Les procédés de dessalement de l’eau séparent les sels dissous et autres minéraux de l’eau. Les sources d’eau d’alimentation peuvent inclure de l’eau saumâtre, de l’eau de mer, des puits, de l’eau de surface (rivières et ruisseaux), des eaux usées et des eaux d’alimentation et de traitement industrielles. La séparation par membrane nécessite des forces motrices, notamment la pression (appliquée et vapeur), le potentiel électrique et la concentration, pour surmonter les pressions osmotiques naturelles et forcer efficacement l’eau à traverser les processus membranaires. En tant que telle, la technologie est énergivore et la recherche évolue continuellement pour améliorer l’efficacité et réduire la consommation d’énergie.
Le dessalement de l’eau de mer a le potentiel de produire de manière fiable suffisamment d’eau potable pour soutenir les grandes populations situées près de la côte. De nombreuses usines de dessalement de l’eau de mer par filtration membranaire sont actuellement en construction ou en cours de planification le long de la côte desséchée de la Californie, l’usine de dessalement de Carlsbad, d’une capacité de 50 millions de gallons par jour (mgd), devant être opérationnelle d’ici 2016.
L’osmose inverse (RO) et la nanofiltration (NF) sont les principaux procédés membranaires sous pression. Les configurations de membranes comprennent la spirale, la fibre creuse et la feuille, la spirale étant la plus utilisée. Les membranes contemporaines sont principalement constituées de matériaux polymères, l’acétate de cellulose étant encore utilisé dans une moindre mesure. Les pressions de fonctionnement pour l’OI et la NF sont de l’ordre de 50 à 1 000 psig (3,4 à 68 bar, 345 à 6896 kPa).
Les procédés d’électrodialyse (ED) et d’électrodialyse inverse (EDR) sont pilotés par un courant continu (CC) dans lequel les ions (par opposition à l’eau dans les procédés pilotés par pression) traversent des membranes sélectives d’ions vers des électrodes de charge opposée. Dans les systèmes EDR, la polarité des électrodes est inversée périodiquement. Les membranes de transfert d’ions (perm-sélectives) anioniques et cationiques séparent les ions de l’eau d’alimentation. Ces systèmes sont utilisés principalement dans les eaux à faible teneur en solides dissous totaux (TDS).
L’osmose inverse (FO) est un procédé de dessalement commercial relativement nouveau dans lequel un gradient de concentration en sel (pression osmotique) est la force motrice à travers une membrane synthétique. L’alimentation (telle que l’eau de mer) se trouve d’un côté de la membrane semi-perméable et une solution de « tirage » à pression osmotique plus élevée se trouve de l’autre côté. Sans appliquer de pression externe, l’eau de la solution d’alimentation migre naturellement à travers la membrane vers la solution d’extraction. La solution diluée est ensuite traitée pour séparer le produit de la solution de tirage réutilisable.
La distillation par membrane (MD) est un procédé de dessalement de l’eau par membrane actuellement en usage commercial limité. La MD est un procédé hybride d’OI et de distillation dans lequel une membrane synthétique hydrophobe est utilisée pour permettre le flux de vapeur d’eau à travers les pores de la membrane, mais pas la solution elle-même. La force motrice de la MD est la différence de pression de vapeur du liquide à travers la membrane.
L’AMTA est la seule organisation industrielle qui se concentre spécifiquement sur les procédés membranaires, notamment l’osmose inverse (RO), la nanofiltration (NF), la microfiltration (MF), l’ultrafiltration (UF), le dessalement par électrodialyse inverse (EDR) et les bioréacteurs à membrane (MBR). Le site Web de l’AMTA propose un large éventail de fiches d’information exclusives et une bibliothèque numérique complète de présentations, d’affiches et d’articles sur tous les sujets liés au traitement par membrane, aux systèmes membranaires et aux sujets de réglementation et de conformité.
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Procédés de dessalement de l’eau – Usine de dessalement par osmose inverse
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