La vie d'une membrane d'osmose inverse, partie 2

La première partie a été publiée dans le numéro de mai 2023 de Pumps & Systems.

Les fabricants de membranes d'osmose inverse (OI) fournissent des lignes directrices indiquant quand effectuer un nettoyage, basées sur le débit de perméat normalisé (le débit de perméat corrigé des changements de pression, de concentration en sel et de température de l'eau) et le différentiel de pression normalisé (le débit d'entrée de la membrane -pression différentielle-concentration corrigée des changements de débit et de température de l'eau).

Ils conviennent généralement que l'OI doit être nettoyé si le débit de perméat normalisé diminue de 15 % par rapport à sa valeur de base propre ou si la différence de pression normalisée augmente de 25 % par rapport à sa valeur de base. Étant donné que la capacité à restaurer complètement les performances d'origine de l'OI sera affectée par le type de solides encrassés et d'autres variables, ce ne sont que des lignes directrices, mais elles constituent une manière prudente de faire fonctionner le système d'OI qui améliore la probabilité que les performances soient entièrement restaurées en utilisant des conditions normales. procédures de nettoyage avec la plupart des types de solides encrassants.

De nombreux fabricants de membranes et de systèmes RO proposent des tableurs qui aideront à effectuer ces calculs. Cela peut également vous permettre de représenter graphiquement ces variables, ce qui offrira un excellent aperçu de la santé des membranes RO, ainsi que de savoir si un nettoyage doit être programmé en raison de l'encrassement accumulé. Certaines de ces sociétés proposent des programmes de surveillance et de création de graphiques en ligne pour suivre les tendances des performances RO sur des périodes prolongées.

Si après les nettoyages, il y a une tendance à la baisse du débit de perméat normalisé ou du pourcentage de rejet de sels dissous (généralement mesuré à l'aide de la conductivité de l'eau) ou une tendance à la hausse du différentiel de pression normalisé, alors les membranes souffrent d'une baisse. santé et une autre ligne de conduite doit être envisagée.

Par exemple, des nettoyages inefficaces sur site peuvent être dus à un temps d'arrêt insuffisant de l'osmose inverse ou à des limitations des produits chimiques de l'usine. Un nettoyage hors site par un tiers doit alors être envisagé. Si le nettoyage hors site s’avère également inefficace pour restaurer les performances d’origine d’éléments membranaires spécifiques, il convient alors de prévoir le remplacement des membranes peu performantes.

Dans de nombreux cas, le remplacement de la membrane peut être chirurgical. Dans le cas d'un encrassement permanent, il est possible que le nettoyage ait été inefficace uniquement avec les membranes les plus encrassées, telles que les membranes d'extrémité d'entrée, et que seules celles-ci devront être remplacées.

Lorsque la formation de tartre provoque une augmentation de la différence de pression du dernier étage RO qui n'est pas restaurée par le nettoyage, seuls les éléments de membrane de l'extrémité concentrée devront être remplacés pour restaurer les performances d'origine.

La formation de tartre peut se produire rapidement en cas de défaillance des moyens utilisés pour empêcher cette formation de tartre ou si les conditions de l'eau doivent changer. Les causes courantes incluent la panne d'une pompe d'injection de produits chimiques ou une mauvaise régénération d'un adoucisseur en amont. De nombreux types de tartre entraîneront une augmentation de la différence de pression du dernier étage. Le nettoyage acide sur site sera souvent efficace si le tartre est principalement composé de carbonate de calcium, ce qui sera évident en cas d'augmentation substantielle de la conductivité du perméat provenant des vaisseaux à membrane concernés. Les tartres de sulfate et de silice sont beaucoup moins solubles que les carbonates et leur présence peut nécessiter le remplacement des membranes du concentré.

La membrane en film mince en polyamide couramment utilisée pour l'osmose inverse peut tolérer de nombreux produits chimiques agressifs, mais a une tolérance minimale à la présence d'agents oxydants chimiques puissants dans son eau d'alimentation, le problème le plus courant étant le chlore libre. Même des concentrations aussi faibles que 0,05 milligrammes par litre (mg/L) de chlore libre endommageront le polymère de la membrane au fil du temps. Ces dommages oxydatifs sont cumulatifs, car chaque exposition entraîne une rupture accrue des liaisons polymères à mesure que les atomes de chlore se fixent dans le polymère. Une augmentation du débit de perméat normalisé, suivie d'une diminution du rejet de sel, signifie généralement qu'une oxydation de la membrane s'est produite.