Quelle est la cause du déclin des performances des membranes d’osmose inverse ?

Il n’est pas facile de maintenir une efficacité et une stabilité élevées pendant le fonctionnement des membranes d’osmose inverse. L’environnement extérieur a généralement de nombreux impacts sur les performances des membranes d’osmose inverse. Ces cinq facteurs d’influence doivent être constamment surveillés :

1. « L’augmentation et la diminution » de la pression de l’eau d’alimentation
La pression est le moteur des molécules d’eau. Lorsque la pression augmente, la force motrice de l’eau traversant la membrane est renforcée, tout comme la production d’eau. De plus, comme le taux d’eau traversant la membrane est plus élevé que celui de l’eau traversant le sel, l’augmentation de la production d’eau diluera la teneur en sel de l’eau produite, ce qui entraînera finalement une augmentation du taux de dessalement. Cependant, la pressurisation doit être modérée. Une fois qu’une certaine valeur de pression est dépassée, une polarisation de concentration se produit des deux côtés de la membrane, compensant l’effet de dilution et laissant le taux de dessalement inchangé.

2. La température « froide et chaude » de l’eau d’alimentation
Au fil des saisons, la température pose des défis au fonctionnement du système membranaire. La température affecte directement la pression de fonctionnement du système (sélection des pompes à haute pression), le nombre d’éléments membranaires, la qualité de l’eau produite et la solubilité des divers cristaux qui peuvent être précipités.

Lorsque la température de l’eau augmente, la viscosité des molécules d’eau traversant la membrane diminue. La capacité de diffusion augmente, tout comme le flux d’eau. En général, pour chaque diminution de 3 °C de la température, la production d’eau du système d’osmose inverse diminue d’environ 10 % ; pour chaque diminution de 5 °C de la température, la pression de la pompe d’alimentation doit augmenter d’environ 15 %. De plus, lorsque la température de l’eau d’alimentation augmente, la vitesse à laquelle le sel traverse la membrane augmente également, ce qui entraîne une diminution du taux de dessalement.

3. La « concentration et la dilution » de la teneur en sel
La pression osmotique est le point de départ pour étudier la manière dont la teneur en sel affecte les performances des membranes d’osmose inverse. Lorsque la concentration des solutions aqueuses des deux côtés de la membrane d’osmose inverse est différente, la pression minimale appliquée du côté à forte concentration est appelée pression osmotique, empêchant les molécules d’eau de pénétrer du côté à faible concentration vers le côté à forte concentration.

À mesure que la concentration en sel augmente, la pression osmotique augmente également. Par conséquent, la pression motrice de l’eau d’alimentation est étroitement liée à la teneur en sel de l’eau. Sous pression constante, plus la teneur en sel est élevée, plus le flux d’eau est faible, plus la différence de concentration est importante des deux côtés de la membrane, plus le taux de passage du sel est élevé et plus le taux de dessalement est faible.

4. « Hauts et bas » du taux de récupération
Le taux de récupération est le rapport entre l’eau produite et l’eau d’alimentation. Lorsque la pression de l’eau d’alimentation est constante, la teneur résiduelle en sel de l’eau brute augmente en raison de l’augmentation du taux de récupération. Par conséquent, la pression osmotique naturelle est continuellement augmentée jusqu’à ce qu’elle soit égale à la pression appliquée, ce qui contrecarre l’effet moteur de la pression de l’eau d’alimentation et réduit, voire arrête, le flux d’eau. Cela augmente également la possibilité que des sels tels que le carbonate de calcium et le sulfate de calcium précipitent sur la surface de la membrane. Cela provoque facilement un entartrage et conduit à une diminution du taux de dessalement.

5. « Acide et alcalin » de la valeur du pH
La valeur du pH de l’eau brute reflète son acidité ou son alcalinité. La valeur du pH a peu d’effet sur l’eau produite, mais affecte le taux de dessalement du système. Comme les ions hydrogène ont un petit rayon d’hydratation, ils pénètrent facilement à travers la membrane d’osmose inverse. Le taux de dessalement est plus faible lorsque le pH est bas. La plage de pH optimale pour l’osmose inverse est de 6 à 8. De plus, c’est un moyen efficace de contrôler la précipitation du carbonate de calcium en abaissant le pH de l’eau d’alimentation.

La valeur du pH affecte également l’efficacité du nettoyage. Cependant, les éléments membranaires VONTRON PURO-I ont augmenté leur résistance à la réticulation de la couche de dessalement en polyamide et bénéficient d’une plus large gamme de tolérance au nettoyage acide et alcalin et de bons effets de récupération du nettoyage.