INTRODUCTION > Osmose Inverse

INTRODUCTION >
Osmose Inverse
En appliquant une pression sur un
fluide sur un coté d’une membrane
semi-perméable, il est possible
d’inverser le flux naturel d’eau d’une
zone à forte concentration en sel
en eau à faible concentration. Ce
procédé est appelé Osmose Inverse.
Osmose
Dans le procédé appelé Osmose, l’eau
se déplace naturellement d’une zone
à faible concentration en sel vers une
zone à haute concentration à travers
une membrane semi-perméable.
OSMOSE
L’eau se déplace à
travers une membrane,
depuis le coté faible en
concentration de sel vers
le coté en concentration
de sel éleveé.
01
EQUILIBRE
La pression osmotique
est la pression requise
pour stopper le passage
de l’eau et ainsi
atteindre l’équilibre.
pression appliquée
MEMBRANE
PRESSION
OSMOTIQUE
Le mouvement de l’eau pour égaliser
les concentrations en sel de chaque
coté de la membrane crée une pression
appellee “Pression Osmotique”.
OSMOSE INVERSE
En appliquant une pression
externe plus élevée que
la pression osmotique,
le flux d’eau est inverse.
L’eau passé alors du coté
haut en concentration de
sel vers le coté en faible
concentration.
Osmose
Inversée
L’Osmose Inverse (RO) est une
méthode de filtration par enlèvement
d’une large variété de grosse
molecules et ions d’une solution par
l’application d’une pression sur la
solution lorsqu’elle se trouve d’un coté
d’une membrane semi-perméable
ou sélective. Il en résulte que les sels
sont retenus du coté pressurisé de la
membrane, laissant ainsi passer l’eau
pure de l’autre coté. Pour pouvoir
être “sélective”, la membrane ne doit
pas laisser passer de larges molécules
ou ions à travers ses pores, mais doit
pouvoir laisser passer certains éléments
de la solution de petite taille (tells que
l’eau elle même) librement.
L’Osmose Inverse est plus couramment
connue pour son utilisation dans
la potabilisation de l’eau de mer et
des eaux saumatres ou usées, en
retirant le sel et autres substances
néfastes de l’eau. Ce procédé assure
aussi les meilleurs niveaux de qualité
disponibles parmi les méthodes de
filtration existantes, et est souvent
utilisé pour optimiser la performance
et les paramètres d’opération d’un
système basé sur la qualité de l’eau
brute d’alimentation.
INTRODUCTION > Osmose Inverse
Des Flux
Durables
Dans la dynamique des fluides, “flux”
ou “débit” est le taux de déplacement
d’un volume de liquide au travers
d’une zone. Les unités de mesure
standard habituelles sont: gallon par
pied carré par jour (GFD), ou litres par
mètre carré par heure (lmh).
Tous les systèmes d’Osmose
Inverse chechent à optimiser le
flux (c’est à dire le volume d’eau
brute d’alimentation passant à
travers une zone de la membrane)
tout en minimisant l’entartrage et
l’encrassement de la membrane.
L’entartrage et l’encrassement
entrainent une plus grande
consommation d’énergie, la
production d’une eau de moins bonne
qualité, et des coûts de maintenance
plus élevés.
Chaque système de filtration par
membrane possède un flux critique
déterminé par la nature de l’eau brute
d’alimentation et les paramètres du
système d’opération. Le “flux critique”
est défini comme étant le point auquel
la combinaison de la nature de l’eau
brute d’alimentation et le paramètres
d’opération résultent en une perte de
débit dû à l’entartrage, l’encrassement
ou des dépots de particules sur la
surface de la membrane.
02
Le “flux durable” est par conséquent
un flux qui peut être maintenu sur
une longue période pour une eau
brute d’alimentation et des paramètres
d’opération donnés, avec un
entartrage et encrassement minimaux
de la surface de la membrane.
