Comment fonctionnent et fonctionnent les usines de dessalement
L'osmose inverse est l'une des méthodes les plus efficaces de dessalement de l'eau de mer. Depuis les années 1970, l'osmose inverse est utilisée pour purifier l'eau à diverses fins, notamment la production d'eau douce à partir d'eau de mer salée.
Cette technologie implique un type particulier de filtration (ultrafiltration) de l'eau de mer sous pression à travers des membranes semi-perméables (osmose inverse). Ces membranes transportent les molécules d'eau de mer à travers leurs micropores sous pression, mais retiennent les ions de sel et autres impuretés. La pression dans ces usines de dessalement d'eau de mer varie de 25 à 50 atm.
Dans l'industrie aujourd'hui, les membranes d'osmose inverse pour les usines de dessalement sont produites à partir d'acétate de cellulose ou de polyamide sous forme de rouleaux et de fibres. En plus des membranes, les usines de dessalement par osmose inverse intègrent dans leur conception : des pompes haute pression, des filtres fins à eau, des systèmes de traitement chimique, des épurateurs chimiques et des modules de filtration.
Les tubes de dessalement sont en matériau poreux, doublés à l'intérieur d'un film d'acétate de cellulose. Ce film agit également comme une membrane d'osmose inverse. Plusieurs de ces conduites sont installées en parallèle dans une usine de dessalement.
L'eau de mer est pompée à travers les tuyaux (à une pression allant jusqu'à 100 bar) en un flux continu. À la sortie, deux flux sont obtenus - de l'eau déminéralisée (appelée perméat) et un concentré avec des sels, qui est généralement utilisé comme déchet de production.
Le volume d'eau douce reçu dans l'installation pendant un certain laps de temps est proportionnel à la pression générée par la pompe. Les caractéristiques des membranes déterminent la pression de service maximale admissible.
Si la pression s'avère trop élevée, la membrane se bouchera simplement avec des impuretés ou laissera passer de nombreux sels dissous ; dans les cas extrêmes, la membrane peut se rompre. Si la pression est basse, le processus de dessalement ralentira.
La qualité du dessalement de l'eau de mer et la vitesse de fonctionnement de la membrane sont liées à divers facteurs. Tout d'abord, avec la teneur totale en sel de l'eau entrante, sa composition en sel, la température de l'eau et la pression de fonctionnement.
Par exemple, si vous dessalez l'eau salée ordinaire d'un puits à une pression de 50 bars, alors à partir de 1 mètre carré de membrane d'osmose inverse sera donnée pour obtenir environ 0,7 tonne d'eau douce par jour. Par conséquent, les usines de dessalement plus puissantes (pour des dizaines et des centaines de mètres cubes d'eau par jour) utilisent plusieurs tuyaux.
Les usines de dessalement par osmose inverse présentent de nombreux avantages.Les coûts d'électricité sont relativement faibles, les unités sont compactes et faciles à installer et à utiliser, et enfin le fonctionnement de l'unité est facile à automatiser. Le contrôle de l'usine de dessalement peut être entièrement automatique ou semi-automatique.
Pendant le fonctionnement de l'unité, il est important de réduire la formation de dépôts de sel dans les canalisations ; des inhibiteurs de sédimentation sont utilisés à cette fin. Pour éliminer les dépôts des membranes, le dispositif de lavage chimique susmentionné est utilisé. La consommation de concentrat et de perméat lors du traitement de l'eau est contrôlée par des débitmètres. L'eau de sortie est évaluée pour la salinité et le niveau de pH - avec des débitmètres de salinité et pH-mètres.