Principe de fonctionnement et entretien des équipements de traitement d'eau par osmose inverse (2)

IV. Osmose inverse Introduction au système

Le système d'osmose inverse se compose principalement d'une pompe haute pression multi-étages, d'éléments de membrane d'osmose inverse, d'un boîtier de membrane (cuve sous pression) et d'un support. Sa fonction principale est d'éliminer les impuretés de l'eau, garantissant ainsi que l'eau produite réponde aux exigences d'utilisation. La pompe haute pression augmente la pression de l'eau sortant du filtre de sécurité jusqu'à la pression de fonctionnement de l'osmose inverse, puis la répartit uniformément dans la cuve sous pression. Le flux d'eau est séparé par la membrane d'osmose inverse, formant deux flux à l'intérieur de la cuve. Une partie de l'eau entrante traverse la membrane pour former le filtre. Eau pure, tandis que les sels inorganiques restants et les résidus solides sont retenus et concentrés pour former un concentré, séparant ainsi les sels inorganiques de l'eau.

L'eau pure s'écoule de chaque réservoir sous pression équipé d'une membrane d'osmose inverse, se mélange, passe dans un débitmètre, puis sort du système pour rejoindre le réservoir d'eau pure. L'eau concentrée s'écoule ensuite par la sortie de concentré du réservoir sous pression.

Mécanisme de dessalement par osmose inverse : La surface de la membrane semi-perméable est recouverte de nombreux pores extrêmement fins. La membrane adsorbe sélectivement une couche de molécules d’eau, tandis que les sels minéraux sont repoussés. Les ions de valence supérieure sont encore plus repoussés. Sous l’effet de la pression d’osmose inverse, les molécules d’eau entourant les pores s’échappent de la membrane par capillarité, ce qui permet le dessalement.

Lorsque les pores de la membrane sont plus grands que la taille des pores de la membrane d'osmose inverse, les solutions salines aqueuses la traversent. Les sels monovalents sont les plus fréquemment concernés par ces fuites, suivis des sels divalents, et enfin, plus rarement, des sels trivalents. La taille des pores des membranes d'osmose inverse étant inférieure à 1,0 nm, ces membranes peuvent filtrer Pseudomonas aeruginosa, une des plus petites bactéries (3 000 × 10⁻¹⁰ m), ainsi que divers virus, tels que le virus de la grippe (800 × 10⁻¹⁰ m) et le virus de la méningite (200 × 10⁻¹⁰ m), et même les pyrogènes (10 à 500 × 10⁻¹⁰ m). L'osmose inverse produit de l'eau pure et présente les avantages suivants : structure compacte, maintenance aisée, faible encombrement et débit élevé. Elle produit de l'eau pure sans changement de phase, ce qui permet une faible consommation d'énergie. De plus, elle ne génère aucune eau usée acide ou alcaline, ce qui en fait un appareil novateur, économe en énergie et respectueux de l'environnement.

Le rapport typique entre les eaux usées et l'eau purifiée dans un système d'osmose inverse est de 3:1 pour les petits purificateurs d'eau domestiques, de 1:1 pour les petits systèmes industriels et de 0,3:0,7 pour les grands systèmes. Toute réduction supplémentaire du volume d'eaux usées rejetées est coûteuse et raccourcit inévitablement la durée de vie de la membrane d'osmose inverse.

Cette technologie de séparation membranaire avancée est largement utilisée dans divers domaines.

V. Maintenance du système d'osmose inverse

1. Effectuer quotidiennement des analyses de la qualité de l'eau et consigner les paramètres de fonctionnement des équipements, en traitant rapidement toute anomalie. Tester et consigner régulièrement les paramètres clés tels que la conductivité de l'eau pure, la pression à différents points et les débits d'entrée et de sortie.

2. Ajouter régulièrement de l'agent de régénération au réservoir de sel, en adaptant la fréquence de régénération aux conditions du site et au débit d'eau. La régénération s'effectue généralement tous les 3 à 4 jours.

