Ce qui définit une eau usée à forte dureté pour une membrane d'OI
L'eau d'alimentation d'un système d'OI traitant des eaux usées à forte dureté doit présenter une dureté totale proche de 10–50 mg/L en CaCO3 et une silice inférieure à 5–10 mg/L en SiO2. Une précipitation optimisée en deux étapes au MgCl2/FeCl3 atteint 11,0 mg/L de dureté et 2,1 mg/L de silice pour environ 1,20 $/tonne. Une voie électrochimique publiée en 2024 indique environ 90 % d'abattement de la dureté et 82 % de la silice pour un coût énergétique proche de 0,26 $/m³.
La dureté totale, aux fins de l'OI, correspond à la somme de Ca2+ et Mg2+ exprimée en CaCO3. Des données 2023 revues par les pairs montrent qu'une précipitation en deux étapes avec 400 mg/L de MgCl2 + 300 mg/L de FeCl3 abaisse la dureté à 11,0 mg/L et la silice à 2,1 mg/L pour 1,20 $/tonne, tandis qu'un procédé électrochimique couplé publié en 2024 retire 90 % de la dureté et 82 % de la silice pour un coût énergétique d'environ 0,26 $/m³ (selon Wang et al., Desalination, 2024). L'étude ScienceDirect de 2023 (Vol. 10, S2214714423006670) pose directement la chimie : Ca2+ et Mg2+ se combinent avec les anions carbonate, sulfate et hydroxyde pour former des composés peu solubles — CaCO3, CaSO4 et Mg(OH)2 — qui se déposent sur les membranes et obstruent les canaux de circulation.
La silice (SiO2) se comporte différemment : elle polymérise et, une fois qu'elle forme un dépôt de silicate à l'intérieur d'un système d'OI, la même étude précise que ce dépôt est « difficile à éliminer », ce qui signifie qu'un nettoyage constitue rarement une voie de récupération réaliste. La plupart des installations que nous dimensionnons pour la réutilisation industrielle contrôlent d'abord la dureté, puis calent le taux de conversion sur la chimie du concentrat plutôt que sur le seul volume de perméat.
Seuils de travail indicatifs pour une alimentation d'OI industrielle :
- 50–150 mg/L en CaCO3 : zone limite. Un anticalcaire + filtration multicouche peuvent suffire à taux de conversion modéré, mais surveillez le CaSO4 à conversion élevée.
- 150–500 mg/L en CaCO3 : qualifiée d'« élevée » pour l'alimentation d'OI. Une précipitation chimique (FeCl3/MgCl2 ou chaux) est nécessaire avant les membranes.
- >500 mg/L en CaCO3 : un adoucissement chimique est requis — généralement chaux-soude ou échange cationique acide faible en amont de l'OI.
- >1 000 mg/L en CaCO3 : l'échange d'ions ou l'adoucissement à la chaux est obligatoire, souvent associé à une finition par précipitation.
Pour la silice, le plafond pratique d'alimentation se situe entre 5 et 10 mg/L ; au-delà de 10 mg/L dans l'alimentation, un dépôt de silicate se forme sur les membranes d'OI. La consommation industrielle d'eau en Chine a atteint environ 104,96 milliards de m³ en 2021, et celle des États-Unis environ 56 millions de m³/j (USGS, cité dans l'étude ScienceDirect 2023), ce qui représente un volume significatif d'eaux usées dures disponibles pour la réutilisation — et le prétraitement constitue l'étape de verrouillage. Une fois la dureté maîtrisée, un système d'OI industriel HydropureWater (récupération jusqu'à 95 %) prend en charge la production de perméat de la chaîne.
| Paramètre d'alimentation | Plage typique | Cible compatible OI | Action si dépassement |
|---|---|---|---|
| Dureté totale (en CaCO3) | 150–1 500 mg/L | <50 mg/L | Précipitation ou adoucissement |
| Silice (SiO2) | 5–60 mg/L | <10 mg/L (idéalement <5) | Précipitation MgCl2/FeCl3 ou électrocoagulation |
| LSI (indice de saturation de Langelier) | +0,5 à +2,0 | <0 (négatif) | Ajustement du pH / dosage d'acide |
| SDSI (Stiff & Davis, alimentation à force ionique élevée) | +0,3 à +1,5 | <0 (négatif) | Dosage d'acide + anticalcaire |
| SDI (indice de densité des boues) | — | <3 (de préférence <2) | Filtration multicouche |
Mécanismes d'entartrage et de colmatage qui détruisent les membranes d'OI en eau dure
Trois dépôts minéraux — CaCO3, CaSO4 et silicates — sont responsables de la majorité des défaillances prématurées des membranes d'OI en eau dure, et chacun possède une signature chimique et un prétraitement différents.
