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1. (WO2010073194) METHOD AND PLANT FOR MANAGING THE CLOGGING OF MEMBRANE MODULES AND FILTRATION MEMBRANES
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PROCEDE ET INSTALLATION POUR LA GESTION DU COLMATAGE DE MODULES MEMBRANAIRES ET DE MEMBRANES DE FILTRATION.

Domaine technique

L'invention concerne un procédé de gestion du colmatage de modules membranaires et de membranes de filtration, plus spécialement de nanofiltration, ultrafiltration ou d'osmose inverse, pour le dessalement d'eau.

Les systèmes de dessalement d'eau sont, généralement, du type à modules spiraux comprenant au moins un élément membranaire mettant en œuvre une membrane de dessalement et des espaceurs (voir notamment : Mémento Technique de l'Eau - DEGREMONT, 10èmΘ édition, Tome 2 pages 1042 - 1044).

Les membranes de dessalement sont utilisées pour la séparation de composés dissous d'un solvant. Dans le cas du dessalement d'eau de mer ou d'eaux saumâtres, le solvant est de l'eau, et les composées dissous sont des ions chlorure, sodium, sulfate, calcium, magnésium, et tous autres ions présents dans une eau naturelle ou d'origine industrielle, ainsi que des molécules organiques, matières organiques, micropolluants organiques tels que les pesticides et herbicides, cette liste n'étant pas limitative.

Ces membranes de dessalement sont sensibles au colmatage (ou fouling), et notamment au colmatage biologique (ou biofouling) : les microorganismes colonisent la surface des membranes ainsi que les constituants du module membranaire tels que les espaceurs (grilles en matériaux composites nécessaires au maintien de l'écartement entre deux membranes d'un module spiral et à la bonne hydraulique des éléments membranaires). Le colmatage peut également être provoqué par des composés minéraux, particules d'argile, précipités à base de fer ou de manganèse.

Le colmatage des membranes de dessalement génère plusieurs modifications du fonctionnement du système :

- Le colmatage perturbe l'écoulement le long de la membrane de dessalement, réduit l'effet de l'espaceur et engendre une augmentation de la couche de polarisation à la surface de la membrane. Cette couche de polarisation, zone où les composés retenus par la membrane s'accumulent, engendre une augmentation de la concentration et donc de la pression osmotique à la surface de la membrane et engendre donc une diminution de la pression efficace à la filtration, d'où une baisse de la production. L'augmentation de la couche de polarisation engendre aussi des concentrations en sels plus importantes au voisinage de la membrane de dessalement, et donc une augmentation du risque de précipitation des sels présents en sursaturation. Cela engendre soit une précipitation de sels, donc un colmatage plus rapide des membranes de dessalement, soit une surconsommation de réactifs mis en œuvre pour éviter / retarder cette précipitation. - Le colmatage perturbe l'écoulement le long de la membrane de dessalement, engendre une augmentation de la perte de charge entre l'alimentation et le rejet de concentrât, perte de charge qui entraîne une diminution de la pression disponible pour la filtration, d'où une perte de production à pression constante. Au-delà d'une certaine valeur de perte de charge, la résistance des matériaux constitutifs de l'élément membranaire étant dépassée, il peut y avoir des dommages mécaniques irréversibles de l'élément membranaire.

