Dessalement de l'eau saumâtre : Guide pratique de l'OI, de la NF et de l'EDR pour les eaux salées intérieures

Dessalement des eaux saumâtres transforme les eaux souterraines salines et les sources intérieures en eau douce fiable. Par rapport à l'eau de mer, les eaux saumâtres ont généralement besoin d'une pression plus faible et peuvent avoir un taux de récupération plus élevé, ce qui permet de réduire la consommation d'énergie et les coûts d'exploitation lorsque l'installation est correctement conçue. Ce guide explique ce qui est considéré comme saumâtreComment choisir parmi les RO, NF et EDRSi vous savez déjà ce dont vous avez besoin, parcourez nos systèmes. Si vous savez déjà ce dont vous avez besoin, consultez nos systèmes : Systèmes d'OI pour l'eau saumâtre →

Qu'est-ce qu'une eau saumâtre ?

La plupart des agences définissent eau saumâtre comme ayant 1 000-10 000 mg/L TDS-Plus salée que l'eau douce, bien moins que l'eau de mer (>35 000 mg/L). Dans la pratique, la composition est aussi importante que le TDS : la dureté, la silice, le fer/manganèse, les matières organiques et la température influencent tous la conception, la récupération et l'entretien.

Ce point de vue axé sur la chimie est essentiel pour la réussite du dessalement de l'eau saumâtre dans les puits intérieurs.

Quand faut-il dessaler les sources saumâtres ?

• Goût et corrosion : Un taux élevé de TDS et de chlorure peut endommager les réseaux et les appareils.
• Limites réglementaires : Les normes locales relatives à l'eau potable et à l'eau de traitement exigent une réduction du TDS ou des ions spécifiques.
• Qualité des processus : Les chaudières, les systèmes de refroidissement, les aliments et les boissons, la microélectronique ont besoin d'une dureté/ion plus faible.
• Contraintes de mélange : Le nombre limité de produits de maquillage à faible TDS rend le mélange peu pratique.

Options de processus : RO, NF et EDR

Chaque technologie excelle dans des conditions de chimie et d'exploitation différentes. Utilisez la matrice ci-dessous pour établir une liste restreinte :

Critère	OI (osmose inverse)	NF (Nanofiltration)	EDR (inversion de l'électrodialyse)
Retrait principal	Large gamme d'ions et de substances organiques (TDS le plus faible)	Ions bivalents et sels partiels (adoucissement + dessalement partiel)	Sels dissous (monovalents/divalents), tolérant au chlore
Utilisation saumâtre typique	Choix universel ; rejet de sel le plus élevé	Réduire la dureté et le TDS à des niveaux modérés ; augmenter la récupération de l'osmose inverse	Puits à faible turbidité, silice gérable, aliments stables
L'énergie	Faible modéré vs SWRO (sous pression)	Faible (ΔP inférieur à RO)	Faible-modéré (en fonction de la tension)
Tolérance à l'encrassement	Sensible aux substances organiques/colloïdes ; nécessite un contrôle SDI	Semblable à l'OI (pression moins stricte)	Généralement robuste ; l'inversion de polarité facilite le nettoyage
Notes	Meilleure qualité de perméat ; membranes largement disponibles	Idéal pour améliorer l'économie des OI	Attractive en cas de présence de dureté/chlore et de faible turbidité

Règle générale : Commencer par l'OI pour la plupart des projets. Envisager l'OI comme solution de départ lorsque la dureté/sulfate est élevée ou lorsqu'une récupération plus importante est nécessaire. Envisager l'EDR lorsque l'alimentation saumâtre est claire (faible turbidité), que le chlore est souhaitable pour le bio-contrôle et que l'objectif est de réduire les TDS plutôt que d'obtenir un perméat ultra-faible. Dans la plupart des projets municipaux et de villégiature, le dessalement saumâtre avec OI offre le meilleur équilibre entre la récupération, l'énergie et la qualité du perméat.

Prétraitement et contrôle de l'entartrage

• Particules et matières organiques : Filtration étagée 50 → 5 µm ; option multimédia ou UF ; charbon pour le goût/TOC (si nécessaire).
• Fer et manganèse : Oxydation + milieu (sable vert/pyrolusite) ou séquestration ; protéger les membranes et les cheminées EDR.
• Silice et dureté : Dosage de l'antitartre, contrôle du pH ; envisager l'utilisation du NF en amont lorsque la silice est persistante.
• Contrôle : Cibles SDI/NTU ; ΔP en ligne par étape ; conductivité et température de l'alimentation/du perméat ; journaux des événements/alarmes.
• Bonnes pratiques : Rinçage automatique à l'arrêt ; conservateurs en réserve pour les longues périodes d'inactivité.