L'entartrage par CaCO3 est piloté par l'indice de saturation de Langelier (LSI). La règle est LSI < 0 à la surface de la membrane ; pour les systèmes à récupération élevée sur alimentation à force ionique élevée, les ingénieurs utilisent l'indice de stabilité Stiff & Davis (SDSI) et visent également SDSI < 0. Un LSI/SDSI positif signifie que le flux de concentrat est sursaturé et que du CaCO3 se déposera sur la membrane.
L'entartrage par CaSO4 se comporte différemment. La solubilité du CaSO4 est d'environ 2 000 mg/L (en CaSO4) à 25 °C, mais il présente une solubilité inverse au-dessus d'environ 40 °C — sa solubilité diminue lorsque la température augmente. Dans une OI à récupération élevée, la concentration côté rejet dépasse facilement 2 000 mg/L, de sorte que même une teneur modeste en sulfate dans l'alimentation devient un risque d'entartrage. Les anticalcaires aident, mais seulement dans une certaine limite ; lorsque le produit ionique dépasse la ligne de saturation, la cinétique prend le dessus.
La polymérisation de la silice (SiO2) et l'entartrage par silicate constituent le pire cas. L'étude ScienceDirect de 2023 avertit que le dépôt de silicate en OI est « difficile à éliminer » une fois formé, et qu'en milieu alcalin les ions Ca2+ et Mg2+ réagissent avec le silicium pour former un gel de silicate qui cimente la surface membranaire. La silice dans l'alimentation doit être maintenue en dessous de 10 mg/L et idéalement en dessous de 5 mg/L pour que la concentration côté rejet reste sous le seuil de polymérisation d'environ 120–150 mg/L à 75 % de récupération.
L'entartrage correspond à une précipitation minérale sur la membrane, traitable par nettoyage en place (CIP) dans des conditions spécifiques. Le colmatage correspond à des dépôts colloïdaux, organiques ou biologiques, souvent non réversibles par nettoyages acides. Les deux sont parfois confondus dans les présentations de fournisseurs ; les chimies et les régimes de nettoyage diffèrent, tout comme le prétraitement. Un multiplicateur final, souvent oublié : les rapports de rejet d'OI peuvent atteindre environ 10:1 en concentrat (selon S4), ce qui signifie que la dureté et la silice à la surface de la membrane sont jusqu'à 10 fois supérieures à la valeur de l'alimentation. C'est la raison pour laquelle le prétraitement est non négociable en eau dure — la membrane voit un flux de concentrat, et non l'analyse de l'alimentation.
| Type de tartre | Indice / paramètre clé | Déclencheur typique côté alimentation | Réponse de prétraitement |
|---|---|---|---|
| CaCO3 | LSI > 0 (ou SDSI > 0 pour alimentation à force ionique élevée) | Alcalinité élevée + dureté calcique | Dosage d'acide à pH 6,5–7,0 ; anticalcaire ; adoucissement à la chaux |
| CaSO4 | Produit ionique > Ksp (≈ 2 000 mg/L CaSO4, 25 °C) | Teneur élevée en Ca + SO42− | Seuil d'anticalcaire ; adoucissement partiel pour récupération élevée |
| Silice / silicate | SiO2 > ~120–150 mg/L à la surface membranaire | SiO2 alimentation > 10–20 mg/L + récupération élevée | Co-précipitation MgCl2 ; électrocoagulation ; plafonner la récupération |
| Mg(OH)2 | pH > ~10,5 à la membrane | Teneur élevée en Mg + fonctionnement à pH élevé | Alimentation acide ; éviter le fonctionnement à pH élevé sur alimentation riche en Mg |
Option de prétraitement 1 — Précipitation chimique avant l'OI
La précipitation chimique par FeCl3 et MgCl2 constitue l'option de coût le plus bas et la plus largement déployée pour le prétraitement d'une alimentation d'OI dure. L'étude ScienceDirect de 2023 (S2214714423006670) a comparé la précipitation en une et deux étapes sur un influent industriel réel d'OI et a rapporté une dureté résiduelle de 11,0 mg/L et une silice de 2,1 mg/L en utilisant 400 mg/L de MgCl2 + 300 mg/L de FeCl3 en séquence en deux étapes — bien à l'intérieur de l'enveloppe OI. La « double étape » signifie ici que les deux réactifs sont ajoutés en séquence avec contrôle du pH entre les stades, et non co-mélangés, ce qui évite les interférences mutuelles et produit un précipité plus propre.