Technique antérieure a/ Afin de limiter le fouling (colmatage) et le biofouling (biocolmatage) des membranes d'osmose inverse des systèmes de pré-traitement de l'eau alimentant les éléments membranaires sont mis en œuvre. b/ Lorsque les éléments membranaires et les membranes elles-mêmes sont colmatés, il est nécessaire d'éliminer le colmatage pour que le système retrouve ses performances en termes de production et d'énergie consommée. L'élimination du colmatage se fait généralement par lavage chimique : application de solutions acides, basiques, contenant des tensio-actifs et/ou des biocides ou bactériostatiques. c/ Une autre méthode consiste à réaliser un choc osmotique hyper salin en envoyant sur la membrane du côté concentration une saumure de concentration supérieure à la concentration de l'eau à traiter (demande de brevet français n° 08 03591 déposée le 26 juin 2008 au nom de la même société déposante). d/ Une autre méthode consiste à réaliser un choc osmotique par application d'une solution hypo saline. Les bactéries se développent dans l'eau d'alimentation du système de dessalement et du côté concentré de la membrane ont développé un métabolisme résistant à de fortes pressions osmotiques. La mise en contact avec une eau de très faible pression osmotique génère un phénomène d'osmose direct et la lyse, l'éclatement des cellules bactériennes.

Inconvénients des méthodes connues

Les différentes méthodes évoquées ci-dessus présentent des inconvénients dont les principaux sont rappelés ci-après pour chaque méthode, dans des paragraphes désignés par les mêmes lettres que pour la méthode concernée.

a/ Ces systèmes, d'une efficacité variable, permettent de limiter le phénomène de colmatage, mais ne l'élimine pas complètement. b/ Le principal inconvénient du lavage chimique est la nécessité d'arrêter la production durant cette phase. Il est aussi nécessaire de disposer de solutions de lavage (réactifs acides, basiques, biocides ou bactériostatiques, réactifs tensio-actifs) sur l'installation. Cette solution génère des rejets qu'il faut évacuer. De plus, le lavage chimique nécessite l'emploi d'une eau de faible dureté (inférieure à 50 mgCaCO3/L de dureté). Il est généralement utilisé du perméat d'osmose inverse (eau dessalée), ce qui diminue la productivité du système de dessalement. Compte tenu de la géométrie des éléments contenant les membranes, qui sont très compacts, le lavage est rarement efficace à 100%, et un colmatage résiduel s'accumule progressivement, jusqu'à ce que le lavage ne permette plus de récupérer la performance nécessaire au fonctionnement du système (pression nécessaire supérieure à la pression disponible dans le système, rupture mécanique des éléments suite au dépassement de la perte de charge limite). De plus, l'application de ces solutions de lavage, si elle permet de dissoudre et de transporter les salissures en dehors de l'élément membranaire, engendre une attaque progressive de la membrane elle-même, et donc une perte de performances de l'action de dessalement (fragilisation du polymère composant la membrane, ouverture des pores, diminution du rejet de sels, compactage, perte de perméabilité et de production). c/ Le principal inconvénient du choc osmotique hyper salé est la nécessité d'arrêter la production durant cette phase. Il est aussi nécessaire de disposer d'une solution hypersaline sur l'installation. Cette solution génère des rejets qu'il faut évacuer. d / Le principal inconvénient du choc osmotique par application d'une eau de très faible salinité pour rincer le côté concentré des membranes est la consommation d'eau dessalée, qui impacte la productivité de l'usine de dessalement. Les chocs osmotiques sont généralement réalisés de façon préventive, très fréquente, pour éviter une dégradation des paramètres hydrauliques, la dégradation des paramètres hydrauliques n'étant que peu affectée par ces chocs osmotiques. Cette fréquence élevée engendre une consommation importante d'eau de faible salinité.

Exposé de l'invention

L'invention a pour but, surtout, de fournir un procédé de gestion du colmatage de modules membranaires et de membranes de filtration, plus spécialement de membranes de nanofiltration, ultrafiltration ou d'osmose inverse, pour le dessalement d'eau, qui permet de pallier aux inconvénients des différentes méthodes de gestion du colmatage exposées précédemment.