3. Remplacez rapidement l'élément filtrant de sécurité (généralement tous les 3 à 6 mois).

4. Essuyez fréquemment la machine pour la garder propre.

5. Vérifiez régulièrement l'étanchéité des canalisations et réparez-les rapidement.

6. Assurez-vous que l'équipement est alimenté en eau et en électricité de manière continue. En cas de coupure d'eau ou d'électricité, le minuteur de l'équipement doit être réinitialisé, notamment le minuteur de régénération. Il est interdit au personnel non autorisé de manipuler les boutons de l'unité de commande électronique ou les vannes des canalisations afin d'éviter toute utilisation incorrecte susceptible d'entraîner un dysfonctionnement de l'équipement.

VI. Mesures d'urgence : En cas de panne de courant ou de défaillance de la pompe principale, de la membrane ou d'autres composants de production d'eau pure, la vanne d'eau adoucie peut être ouverte afin de maintenir l'alimentation en eau adoucie et d'assurer le fonctionnement normal de l'équipement. Cette méthode doit être adaptée aux besoins spécifiques de l'équipement.

1. En cas de fuite importante de l'équipement, coupez immédiatement l'arrivée d'eau et l'alimentation électrique de l'équipement et prévenez le fournisseur de services.

2. Au cours du processus de production d'eau, si la pression mesurée après la membrane dépasse 1,5 MPa, si la conductivité dépasse 15 µs/cm ou si la qualité de l'eau produite dépasse la plage standard, la résine, la membrane, le charbon actif et les autres consommables doivent être remplacés rapidement.

VII. Instructions de remplacement des consommables : Étant donné que les consommables sable de quartz, charbon actif et résine adoucissante sont tous granulaires, ils forment facilement une structure poreuse lorsqu'ils s'accumulent, créant un environnement propice à la croissance à long terme des champignons. De plus, le charbon actif et la résine adoucissante atteignent un certain seuil de saturation d'adsorption, ce qui réduit l'efficacité de filtration après une utilisation prolongée. Lorsque le rinçage et la régénération ne répondent plus aux exigences de prétraitement, ils peuvent être remplacés afin de garantir la qualité de l'eau à traiter pour l'élément membranaire d'osmose inverse.

Si toutes les conditions sont réunies, la durée de vie du sable de quartz est de 10 à 24 mois, celle du charbon actif de 10 à 12 mois, celle de la résine de 10 à 12 mois, celle des cartouches filtrantes fines de 3 à 6 mois et celle des membranes d'osmose inverse d'environ 12 mois.

Cycle de régénération de la résine : Dans des conditions normales, le cycle de régénération de la résine est de 1 à 3 jours.

VIII. Domaines d'application :

1. Industrie énergétique : eau d'alimentation des chaudières, barrages de refroidissement ;

2. Industrie électronique : eau ultrapure pour l'industrie des semi-conducteurs, eau de nettoyage des circuits intégrés et eau de formulation ;

3. Industrie alimentaire : eau de formulation, eau de production ;

4. Industrie pharmaceutique : eau de process, eau de formulation, eau de lavage, eau pour injection et préparation d'eau stérile ;

5. Industrie des boissons : eau de formulation, eau de production et eau de lavage ;

6. Industrie chimique : Traitement des eaux de production et des eaux usées ;

7. Ingénierie de l'eau potable : préparation de l'eau ultrapure et purification de l'eau potable ;

8. Industrie pétrochimique : eau d'injection dans les champs pétrolifères et traitement en profondeur des eaux usées pétrochimiques ;

9. Dessalement de l'eau de mer : production et eau potable pour les îles, les zones côtières où l'eau est rare, les navires et les champs pétroliers offshore ;

10. Protection de l'environnement : Récupération des métaux précieux et de l'eau des eaux de rinçage de l'électroplacage, permettant d'atteindre un rejet nul ou minimal.