La silice se trouve couramment dans l'eau des forages, les eaux souterraines et certaines sources d'eau industrielles. Lorsque de l'eau riche en silice entre dans un système d'osmose inverse, la silice se concentre dans le flux de rejet et peut former des dépôts durs à la surface de la membrane.

Le détartrage de la silice peut réduire la production d'eau RO, augmenter la pression de fonctionnement et raccourcir la durée de vie de la membrane. Une analyse appropriée de l'eau, un prétraitement, un contrôle de la récupération et un dosage chimique sont donc essentiels.

 

Qu'est-ce que la silice dans l'eau?

La silice peut se présenter sous deux formes principales :

• Silice réactive : Silice dissoute qui peut passer à travers les filtres conventionnels et se concentrer à l'intérieur du système RO.
• Silice colloïdale : Particules fines de silice en suspension qui contribuent à l'encrassement de la membrane et à un SDI plus élevé.

Une analyse standard de l'eau peut rapporter la silice totale sans identifier clairement sa forme. Pour les projets RO à haute teneur en silice, comprendre si la silice est dissoute ou colloïdale aide les ingénieurs à sélectionner le processus de traitement correct.

 

Pourquoi la haute teneur en silice est-elle un problème pour les systèmes RO?

1. Détartrage de la silice

Comme les membranes RO produisent de l'eau purifiée, les sels et la silice restent dans le concentré. Si la concentration de silice dépasse sa solubilité pratique dans les conditions de fonctionnement, elle peut polymériser et former une écaille dense sur la surface de la membrane.

Contrairement à certaines écailles de carbonate, les dépôts de silice peuvent être difficiles à éliminer une fois qu'ils deviennent graves.

 

2. Réduction du débit produit-eau

Le tartre de silice bloque la surface de la membrane et restreint le passage de l'eau. Les symptômes courants comprennent :

• Débit de perméat normalisé inférieur
• Pression de fonctionnement plus élevée
• Augmentation de la différence de pression au niveau de la membrane
• Réduction de la récupération du système
• Nettoyage chimique plus fréquent

Pour des conseils de dépannage plus larges, lisez Faible débit d'eau du système RO : causes et solutions.

 

3. Coûts d'exploitation plus élevés

L'encrassement à la silice peut augmenter :

• Consommation d'électricité
• Fréquence de nettoyage
• Utilisation de produits chimiques
• Temps d'arrêt du système
• Coûts de remplacement de la membrane
• Volume d'eau de rejet

Empêcher l'entartrage de la silice est généralement plus efficace que d'essayer d'éliminer les dépôts lourds après leur formation.

 

Qu'est-ce qui augmente le risque de détartrage de la silice?

Le risque de silice dépend de plus que de la concentration d'eau d'alimentation. Les facteurs importants comprennent :

• Forme et concentration de silice
• pH de l'eau d'alimentation
• Température de l'eau
• Taux de récupération RO
• Flux concentré
• Flux membranaire
• Présence de fer, d'aluminium, de calcium et de magnésium
• Sélection et dosage des antiscalants
• Pratiques d'arrêt et de rinçage du système

Parce que ces facteurs interagissent, une limite fixe de silice ne doit pas être appliquée à tous les systèmes RO. La conception doit être vérifiée à l'aide d'une analyse complète de l'eau et de calculs de conception de membrane.

 

Comment traiter l'eau d'alimentation RO à haute teneur en silice

1. Effectuer une analyse complète de l'eau

Avant de concevoir le système, testez :

• Silice réactive et totale
• TDS et conductivité
• pH et alcalinité
• Dureté du calcium et du magnésium
• Fer et aluminium
• Turbidité et SDI
• Sulfate, chlorure et autres ions majeurs
• Température de l'eau

Des données partielles sur l'eau peuvent conduire à un taux de récupération ou à un plan de dosage chimique incorrect.

 

2. Retirer la silice colloïdale

La silice colloïdale doit être contrôlée avant le stade RO. Selon l'état de l'eau brute, le traitement peut inclure :

• Coagulation et floculation
• Clarification ou sédimentation
• Filtration multimédia
• Ultrafiltration
• Filtration par cartouche

Un bien conçu Système de prétraitement RO Réduit les colloïdes et les matières en suspension avant qu'ils n'atteignent les membranes.

 

3. Contrôler le taux de récupération des RO

Une récupération plus élevée signifie une concentration de silice plus élevée dans le flux de rejet. La réduction de la récupération peut réduire le risque d'entartrage, bien qu'elle augmente également le volume d'eau de rejet.