Les fabricants de membranes
fournissent les membranes complètes
avec un set de paramètres de tests
obtenus par des tests réalisés en
utilisant de l’eau dépourvue de tartre
et d’encrassement. Afin d’assurer une
stabilité en opération – qui est dans la
plupart des cas bien en dessous des
paramètres des tests – les paramètres
recommendés pour un système donné
sont calculés de façon à fournir un flux
durable en dessous du flux critique.
Par exemple, un élément d’Osmose
Inverse à basse pression (8” ou 16”
de diamètre) peut montrer un flux
de 30 gfd (~51 lmh) sur le test du
fabricant sur un type de membrane.
Cependant, dans le cas des éléments
de 8” de diamètre, le flux critique peut
n’être que de 12 gfd (~20 lmh) dans
des conditions normales pour une eau
usée secondaire – bien en dessous du
débit montré par le test.
Si la membrane était incorporée
à un élément standard de 16”, les
résultats seraient identiques, voire
même légèrement plus faibles. Les
paramètres d’opération seraient alors
généralement choisis à 10 gfd
(~17 lmh) dans le but d’opérer avec
une marge de sécurité.
Plus simplement, nous pouvons
affirmer que l’augmentation du flux
durable d’un système d’Osmose
Inverse réduit la surface de membrane
nécessaire, et par conséquent le
nombre de membranes et réservoirs
pressurisés nécessaires. Cette
réduction des éléments de membrane
engendre une réduction de la taille
de la centrale de traitement d’eau,
ainsi que des coûts d’investissement
et d’opération plus faibles puisque
de manière générale les frais de
remplacement de membrane et de
maintenance sont aussi réduits.
Installation plus efficace
= coûts de filtration plus
faibles.
INTRODUCTION > Osmose Inverse
Les Centrales
de Traitement
d’Eau par
Osmose
Inverse
NuWater
Les centrales de traitement d’eau
par Osmose Inverse (RO) NuWater
utilisent des membranes et réservoirs
pressurisés 16” de large diamètre, qui
comprennent nos dispositifs brevetés
“Integrated Flow Distributor” (EFD) et
“Electromagnetic Field” (EMD), mais
aussi une configuration des éléments
membranaires innovante. Cette
combinaison de technologies améliore
de façon significative les conditions
hydrauliques à l’intérieur des réservoirs
pressurisés et des membranes, avec
pour résultat une augmentation
substantielle du flux critique et par
conséquent un flux durable.
Les centrales 16" NuWater
sont simplement plus
efficaces que les centrales
traditionnelles de 8".
Dans le cas des eaux usées
secondaires, le flux critique dans un
module NuWater RO est aux alentours
de 8 gfd (48 lmh), et le flux durable
peut par conséquent être choisi
confortablement a 24 gfd (41 lmh).
Ceci est significativement meilleur
que les systèmes traditionaux 8”, avec
lesquels les flux durables comparables
seraient aux alentours de 10 gfd
(17 lmh).
03
Des améliorations similaires dans les
conditions hydrauliques sont obtenues
par les centrales de désalination
d’eau de mer NuWater. Les données
d’un test humide sur un élément
de membrane pour de l’eau de mer
indique un flux aux alentours de
20 gfd (34 lmh). La plupart des
centrales SWRO conventionnelles
utilisant des éléments de 8” opèrent à
un flux durable de 6 à 10 gfd
(~10 à 17 lmh). Les centrales SWRO
16” de NuWater opèrent de manière
constante à un flux durable de 13 à
16 gfd (~22 à 27 lmh).
Les meilleures conditions hydrauliques
dans les centrales d’Osmose Inverse
NuWater sont atteintes par le
biais d’un meilleur contrôle sur
l’entartrage, l’encrassement et les
dépots de particules au travers du
dispositif IFD qui permet la réduction
(voire l’élimination complète) de
l’encrassement microbien à l’entrée de
la centrale. Ce type d’encrassement
est généralement le paramètre
qui empèche un flux durable dans
les systèmes conventionnaux
8”. Le dispositif IFD fournit une
distribution égale du flux d’eau brute
d’alimentation et augmente la vélocité,
permettant ainsi l’augmentation
du flux sans l’encrassement de la
membrane habituellement associé à
ce processus.
