Comprendre l’impact du surdosage d’agent réducteur sur les performances du système d’osmose inverse (OI)
Les systèmes d’osmose inverse (OI) sont essentiels pour de nombreux processus de traitement de l’eau. Cependant, leur efficacité peut être compromise par des problèmes opérationnels, l’un des défis importants étant le mauvais dosage des agents réducteurs. De nombreux opérateurs se renseignent sur le dosage correct des agents réducteurs ou sur le potentiel d’oxydoréduction (ORP) idéal pour l’eau d’alimentation par osmose inverse. Bien qu’il soit essentiel de neutraliser les oxydants comme le chlore, le surdosage d’agents réducteurs peut entraîner de graves problèmes de fonctionnement, en particulier l’encrassement microbien.
Pourquoi la réduction du dosage de l’agent est-elle essentielle dans les systèmes d’osmose inverse ?
Des agents réducteurs, généralement du bisulfite de sodium, sont ajoutés à l’eau d’alimentation de l’OI principalement pour éliminer le chlore résiduel, qui peut endommager les membranes de l’OI. La posologie généralement recommandée est de 2 à 5 fois la valeur résiduelle du chlore dans l’eau d’alimentation.
Le problème : le surdosage généralisé et ses causes
Manque de sensibilisation : Les opérateurs peuvent ne pas être sûrs du bon calcul de la dose et continuer à utiliser les taux de mise en service initiaux, qui ne tiennent pas compte des variations du débit d’eau ou des niveaux de chlore.
Surveillance imprécise : Des compteurs ORP défectueux ou mal calibrés peuvent fournir des lectures trompeuses, incitant les opérateurs à augmenter excessivement la dose pour atteindre les niveaux ORP cibles.
Conséquences d’un surdosage : augmentation de la pression et encrassement microbien
Augmentation de la pression différentielle : L’un des principaux indicateurs d’encrassement est une augmentation notable de la différence de pression à travers les membranes d’osmose inverse.
Contamination microbienne : Le surdosage favorise la croissance de micro-organismes, souvent observés sous la forme d’une substance visqueuse, transparente et jaunâtre.
Les systèmes d’osmose inverse offrent par nature des conditions favorables à la croissance microbienne : des nutriments (matière organique piégée), une température et un pH appropriés, et une grande surface de fixation. En cas d’encrassement microbien, les bactéries prolifèrent à la surface de la membrane et alimentent les espaceurs, obstruant l’écoulement, réduisant la production d’eau (flux de perméat) et augmentant rapidement la pression différentielle.
Le lien entre la réduction du surdosage d’agent et l’encrassement biologique
Le surdosage d’agents réducteurs comme le bisulfite de sodium crée un environnement anaérobie (faible teneur en oxygène) en réagissant avec l’oxygène dissous dans l’eau d’alimentation. Cet environnement est idéal pour des types spécifiques de bactéries, en particulier les bactéries sulfato-réductrices (SRB).
Les SRB sont des micro-organismes qui utilisent des composés soufrés pour produire de l’énergie. Ils peuvent réduire les sulfates, les sulfites (comme le bisulfite de sodium dosé) et les thiosulfates en sulfures, notamment le sulfure d’hydrogène (H₂S), connu pour son odeur d’œuf pourri, en particulier dans des conditions anaérobies. L’excès de bisulfite de sodium agit comme une source de nourriture, alimentant la prolifération rapide des SRB dans le système d’OI.
Alors que les systèmes avec une teneur élevée en oxygène dissous peuvent subir un encrassement biologique sans odeur perceptible, les systèmes à faible teneur en oxygène sont susceptibles de développer des odeurs désagréables en raison de la production de H₂S. Quelle que soit l’odeur, une croissance microbienne importante entraîne inévitablement un blocage de la membrane, une réduction du débit de perméat et une augmentation de la pression de fonctionnement.
Stratégies de contrôle pour prévenir les problèmes de surdosage
Dosage précis : Mesurez régulièrement (par exemple, quotidiennement) le chlore résiduel dans l’eau d’alimentation de l’OI. Ajustez la dose d’agent réducteur pour qu’elle soit de 2 à 5 fois supérieure à ce niveau de chlore mesuré.
Surveillance fiable : Assurez-vous que les compteurs ORP sont correctement calibrés et fonctionnent correctement pour fournir une rétroaction précise sur les conditions de l’eau. Évitez de vous fier uniquement à des lectures ORP potentiellement inexactes pour contrôler la posologie.
Audits du système : Examinez périodiquement les protocoles de dosage des produits chimiques et les données de performance du système (pression différentielle, débit de perméat) afin d’identifier rapidement les problèmes potentiels de surdosage.
Envisagez des solutions de rechange (le cas échéant) : Évaluez d’autres méthodes de déchloration, comme les filtres à charbon actif, si les problèmes de surdosage persistants ne peuvent être résolus par le contrôle du dosage.
Conclusion
Bien que des agents réducteurs soient nécessaires pour protéger les membranes d’osmose inverse contre les dommages causés par le chlore, le surdosage constitue une menace importante pour les performances du système en raison de l’encrassement microbien. Il est crucial de comprendre le lien entre l’excès d’agents réducteurs (comme le bisulfite de sodium), les conditions anaérobies et la croissance des SRB. En mettant en œuvre un dosage précis basé sur les niveaux de chlore résiduel et en assurant une surveillance fiable, les opérateurs peuvent éviter des problèmes d’encrassement coûteux, maintenir une production d’eau optimale et prolonger la durée de vie des membranes.
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