La fenêtre de pH de fonctionnement se situe entre 9,5 et 11,5. Dans la même étude, élever le pH de 9,5 à 11,5 avec NaOH a fait passer Ca2+ de 10,5 à 6,4 mg/L et Mg2+ de 30,6 à 0,62 mg/L (données Fig. 2(a), S3). En pratique, l'ingénieur conduit la première étape autour de pH 9,5–10 pour précipiter la silice sous forme de silicate de magnésium et la seconde étape à pH 11+ pour achever l'élimination du calcium. Le pH est ensuite ramené vers la neutralité avec HCl ou CO2 avant l'alimentation de l'OI.
Le coût constitue l'argument le plus fort en faveur de la précipitation. L'étude de 2023 a évalué quatre schémas réactionnels (A à D) et a rapporté le schéma D — combinaison FeCl3 + MgCl2 — à 1,20 $ par tonne d'eau traitée, le plus bas des quatre. À titre de comparaison, le même article cite les travaux de Kang et al. sur les eaux usées de flottation de scheelite, où la voie alcaline résiduaire a affiché 1,54 $/m³ et la voie acide résiduaire 0,63 $/m³. Le résultat de la voie alcaline résiduaire constitue la référence comparable pour une chaîne de précipitation chimique sans flux résiduaires sur site.
Pour le déploiement en station, la précision du dosage compte : un surdosage de 5–10 % de FeCl3 est un réactif perdu qui entraîne un entartrage ferrique en aval ; un sous-dosage laisse passer la dureté. Une skid de dosage chimique commandé par API relié à des sondes de pH et de turbidité en ligne est le moyen pratique de maintenir les points de consigne sur lesquels s'appuie l'étude de 2023. La plupart des stations que nous dimensionnons restent à l'extrémité basse de la fenêtre de dosage MgCl2/FeCl3 une fois que les essais jar-tests valident la dureté résiduelle et la turbidité.
| Paramètre | Une étape | Deux étapes (optimisé) | Source |
|---|---|---|---|
| Dose de MgCl2 | 200–300 mg/L | 400 mg/L (Étape 1) | S3 (ScienceDirect 2023) |
| Dose de FeCl3 | 200 mg/L | 300 mg/L (Étape 2) | S3 (ScienceDirect 2023) |
| pH de fonctionnement | 9,5–10,0 | Étape 1 : 9,5–10,0 ; Étape 2 : 11,0–11,5 | S3 (Fig. 2(a)) |
| Dureté totale résiduelle | ~30–50 mg/L en CaCO3 | 11,0 mg/L en CaCO3 | S3 (Points forts) |
| Silice résiduelle (SiO2) | ~5–8 mg/L | 2,1 mg/L | S3 (Points forts) |
| Coût total | 1,35–1,50 $/tonne | 1,20 $/tonne (Schéma D) | S3 (Analyse économique) |
Option de prétraitement 2 — Adoucissement, échange d'ions et anticalcaires
Pour une dureté supérieure à environ 500 mg/L en CaCO3, ou pour des alimentations à alcalinité élevée, l'adoucissement est généralement plus économique que la précipitation seule. Les trois options qu'un acheteur devra comparer sont l'adoucissement chaux-soude, l'échange cationique acide faible (WAC) et le dosage d'anticalcaire — souvent déployés en combinaison.
L'adoucissement chaux-soude élimine à la fois Ca2+ et Mg2+ et, lorsqu'il est associé à du MgO, peut abaisser la silice jusqu'à 5–10 mg/L. C'est un procédé générateur de boues et gourmand en capitaux, mais le coût d'exploitation par m³ reste bas et il accepte des duretés très élevées (~1 000–2 000 mg/L en CaCO3) avec lesquelles la précipitation est en difficulté. Il reste largement utilisé dans les centrales électriques et les grands sites chimiques où les boues de chaux peuvent être mises en décharge sur place ou vendues.
L'échange cationique acide faible (WAC) cible la plage 50–500 mg/L en CaCO3 et accepte bien la régénération lorsqu'il est associé à une saumure d'OI : le rejet acide d'OI est utilisé pour régénérer la résine WAC, ce qui adoucit simultanément l'alimentation et augmente le pH de la saumure, réduisant l'entartrage dans le flux de rejet. La contrepartie est le coût de remplacement du média et la nécessité de neutraliser la saumure.
Les anticalcaires — phosphonates (HEDP, ATMP), polyacrylates et acide polymaléique — sont des suppléments de dosage dans l'alimentation, et non des solutions autonomes. Ils prolongent la durée de fonctionnement de l'OI d'un facteur 2 à 4 et achètent du temps entre nettoyages, mais ils ne remplacent pas la précipitation lorsque la dureté dépasse environ 150 mg/L en CaCO3 ou lorsque la récupération pousse le CaSO4 au-delà de 100 % de saturation. La fenêtre de dosage typique est de 1–10 mg/L de matière active.