L'invention a pour but, notamment, de fournir un procédé de gestion du colmatage de modules membranaires qui permet d'améliorer la productivité en eau filtrée, tout en préservant la durée de vie des membranes et tout en limitant la consommation d'eau de rinçage. Le procédé de gestion du colmatage de modules membranaires et de membranes de filtration, plus spécialement de nanofiltration, ultrafiltration ou d'osmose inverse, pour le dessalement d'eau, selon l'invention, consiste à effectuer des rinçages successifs du module membranaire et de la ou des membrane(s) pour lutter contre le colmatage (fouling), en particulier le colmatage biologique (biofouling), et est caractérisé en ce que :

- on effectue une évaluation de l'épaisseur du biofilm,

- on déclenche un rinçage au plus tard lorsque l'épaisseur évaluée du biofilm dépasse une première valeur de consigne prédéterminée pour l'épaisseur du biofilm, - et on arrête le rinçage au plus tôt lorsque l'épaisseur du biofilm est devenue inférieure à une deuxième valeur de consigne prédéterminée plus faible que la première, pour l'épaisseur du biofilm.

Avantageusement, la perte de charge de l'élément membranaire est mesurée, et - on déclenche un rinçage au plus tard lorsque la perte de charge dépasse une première valeur de consigne prédéterminée pour la perte de charge,

- et on arrête le rinçage au plus tôt lorsque la perte de charge est devenue inférieure à une deuxième valeur de consigne plus faible que la première pour la perte de charge.

Avantageusement, la productivité de l'élément membranaire, qui rend compte de l'état de colmatage de la surface de la membrane, est mesurée, et on déclenche un rinçage au plus tard lorsque la productivité devient inférieure à une valeur de consigne prédéterminée pour la productivité.

De préférence, les rinçages sont effectués avec de l'eau de faible salinité, typiquement d'une salinité inférieure à 1/10e (un dixième) de la salinité de l'eau alimentant le système en phase de production.

Ainsi, dans le cas où les trois paramètres constitués par :

- l'épaisseur du biofilm,

- la perte de charge,

- la productivité de l'élément membranaire, sont pris en compte :

- le rinçage est déclenché dès que la valeur de consigne de l'un de ces trois paramètres est atteinte ;

- le rinçage est arrêté dès que la deuxième valeur de consigne pour l'un des deux paramètres constitués par : - l'épaisseur du biofilm,

- la perte de charge est atteinte.

L'épaisseur du biofilm peut être évaluée en continu, ou périodiquement, par une sonde insérée dans le circuit d'alimentation en eau à filtrer ou dans le circuit concentrât, le biofilm qui se développe sur la sonde étant une bonne représentation du biofilm qui se développe sur les éléments membranaires. L'épaisseur du biofilm peut être évaluée sur la base de la modification de la conductance, électrique ou thermique, de la surface de la sonde. Le matériau de la sonde est sélectionné pour être proche par son état de surface de celui de la membrane de dessalement sur laquelle se développent les micro-organismes.

L'invention fournit ainsi un procédé de lutte contre le fouling et le biofouling qui présente le moins de contraintes, puisque le rinçage est effectué avec de l'eau de faible salinité, tout en limitant à des valeurs juste suffisantes la fréquence et la durée de rinçage en fonction de paramètres spécifiques, ce qui permet de réduire le temps consacré aux rinçages et la consommation d'eau de rinçage, tout en maintenant une bonne productivité.

Les paramètres pris en considération sont de trois types, qui rendent compte de l'état de colmatage du système : - l'épaisseur du biofilm mesurée par un capteur spécifique dédié à cet effet ; le capteur est constitué d'une sonde qui est insérée sur le circuit d'alimentation ou sur le circuit concentrât, et permet de mesurer l'épaisseur du biofilm se développant à la surface de la sonde, et ceci en continu ;

- la perte de charge de l'élément membranaire, qui rend compte de l'état de colmatage de la surface de la membrane ; la perte de charge correspond à la différence de pression de part et d'autre de l'élément membranaire, c'est-à-dire différence de pression entre partie concentrât et partie alimentation ; cette perte de charge est normalisée dans des conditions d'hydraulique et de température ;

- la productivité de l'élément membranaire ; la productivité correspond au débit de production d'eau filtrée du système de dessalement ; elle est normalisée en étant ramenée à des conditions standard de salinité et de température (suivant la norme ASTM D4516).

