Colmatage par entartrage

L’entartrage sur une membrane est principalement causé par :

-  Le dépassement de la limite de solubilité des composants inorganiques, c'est-à-dire qu’il y a une sursaturation

-  L’augmentation rapide de la vitesse de déposition. Des sels sursaturés vont précipiter sur la surface de la membrane et construire une couche fine qui bloque le transfert de matière à travers la membrane.

L’entartrage a toujours lieu à la surface de la membrane car la concentration des sels est augmentée près de la membrane par la polarisation de concentration. Les dépôts de tartre rencontrés le plus fréquemment dans le dessalement comportent du carbonate de calcium (CaCO₃), du sulfate de calcium (Ca(SO₄)₂), de l’hydroxyde de magnésium (Mg(OH)₂) et des dépôts de silice (SiO₂, CaSiO₃, MgSiO₃, etc.…)


 Ø   Précipitation à la chaux : ce procédé est employé lorsque la dureté carbonatée est due essentiellement aux ions Ca²⁺. En revanche, l’addition de chaux entraîne la précipitation du CaCO₃ avant la membrane suite à la modification du pH.

Ca(HCO₃)₂  + Ca(OH)₂  → 2CaCO₃  + 2H₂O

Cette technique présente des inconvénients inhérents à l’emploi de la chaux et à la quantité de boues produite, mais celles-ci sont facilement déshydratées. Ce procédé permet également de traiter de manière efficace les problèmes de turbidité.

Ø   Décarbonatation à l’acide : l’addition d’un acide fort, H₂SO₄ ou HCl, déplace les carbonates sous forme de gaz carbonique

Ca(HCO₃)₂  + H₂SO₄  → CaSO₄  + 2H₂O + 2CO₂

Ø   Germination  ou  ensemencement : ce  système consiste à  provoquer  les dépôts  sur  des  germes cristallins que l’on a introduits dans la solution à raison de 10 à 20 g.L^-1. Ces germes peuvent être du carbonate de calcium, du sulfate de calcium ou du sulfate de baryum. Les risques de « prise en masse » au cours des arrêts existent et peuvent expliquer le faible développement de ce procédé.

Ø   Adoucissement sur résines de l’eau de mer : l’adoucissement de l’eau de mer consiste à remplacer les ions calcium par des ions sodium. Le procédé consiste à faire circuler l’eau de mer sur des résines cationiques acides fort saturées en ion sodium, où se produit un échange ionique.

Ø   Inhibiteurs d’entartrage : c’est ce procédé qui est le plus souvent utilisé. Les produits chimiques nommés « tartriques » sont injectés à très faible dose (quelques ppm) dans l’eau d’alimentation. Ils ont la propriété d’éviter ou de minimiser les dépôts qui se font sur la membrane. Les trois principales familles de produits antitartre utilisées dans le dessalement de l’eau de mer sont les polyphosphates, les organophosphonates et les polymères carboxyliques.