En amont de tout cela, un filtre multicouche pour le traitement de l'eau est nécessaire pour maintenir l'indice de densité des boues (SDI) < 3 (de préférence < 2) — cela protège à la fois le média d'adoucissement et les membranes d'OI contre le colmatage particulaire. Pour un contexte plus large sur la manière dont l'OI se compare à la NF, à l'UF et au MBR en eau dure, la comparaison OI vs NF, UF et MBR expose les compromis côte à côte ; pour la logique de dimensionnement connexe sur la nanofiltration en tant qu'étape d'adoucissement, le guide de dimensionnement de la nanofiltration constitue la référence d'ingénierie.
Lorsque la charge particulaire reste élevée après précipitation, un second passage dans un filtre multicouche pour le traitement de l'eau avant la filtration cartridge est la finition habituelle pour maintenir le SDI sous 3 à l'entrée de l'OI.
| Option | Plage de dureté adaptée | Élimination de la silice | Signal OPEX | Compromis clé |
|---|---|---|---|---|
| Adoucissement chaux-soude | 500–2 000 mg/L en CaCO3 | Bonne avec MgO (5–10 mg/L) | Coût réactif bas, gestion des boues élevée | CAPEX, mise en décharge des boues |
| Échange cationique acide faible (WAC) | 50–500 mg/L en CaCO3 | Limitée (pas d'élimination de SiO2) | Modéré (résine + régénération) | Neutralisation de la saumure |
| Anticalcaire (phosphonate / polyacrylate) | Jusqu'à ~150 mg/L en CaCO3 avec plafond de récupération | Partielle (formulations spécifiques silice disponibles) | Bas (0,02–0,10 $/m³) | Non autonome sur eau à dureté élevée |
| Filtre multicouche (amont) | Toutes duretés | Aucune (particules uniquement) | Bas (eau de rétrolavage) | Requis quel que soit le contexte pour atteindre SDI < 3 |
Option de prétraitement 3 — Cristallisation électrochimique pour concentrat d'OI
Pour le concentrat d'OI (ROC) au sein d'une chaîne zéro rejet liquide (ZLD), l'option émergente de 2024 est la cristallisation électrochimique–électrocoagulation–flocculation couplée, rapportée par Wang et al. dans Desalination (2024, doi:10.1016/j.desal.2024.117549). Le système est sans membrane : il extrait un anolyte acide pour séparer spatialement les ions H+ et OH−, ce qui favorise la cristallisation homogène de Ca2+, Mg2+ et silice à l'intérieur de la cellule, puis utilise des électrodes en Fe ou Al ainsi qu'un floculant polyacrylamide (PAM) pour sédimenter rapidement les cristaux.
Les performances rapportées sont solides : 90 % d'élimination de la dureté totale, 76 % d'élimination de la dureté magnésienne, 82 % d'élimination de la silice, pour une consommation énergétique de 2,4 kWh/m³ — soit environ 0,26 $/m³ de coût énergétique à 0,108 $/kWh. Un atout chimique : la silice dans ce procédé aide plutôt, car elle co-précipite avec le magnésium pour former de la sépiolite (Mg4Si6O15(OH)2·6H2O), réduisant l'interférence du magnésium plutôt qu'aggravant le tartre. La sédimentation dans la cellule d'électrocoagulation est jusqu'à 18 fois plus rapide que la décantation naturelle des flocs Fe/Al.
Le cas d'usage est le polissage du concentrat d'OI, et non le traitement de l'alimentation brute : centrales électriques, sites chimiques, fabs de semi-conducteurs et circuits de tours de refroidissement visant le ZLD où le flux de rejet est de faible volume mais très chargé en dureté et silice. Pour un contexte plus large sur l'ingénierie connexe de l'électrocoagulation pour les eaux usées chargées en métaux lourds, la référence sur les spécifications d'ingénierie de l'électrocoagulation couvre la dimension électrique. La cristallisation électrochimique n'est pas encore un substitut à la précipitation en volume sur l'alimentation brute — le CAPEX par m³ reste plus élevé — mais elle constitue la voie la plus économe en énergie pour gérer la boucle de concentrat.
Cadre de décision : quel prétraitement pour quelle plage de dureté
Utilisez la matrice ci-dessous comme spécification de premier passage pour la chaîne de prétraitement en amont des achats. Toujours re-valider par des essais jar-tests et un pilote sur l'alimentation réelle, car les co-ions (sulfate, phosphate, fluorure) font varier le choix optimal de réactif.