Le taux de récupération correct doit équilibrer l'efficacité de l'eau, la protection de la membrane et les coûts d'exploitation. En savoir plus sur Comment le taux de récupération RO affecte les performances du système.

 

4. Utilisez un antidétartrant à la silice approprié

Un antidétartrant compatible avec la silice peut aider à contrôler la polymérisation et le dépôt. Cependant, le type chimique et le dosage doivent être sélectionnés en fonction :

• Concentration en silice
• Objectif de récupération
• pH et température
• Autres ions de mise à l'échelle
• Limites des fournisseurs d'antiscalants

Un surdosage ou l'utilisation d'un produit inadapté peut créer des problèmes d'encrassement supplémentaires. La sélection des produits chimiques doit être étayée par une analyse de l'eau et des calculs de dosage.

 

5. Envisager une élimination supplémentaire de la silice

Pour les projets d'eau à très haute teneur en silice ou à haute récupération, un traitement supplémentaire peut être nécessaire, tel que :

• Précipitations assistées par la chaux ou le magnésium
• Coagulation et clarification
• Déminéralisation par échange d'ions
• Une conception RO à faible récupération
• Traitement en plusieurs étapes avec gestion contrôlée des concentrés

L'option la plus appropriée dépend de la forme de silice, de la qualité requise du produit-eau, de la consommation de produits chimiques et des conditions d'élimination des eaux usées.

 

Surveillance et maintenance

Les opérateurs devraient enregistrer régulièrement :

• Flux d'alimentation et de perméat
• Flux concentré
• Pression d'alimentation et de concentration
• Conductivité produit-eau
• Taux de récupération
• Température de l'eau d'alimentation
• Concentration en silice
• Dosage antiscalant

Si le débit normalisé diminue ou si la différence de pression augmente, étudiez le problème avant d'augmenter la pression de fonctionnement. En savoir plus sur Réduire l'encrassement de la membrane RO.

Le nettoyage de la membrane doit utiliser une procédure adaptée au dépôt confirmé. Le tartre de silice sévère peut ne pas être entièrement récupérable, il est donc important de prévenir et d'agir rapidement.

 

Informations requises pour la conception du système

Pour un projet RO à haute teneur en silice, fournissez :

1. Analyse complète de l'eau brute
2. Concentration de silice réactive et totale
3. Capacité produit-eau requise
4. Heures d'ouverture quotidiennes
5. Cibler la qualité du produit-eau
6. Taux de récupération requis
7. Application finale d'eau
8. Tension locale et conditions d'installation

Zhongnuo Water Treatment peut utiliser ces informations pour concevoir un Système industriel d'osmose inverse avec un prétraitement, une configuration de membrane, un taux de récupération et un équipement de dosage appropriés.

 

Conclusion

Une teneur élevée en silice dans l'eau d'alimentation RO peut entraîner un détartrage difficile de la membrane, une production d'eau plus faible, une pression plus élevée et des coûts de maintenance accrus.

Un plan de traitement fiable doit identifier la forme de silice, éliminer la silice colloïdale, contrôler la récupération, sélectionner le bon antiscalant et surveiller les performances normalisées du système. Pour des concentrations de silice très élevées, un traitement d'élimination supplémentaire ou une conception à récupération plus faible peut être nécessaire.

Le processus final doit toujours être basé sur un rapport complet sur l'eau plutôt que sur la concentration de silice seule.

 

Questions fréquemment posées

Une membrane RO peut-elle éliminer la silice?

Les membranes RO peuvent rejeter une grande partie de la silice de l'eau du produit. Cependant, la silice se concentre du côté de l'alimentation et peut provoquer un entartrage si le taux de récupération et le prétraitement ne sont pas correctement conçus.

 

Un adoucisseur d'eau peut-il éliminer la silice?

Un adoucisseur d'eau conventionnel à cycle de sodium élimine la dureté du calcium et du magnésium, mais ne fournit normalement pas une élimination fiable de la silice.

 

L'antiscalant empêche-t-il complètement la desquamation de la silice?

Non. L'antiscalant peut aider à contrôler le dépôt de silice dans ses limites de conception, mais il ne peut pas compenser un taux de récupération inadapté ou une analyse de l'eau incomplète.

 

La balance de silice est-elle facile à nettoyer?

Le tartre de silice peut être difficile à enlever, surtout après qu'il devient dense ou se combine avec du fer, de l'aluminium ou d'autres dépôts. Une détection et une prévention précoces sont essentielles.