Introduction au principe de fonctionnement de la membrane d'osmose inverse (RO) :
RO est l'abréviation de Reverse Osmosis en anglais et signifie anti-osmose en chinois.En général, le mouvement des molécules d’eau s’effectue d’une faible concentration à une concentration élevée.Cependant, lorsqu’une pression est appliquée du côté de l’entrée, la direction du mouvement des molécules d’eau est inversée, d’une concentration élevée à une concentration faible, d’où le nom d’osmose inverse.
Le principe de la membrane RO : la membrane RO, également connue sous le nom de membrane d'osmose inverse, est une technologie qui sépare les liquides plus grands que la taille des pores de la membrane grâce à la différence de pression comme force motrice.Le liquide soumis à une filtration sur membrane est soumis à une pression.Lorsque la pression dépasse la pression osmotique de la membrane RO, le liquide pénètre dans la direction opposée.Le liquide plus petit que la taille des pores sera évacué pendant le processus de perméation, tandis que le liquide avec une concentration supérieure à la taille des pores sera bloqué par la membrane et évacué par le canal d'eau concentrée.Ces actions servent à purifier, séparer et concentrer le liquide d’origine.
Les indicateurs de performance clés de la membrane RO sont le taux de dessalement, le flux d'eau et le taux de récupération.Le taux de dessalement fait référence au degré de pureté dans lequel la membrane intercepte les ions, un taux de dessalement plus élevé étant obtenu lorsqu'elle intercepte les ions plus efficacement.Un autre indicateur de performance clé est le flux, qui fait référence à la quantité de molécules d’eau pouvant pénétrer à travers une unité de surface de la membrane.Plus le flux est élevé, meilleures sont les performances de la membrane.Le taux de récupération, quant à lui, fait référence au rapport eau douce/concentré pendant que la membrane est en fonctionnement, un rapport plus élevé indiquant de meilleures performances de la membrane.
En raison de ces trois caractéristiques clés des membranes RO, le développement des membranes RO a été orienté vers la réalisation de percées en matière de taux de dessalement élevé, de production d'eau importante et de taux de récupération élevé, chacun pouvant générer des avantages économiques significatifs.
Pour les éléments membranaires d'osmose inverse, dans la plupart des cas, la source d'eau ne peut pas pénétrer directement dans les éléments car les impuretés contenues peuvent contaminer la membrane et affecter le fonctionnement stable du système et la durée de vie de l'élément membranaire.Le prétraitement est le processus de traitement de l'eau brute en fonction des caractéristiques des impuretés qu'elle contient, avec des processus appropriés, afin qu'elle puisse répondre aux exigences d'entrée dans les éléments de la membrane d'osmose inverse.Parce qu’il se situe avant l’osmose inverse dans tout le processus de traitement de l’eau, on l’appelle prétraitement.
Le but du prétraitement dans les systèmes d'osmose inverse est de : 1) empêcher la contamination de la surface de la membrane, c'est-à-dire empêcher les impuretés en suspension, les micro-organismes, les substances colloïdales, etc. de se fixer à la surface de la membrane ou de boucher le canal d'écoulement d'eau de l'élément membranaire ;2) éviter le tartre sur la surface de la membrane.Pendant le fonctionnement de l'appareil d'osmose inverse, certains sels difficiles à dissoudre tels que CaCO3, CaSO4, BaSO4, SrSO4, CaF2 peuvent se déposer sur la surface de la membrane en raison de la concentration en eau. Il est donc nécessaire d'éviter la formation de ces sels difficiles à dissoudre. dissoudre les sels;
3) s'assurer que la membrane n'est pas soumise à des dommages mécaniques ou chimiques, afin qu'elle ait de bonnes performances et une durée de vie suffisante.
La sélection des procédés de prétraitement pour les systèmes à osmose inverse est la suivante :
1) Pour les eaux de surface dont la teneur en matières en suspension est inférieure à 50 mg/L, la méthode de filtration par coagulation directe peut être utilisée ;
2) Pour les eaux de surface ayant une teneur en matières en suspension supérieure à 50 mg/L, une méthode de coagulation, de clarification et de filtration peut être utilisée ;
3) Pour les eaux souterraines dont la teneur en fer est inférieure à 0,3 mg/L et la teneur en matières en suspension inférieure à 20 mg/L, une méthode de filtration directe peut être utilisée ;
4) Pour les eaux souterraines dont la teneur en fer est inférieure à 0,3 mg/L et la teneur en matières en suspension supérieure à 20 mg/L, la méthode de filtration par coagulation directe peut être utilisée ;
5) Pour les eaux souterraines dont la teneur en fer est supérieure à 0,3 mg/L, une oxydation et une élimination du fer doivent être envisagées, suivies d'un processus de filtration directe ou de filtration par coagulation directe.Lorsque la teneur en matière organique de l’eau brute est élevée, la chloration, la coagulation, la clarification et la filtration peuvent être utilisées pour le traitement.Lorsque ce traitement ne suffit pas, une filtration sur charbon actif peut également être utilisée pour éliminer les matières organiques.Lorsque la dureté de l'eau brute est élevée et que le CaCO3 se dépose encore sur la surface de la membrane d'osmose inverse après le traitement, un adoucissement ou un traitement à la chaux peut être utilisé.Lorsque d’autres sels difficiles à dissoudre précipitent et s’entartrent dans le système RO, des agents antitartre doivent être utilisés.Il convient de noter que le baryum et le strontium ne sont pas toujours présents dans l’analyse de l’eau brute.Cependant, même à de très faibles concentrations, ils peuvent facilement former des tartres à la surface de la membrane tant que la teneur en sulfate dans l’eau est supérieure à 0,01 mg/L.Ces tartres sont difficiles à nettoyer et il convient donc d'éviter autant que possible leur formation à la surface de la membrane.
Lorsque la teneur en silice de l'eau brute est élevée, de la chaux, de l'oxyde de magnésium (ou de la poudre blanche) peuvent être ajoutés pour le traitement.Lorsque la concentration de silice dans l’eau d’alimentation RO est supérieure à 20 mg/L, une évaluation de la tendance au tartre doit être effectuée.Parce qu'il est difficile de nettoyer le tartre de silice, il est absolument nécessaire d'éviter qu'il ne se forme sur la membrane.
Heure de publication : 01 août 2023