Objectifs de récupération et gestion des concentrés

Les plantes saumâtres fonctionnent généralement une récupération plus importante que l'eau de mer lorsque l'entartrage est contrôlé. Commencer de manière conservatrice pendant la mise en service, puis optimiser. Pensez dès le départ à se concentrer Les voies d'acheminement des concentrés sont les suivantes : bassins d'évaporation (sites arides), injection en puits profond, rejet/ mélange autorisé ou minimisation de la saumure (OI à haute récupération, thermique ou cristallisation), le cas échéant.Planifiez les voies d'acheminement des concentrés dès le début - cela fait partie du coût total du cycle de vie de tout projet de dessalement de saumure.

Principes de dimensionnement pour le dessalement de l'eau saumâtre
(avec un exemple rapide)

Le dimensionnement doit tenir compte de la demande, de la température, de la chimie des aliments et de la qualité cible. Cette approche rapide permet d'obtenir une estimation préliminaire :

1. Perméabilité quotidienne (m³/d) des utilisateurs et des processus ; ajouter le tampon 15-25%.
2. Technologie de prélèvement (RO/NF/EDR) à partir de la matrice ci-dessus et de la chimie de l'alimentation.
3. Estimation de la récupération (par exemple, 60-80% pour de nombreux projets d'OI en milieu saumâtre, si la chimie le permet).
4. L'énergie (RO) se situe souvent dans une fourchette à un chiffre de kWh/m³ ; les aliments plus froids augmentent l'énergie.

Exemple travaillé - station intérieure

200 invités, 180 L/personne/jour ⇒ 36 m³/j. Ajout du tampon 20% ⇒ ~43 m³/j. TDS d'alimentation 3 000 mg/L à 20 °C, faible teneur en fer/manganèse, silice modérée.
Choisir l'OI avec un antitartre ; commencer avec une récupération de 70% et optimiser après l'enregistrement de base. Choisir un skid de 50-60 m³/d pour couvrir les variations de température et la maintenance.

Matériaux et automatisation

• Pièces en contact avec le sol : Tuyauterie en 304/316L ; réservoirs sous pression en FRP ou 8040 ; joints en EPDM/Viton par chimie.
• Pompes & VFD : Pompe HP pour eaux saumâtres ; commande VFD pour la stabilité de l'énergie et du débit.
• Électricité : Boîtier IP54/55 ; arrêt d'urgence ; alarmes ; historique ou enregistrement des données pour les indicateurs clés de performance.
• Étiquetage : L'entrée, le perméat, la concentration et le CIP sont clairement identifiés pour une utilisation sûre.

Acceptation et documentation (FAT/SAT)

• Essais témoins : débits d'alimentation/perméat, conductivité, récupération, énergie spécifique, ΔP par étape à la température de conception.
• Logique de commande : verrouillages, rinçage automatique, routines de mise en place, permissives et déclenchements.
• Remise des documents : GA, P&ID, IOM, liste de pièces détachées, registres de mise en service et d'essais à l'eau.

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Aperçu du cas - Champ de captage intérieur (Notes rapides)

• Alimentation : 2 500-3 200 mg/L TDS, température saisonnière 12-26 °C.
• Plante : Deux chaînes d'osmose inverse parallèles, filtres de garde de 5 µm, dosage de l'agent antitartre, UV.
• Résultats : Récupération de base 70% → optimisée à 78% après 60 jours ; perméat stable <100 mg/L TDS ; ΔP trending enabled predictive CIP.

FAQ

Quelle est la plage de TDS "saumâtre" ?

Généralement de 1 000 à 10 000 mg/L. La composition (dureté, silice, fer/manganèse) détermine toujours la conception et la récupération.

Le dessalement de l'eau saumâtre est-il moins coûteux que le dessalement de l'eau de mer ?

En général, oui : il est possible de réduire la pression et d'augmenter le taux de récupération lorsque l'entartrage est maîtrisé.

Dans quel cas choisirais-je le système EDR plutôt que le système RO ?

Lorsque l'alimentation est peu turbide, que la tolérance au chlore est souhaitée et que la qualité cible n'exige pas un TDS très bas. L'EDR peut être robuste et efficace dans le cadre d'une chimie adaptée.

Qu'en est-il de l'élimination des concentrés à l'intérieur des terres ?

Les voies les plus courantes sont les bassins d'évaporation, l'injection en puits profond, les rejets autorisés ou la minimisation avancée de la saumure.

Puis-je combiner NF et RO ?

Oui. La NF peut réduire la dureté/sulfate et améliorer la récupération et la rentabilité de l'OI pour certaines eaux saumâtres.

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Références et lectures complémentaires

• USBR - Installation nationale de recherche sur le dessalement des eaux souterraines saumâtres (BGNDRF)
• Texas Water Development Board - Brackish Water & Inland Desalination Factsheet (en anglais)
• Examens techniques sur l'OI/FN/EDR pour les sources saumâtres