L'invention est également relative à une installation pour la mise en œuvre du procédé défini précédemment, comprenant au moins un module membranaire ou une membrane de filtration, une conduite d'alimentation en eau brute, une sortie pour le concentrât et une sortie pour l'eau traitée ou filtrat, caractérisée en ce qu'elle comporte une sonde insérée dans le circuit d'alimentation en eau à filtrer ou dans le circuit concentrât pour évaluer l'épaisseur du biofilm.

L'épaisseur du biofilm peut être évaluée sur la base de la modification de la conductance, électrique ou thermique, de la surface de la sonde. Le matériau de la sonde est sélectionné pour être proche par son état de surface de celui de la membrane de dessalement sur laquelle se développent les micro-organismes.

L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'un exemple de réalisation décrit avec référence aux dessins annexés, mais qui n'est nullement limitatif.

Description sommaire des dessins

Sur les dessins : Fig. 1 est un schéma partiel d'une installation de traitement d'eau mettant en œuvre le procédé de l'invention.

Fig. 2 est une coupe schématique, à plus petite échelle, d'une unité de filtration comportant quatre modules spiraux en série.

Fig. 3 est une coupe, à plus grande échelle, suivant la ligne Ill-lll de Fig. 4 d'un module spiral membranaire de l'installation de Fig. 1.

Fig. 4 est une coupe longitudinale, à plus petite échelle, selon la ligne IV-IV de Fig. 3 du module spiral.

Fig. 5 est un diagramme illustrant les résultats obtenus avec une unité de filtration pilote fonctionnant selon le procédé de l'invention, le temps exprimé en semaines étant porté en abscisse et diverses grandeurs étant portées en ordonnées.

Fig. 6 est un diagramme illustrant, de la même manière que Fig. 5, les résultats obtenus avec une unité pilote de filtration dont le procédé de gestion du colmatage des membranes est un procédé conventionnel avec lavage chimique, et

Fig. 7 est un diagramme semblable à celui de Fig. 5 pour une unité pilote de filtration mise en œuvre avec un procédé conventionnel de gestion du colmatage par rinçage à l'eau faiblement salée.

Description détaillée de l'invention

La description est donnée avec référence à des membranes en spirale, mais le procédé de l'invention s'applique à toutes les membranes de filtration, notamment membranes à fibres creuses, ou membranes planes.

En se reportant à Fig. 1 des dessins, on peut voir une installation de dessalement d'eau, en particulier d'eau de mer, qui comporte une unité F de filtration membranaire. L'alimentation en eau brute est assurée par une pompe 1 dont la sortie est reliée, par une conduite 2, à l'entrée de l'unité de filtration F. L'eau filtrée, également appelée perméat, sort de l'unité F par une conduite 3. Le concentrât, qui correspond à la fraction retenue par l'unité F est évacué par une conduite 4. Sur la conduite d'alimentation 2 sont installés :

- un débitmètre 2d donnant le débit d'eau d'alimentation ; - un capteur de pression 2p donnant la pression de l'eau d'alimentation à l'entrée de l'unité de filtration ;

- un capteur de salinité 2s, donnant la salinité de l'eau d'alimentation. Sur la conduite 3 sont installés :

- un débitmètre 3d donnant le débit de perméat ; - un capteur de pression 3p donnant la pression du perméat ;

- un capteur de salinité 3s donnant la salinité du perméat ;

- et un capteur de température 3t donnant la température du perméat.

Sur la conduite 4 d'évacuation du concentrât sont installés : - un débitmètre 4d, donnant le débit du concentrât ;

- un capteur de pression 4p donnant la pression du concentrât et

- un capteur de salinité 4s donnant la salinité du concentrât. Toutes les informations fournies par ces capteurs sont envoyées à une unité de commande C, par exemple un micro-ordinateur programmé de manière appropriée.

