une comparaison des techniques de prétraitement par OI, tandis que les rapports de la Tampa Bay Tampa Bay Water Authority ont fourni un organigramme et des données d'exploitation pour une d'une véritable usine d'osmose inverse. Les paramètres de performance des membranes ont été compilés à partir de sources techniques telles que Lenntech, tandis que des informations pratiques sur l'interprétation des indicateurs de fonctionnement ont été obtenues à partir de publications sur la technologie des membranes. sur l'interprétation des indicateurs d'exploitation ont été obtenues à partir de publications d'experts de l'industrie tels que Chemtreat. Cette approche holistique vise à fournir une vue d'ensemble des procédés d'osmose inverse en eau de mer d'osmose inverse en eau de mer, en combinant à la fois le contexte théorique et l'expérience pratique.