Notre dispositif EMF contribute aussi
à la réduction de l’encrassement
potentiel, en créant l’aggrégation des
microbes (particules), les empéchant
de se deposer sur la surface de la
membrane. Le dispositif EMF change
aussi la morphologie des substances
susceptibles d’entartrer qui peuvent
se former sur les derniers éléments
du réservoir, où la solubilité des
substances peut être excédée.
Dans une centrale NuWater, par
exemple, le sulfate de calcium va
se précipiter en une substance
“duveteuse”au lieu de crystalline, qui
va former une couche “frontière" sur
la membrane. La substance duveteuse
est aisément nettoyée par le flux de
concentré sans créer de dépot sur la
surface de la membrane, évitant ainsi
un entartrage nuisible.
Les centrales 16” innovantes
NuWater utilisent un maximum
de quatre éléments par réservoir
pressurisé, assurant ainsi un flux de
concentré optimum et facilitant un
processus de “clean-in-place” (CIP)
simple capable de fonctionner sans
interrompre la production. Les niveaux
de performance de la membrane
ainsi que de la centrale sont ainsi
maintenus. Réciproquement, il est
généralement accepté que les centrales
8” traditionnelles nécessitent un
nettoyage minutieux avec la centrale
arrêtée lorsque celle-ci a perdu 10%
à 15% de son débit par encrassement
réduisant ainsi sa capacité.
Les centrales NuWater
apportent des solutions
innovantes et uniques; un
flux durable sur de longues
périodes sans besoin de
recourir à des procédures
de nettoyage lourdes et
couteuses.
INTRODUCTION > Osmose Inverse
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BACTERIES
VIRUS
PROTEINES
IONS
10+
MICRONS
1.0
0.1
0.01
0.001
0.0001
LA FILTRATION
Une comparaison des capacités de rejet de l’osmose inverse par rapport aux autres technologies par membrane.
Bénéfices
de l’Osmose
Inverse
La technologie d’Osmose Inverse
16” utilisée dans les installations de
traitement d’eau Nu Water ont rendu
perplexes les chercheurs aussi bien que
nos concurrents, car elle défie les idées
reçues jusqu’à maintenant sur le
débit atteignable.
Les centrales Nu Water sont constituées
de modules montés sur remorques,
les rendant facilement adaptables
en taille, plus économiques et moins
encombrantes que les centrales
conventionnelles de 8”.
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Leur capacité à obtenir des débits
élevés de manière constante, et
l’utilisation de réservoirs pressurisés
de grand diamètre et d’éléments de
membranes confèrent aux centrales
de traitement d’eau Nu Water une
empreinte réduite par rapport aux
centrales conventionnelles 8”. Ceci
permet aux centrales Nu Water de
grande capacité d’être modulables et
mobiles, offrant ainsi à leurs clients
une large variété d’options.
Des centrales plus petites
et plus efficaces permettent
à Nu Water d’offrir un
service de traitement
d’eau entièrement controlé
d’un niveau difficilement
atteignable par leurs
concurrents.
Mettez nous au défi de nettoyer
votre eau
Tap Tomorrow
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04
INTRODUCTION > Osmose Inverse
Tap Tomorrow
AFRIQUE DU SUD
NuWater Campue, 87 Capricorn Drive, Capricorn Park, Muizenberg, 7945,
Cape Town, Afrique du Sud
TEL +27 21 531 0641 / EMAIL [email protected]
SINGAPOUR
Innovation Centre, Block 2 Unit 245, 18 Nanyang Drive, NTU, Singapour 637723
TEL +65 6558 6080 / EMAIL [email protected]
ROYAUME UNI
39 Elmfield Avenue, Teddington, Middlesex, TW11 8BU, Royaume Uni
TEL +44 793 272 1052 / EMAIL [email protected]
SITE INTERNET www.nuwaterglobal.com
Environ 70% de l’eau pure de la terre est gelée en
glaciers, neige et permafrost. Environ 90% de cette
eau se trouve en Antartique. Les seules rivières de
l’Antartique sont le produit de glace fondue.