L'unité de filtration F comme illustré sur Fig. 3, est avantageusement composée de plusieurs modules spiraux ML..Mn disposés en série dans une enveloppe cylindrique 5. De tels modules spiraux membranaires sont connus et décrits notamment dans le Mémento Technique de l'Eau DEGREMONT, i oΘmΘ édition Tome 2,, pages 1042-1043. Pour la clarté de l'exposé, la description d'un module spiral M1 est rappelée ci-après. Les autres modules branchés en série sont similaires. Le nombre n de modules d'une unité F est généralement compris entre 4 et 8, bornes incluses.

Le module M1 est représenté schématiquement à plus grande échelle sur Fig. 3 et 4.

Ce module comprend au moins un élément membranaire 6 enroulé en spirale. L'élément membranaire 6 est formé par un sandwich constitué de deux membranes de filtration 6a, 6b planes, à contours rectangulaires. Une feuille poreuse souple 7, également appelée collecteur, est placée entre les deux membranes planes 6a, 6b. Le sandwich ainsi réalisé est scellé sur trois des bords des membranes planes rectangulaires 6a, 6b. Le bord 8 du sandwich qui reste ouvert est soudé sur un tube cylindrique collecteur 9 de part et d'autre d'une génératrice percée de trous 10.

Plusieurs sandwiches peuvent ainsi être réalisés, fixés au tube 9 suivant une génératrice propre au sandwich considéré. L'ensemble est enroulé en spirale autour du tube 9, les sandwiches étant séparés les uns des autres par un espaceur 1 1 , notamment formé par une grille en matière plastique souple. Pour simplifier le dessin, un seul élément membranaire 6 est représenté sur les Fig. 3 et 4, enroulé en spirale, avec l'espaceur 1 1 entre les différents tours de la spirale. L'eau brute à traiter circule dans l'espaceur 1 1 parallèlement au tube collecteur 9. Le perméat traverse sensiblement radialement les membranes 6a, 6b. La feuille poreuse 7 du sandwich assure le drainage du perméat jusqu'au bord ouvert 8 du sandwich pour évacuation par le tube collecteur axial 9.

Le phénomène de colmatage, notamment de biocolmatage, peut ainsi affecter non seulement les membranes 6a, 6b mais aussi l'espaceur 1 1.

Selon l'invention, l'épaisseur du biofilm qui se forme sur les membranes 6a, 6b ainsi que sur l'espaceur 11 est mesurée en continu par un capteur 2e constitué par une sonde installée in situ en contact avec l'eau brute en étant montée sur la conduite 2, comme illustré sur Fig. 1 , et/ou une autre sonde (non représentée) en contact avec le concentrât en étant montée sur la conduite 4. La mesure est basée sur la modification de la conductance de la surface de la sonde. Les grandeurs mesurées peuvent être une conductance électrique ou thermique, notamment en utilisant un micro-capteur conductimétrique à multiélectrodes de la société Neosens (brevet français n° 2 911 186).

Le matériau de la sonde est choisi pour présenter un état de surface le plus proche de celui des membranes de dessalement 6a, 6b sur lesquelles se développent les micro-organismes. Le signal est mesuré en continu, ou périodiquement à intervalles variables, en fonction de la sensibilité du milieu à favoriser la croissance du biofilm, notamment en prenant en compte la température lorsqu'elle est élevée, et la présence de nutriments.

Un capteur 2dp est installé entre l'entrée de l'unité de filtration F, sur la conduite 2, et la sortie du concentrât sur la conduite 4 pour fournir la perte de charge dP correspondant à la différence de pression entre l'entrée de l'unité de filtration et la sortie du concentrât. Cette perte de charge dP correspond à celle créée par l'espaceur 11 lors de l'écoulement de l'eau brute qui se concentre en polluant jusqu'à la sortie 4. La valeur de cette perte de charge dP est envoyée à l'unité de commande C et est normalisée par rapport à la viscosité et par rapport au débit de filtration et de concentrât. Le débit de perméat est normalisé suivant la norme AST D 4516-00.

Le procédé de gestion du colmatage des membranes de filtration selon l'invention est le suivant.

Le biofilm qui se développe sur la sonde du capteur 2e est une bonne représentation du biofilm qui se développe sur les éléments membranaires de l'unité de filtration F.

On détermine, notamment en fonction de l'expérience, une valeur de consigne maximale admissible pour l'épaisseur du biofilm dont le dépassement doit déclencher un rinçage des membranes. On détermine également une valeur de consigne minimale pour cette épaisseur de biofilm dont le franchissement, dans le sens des valeurs décroissantes, doit commander l'arrêt du rinçage.

De la même manière on détermine une valeur de consigne maximale pour la perte de charge dP dont le dépassement doit déclencher un rinçage des membranes, et une valeur de consigne minimale dont le franchissement par valeurs décroissantes, doit déclencher un arrêt du rinçage.

Enfin, on détermine pour la productivité de l'unité de filtration, correspondant au débit de perméat mesuré par le débitmètre 3d, une valeur de consigne minimale pour laquelle le rinçage des membranes doit être déclenché lors du franchissement de cette consigne par valeur décroissante.

Ces différentes valeurs de consigne sont mises en mémoire dans l'unité de commande C qui peut comparer les informations provenant des différents capteurs avec ces valeurs de consigne. Le rinçage est de préférence réalisé avec de l'eau dessalée, généralement produite par l'installation de dessalement. Par exemple, une conduite de dérivation 12 (Fig. 1 ) ramène à l'entrée de l'unité de filtration F un débit contrôlé d'eau filtrée prélevée du perméat sur la conduite 3. Une électrovanne 13 et une pompe de recirculation 14, installées sur la conduite 12, sont commandées par l'unité C lorsqu'un rinçage est nécessaire.

Le rinçage est commandé en fonction des trois paramètres de pilotage constitués respectivement par l'épaisseur du biofilm, la perte de charge et la productivité.

Le rinçage est déclenché : - dès que l'épaisseur du biofilm ou la perte de charge dépasse sa valeur de consigne maximale respective,

- ou dès que la productivité devient inférieure à sa valeur de consigne minimale.

Ainsi, si l'épaisseur du biofilm atteint la valeur de consigne maximale avant même que la perte de charge dP n'ait atteint sa valeur maximale, le rinçage est déclenché. Il en est de même si l'un des deux autres paramètres atteint le premier sa valeur de consigne : c'est ce paramètre qui déclenche le rinçage.

Dans l'exemple illustré sur Fig. 1 , le rinçage est obtenu par ouverture de la vanne 13 commandée par l'unité C.

La durée de rinçage est déterminée par l'évolution des deux paramètres constitués par : l'épaisseur du biofilm et la perte de charge à l'écoulement, et ceci durant la phase de rinçage.

Si l'épaisseur du biofilm a suffisamment diminué pour franchir la valeur minimale de consigne, avant même que la perte de charge n'ait atteint sa valeur minimale, le rinçage est arrêté. Il en est de même si la perte de charge à l'écoulement a atteint sa valeur minimale de consigne avant que l'épaisseur du biofilm n'ait atteint sa valeur de consigne minimale.

Le procédé de l'invention permet de gérer au mieux les fréquences de lavage en eau traitée (eau douce) et de diminuer la consommation d'eau douce tout en évitant des arrêts de production.

Bien que le rinçage à eau douce soit préféré, le procédé de l'invention peut s'appliquer également à des rinçages avec une eau hypersalée.

Résultats expérimentaux

Le procédé de l'invention a été mis en œuvre sur une installation pilote A traitant de l'eau de mer avec pour objectif la production d'eau potable. Les résultats obtenus avec cette installation pilote A sont donnés sur le diagramme de Fig. 5.

Le temps, en semaines, est porté en abscisse, l'expérimentation s'étant déroulé sur une année. Sur l'axe des ordonnées situé à gauche sont portés : la température de l'eau en °C, représentée par des losanges noirs avec une diagonale verticale ; le nombre de rinçages représenté par des cercles, et l'épaisseur H du biofilm en micromètres représentée par des croix. Sur l'axe des ordonnées situé à droite sont portées les valeurs de la perte de charge normalisée dP exprimée en bars et représentée par des carrés noirs, du débit Q normalisé, ou productivité, exprimé en m3/h et représenté par des triangles. Parallèlement à ce pilote A ont été mis en fonctionnement pendant le même temps et dans les mêmes conditions un pilote B avec contrôle du colmatage par lavages chimiques, dont les résultats sont donnés sur Fig. 6, avec les mêmes paramètres en abscisse et en ordonnée, à l'exception de l'épaisseur du biofilm qui n'est pas mesurée selon ce procédé. Un autre pilote C avec contrôle du colmatage par rinçage à l'eau faiblement salée a été exploité dans les mêmes conditions et les résultats sont donnés sur Fig. 7.

La perte de charge dP (Fig.2) correspond à la différence de pression entre l'entrée de l'élément membranaire et la sortie d'eau concentrée à son extrémité, normalisée par rapport à la viscosité et par rapport au débit de filtration et de concentrât.

Le débit normalisé correspond au débit de perméat normalisé suivant la norme AST D 4516-00 ;

L'eau de mer traitée est caractérisée par les paramètres suivants durant la période des essais :

-salinité totale : 38,2 à 38,9 g/L

-température : 15 à 26 °C

-pH : 8,1 à 8,2

-carbone organique dissous : 2,8 à 4,2 mg/L -bactéries (mesure par épifluorescence) : 4.104 à .105 / mL

L'installation comprend trois pilotes, systèmes de dessalement de petite capacité (4 m3/h unitaire) alimentés à partir de la même eau. Le prétraitement des unités de dessalement est réalisé par une ultrafiltration, un des procédés de prétraitement les plus avancés en matière de prétraitement d'eau en vu de la dessaler. L'ultrafiltration permet en effet d'éliminer plus de 4 Log de micro-organismes entre l'eau à dessaler brute et après prétraitement. Malgré ce prétraitement, il est observé après quelques semaines de fonctionnement une dérive des paramètres de fonctionnement des unités de dessalement.

Le pilote A est équipé du système de contrôle du biofouling selon l'invention. Les paramètres de gestion des fréquences de rinçage à l'eau dessalée sont indiqués ci-dessous.

-perte de charge normalisée maximale : 0.75 bar -débit normalisé minimum : 4.02 m3/h

-épaisseur maximale de biofilm : 50 μm

Les deux autres pilotes sont gérés avec les précédés conventionnels de contrôle du colmatage (lavage chimique pour le pilote B et rinçage à l'eau faiblement salée pour le pilote C). Le lavage chimique est réalisé lorsque la perte de charge normalisée augmente de plus de 15% ou lorsque le débit normalisé baisse de plus de 10%. Le rinçage à l'eau faiblement salée est réalisée sur une fréquence ajustée en fonction de la température.

Le rinçage à l'eau dessalée dure 10 min et consomme 1.5 m3 ou 0,75 m3 suivant l'optimisation. Le lavage chimique dure 12 h et consomme 45 m3.

Les Fig. 5, 6 et 7 présentent les résultats du suivi du fonctionnement des pilotes A, B, C durant une période de un an. Au bout de cette période de fonctionnement, un bilan hydraulique de production est réalisé. La production du pilote A, géré avec le système automatique de choc osmotique, atteint une production de 36025 m3, alors que le pilote B, sujet à des lavages chimiques périodiques, ne permet une production que de 32475 m3, et que le pilote C, sujet à un rinçage à l'eau faiblement salée réalisé de façon préventive est de 35218 m3.