- Dureté totale 50–150 mg/L en CaCO3 + silice < 10 mg/L : une dose d'anticalcaire + filtre multicouche suffisent généralement à ≤75 % de récupération. Ajoutez de l'acide si LSI > 0.
- Dureté 150–500 mg/L en CaCO3 + silice 10–30 mg/L : double précipitation FeCl3/MgCl2 (référence ScienceDirect 2023), puis ajustement de pH et polissage SDI.
- Dureté 500–1 500 mg/L en CaCO3 : adoucissement à la chaux ou échange d'ions WAC en amont d'une finition par précipitation.
- Dureté > 1 500 mg/L en CaCO3 ou recyclage du concentrat d'OI : coupler précipitation et cristallisation électrochimique (résultats Desalination 2024).
- Dimensionnement de la récupération : maintenir l'OI à 75–85 % de récupération sauf si la chimie de l'alimentation permet 90 %+ — à 85 % de récupération, la dureté côté concentrat représente environ 4 à 7 fois la valeur de l'alimentation, et la saturation en CaSO4 constitue généralement la contrainte de verrouillage.
Liste de vérification avant de figer le diagramme de flux :
- Confirmer la dureté totale et la silice sur un échantillon composite, et non sur un prélèvement unique.
- Calculer le LSI ou le SDSI à la récupération et à la température de rejet de conception.
- Tester en jar-test les doses de MgCl2/FeCl3 ou de chaux pour la dureté résiduelle, la silice et le volume de boues.
- Vérifier que le SDI après filtration restera < 3 en turbidité de pointe.
- Plafonner la récupération là où le CaSO4 ou la polymérisation de la silice se verrouillent en premier.
- Chiffrer la gestion des boues et l'évacuation du concentrat avec la même rigueur que le coût des réactifs.
- Piloter pendant au moins un cycle de nettoyage avant tout engagement à pleine échelle.
| Dureté d'alimentation (en CaCO3) | Silice d'alimentation (SiO2) | Chaîne de prétraitement recommandée | Récupération OI attendue |
|---|---|---|---|
| 50–150 mg/L | < 10 mg/L | MMF + anticalcaire ± acide | 75–80 % |
| 150–500 mg/L | 10–30 mg/L | MMF → double précipitation FeCl3/MgCl2 → ajustement pH → cartridge | 75–85 % |
| 500–1 500 mg/L | 10–30 mg/L | Adoucissement chaux ou WAC → finition par précipitation → MMF → OI | 70–80 % |
| > 1 500 mg/L ou recyclage ROC | > 30 mg/L | Précipitation → OI → cristallisation électrochimique sur ROC | 80–90 % sur OI, ZLD en queue |
Repères de coût et économie d'exploitation
La chimie doit se traduire en chiffres qu'un responsable achats demandera. Trois repères publiés et revus par les pairs ancrent la conversation OPEX :
- Précipitation chimique (Schéma D) : 1,20 $/tonne tout compris, incluant réactifs, ajusteurs de pH et gestion des boues — résultat ScienceDirect 2023 (S3).
- Voie scheelite en alcali résiduaire : 1,54 $/m³ pour le procédé équivalent sur des eaux usées de flottation de scheelite (Kang et al., via S3) — utile comme contrôle de cohérence en l'absence de flux résiduaires sur site.
- Cristallisation électrochimique : ~0,26 $/m³ de coût énergétique à 0,108 $/kWh (Wang et al., Desalination, 2024) plus amortissement chimique et électrodes, atterrissant typiquement à 0,40–0,60 $/m³ tout compris en mission de polissage ROC.
Ajoutez la puissance du dispositif de récupération d'énergie (ERD) de l'OI (~0,5–1,5 kWh/m³ pour eau saumâtre) et l'évacuation du concentrat (souvent 5–15 % de l'OPEX total) pour atteindre un total défendable. Le poste le plus souvent sous-comptabilisé est le surdosage chimique : un système de dosage mal contrôlé fonctionne typiquement à 10–20 % au-dessus du stœchiométrique, et cela apparaît directement sur la ligne OPEX. Pour la chaîne d'OI complète, le système d'OI industriel HydropureWater (récupération jusqu'à 95 %) est l'unité dans laquelle le reste de la chaîne s'alimente.
Les principaux postes de coût à détailler dans le dossier d'appel d'offres sont la dose de réactifs et l'évacuation des boues, la puissance ERD à la récupération de conception, l'évacuation du concentrat ou le traitement de queue ZLD, la fréquence des CIP membrane, et la dose continue d'anticalcaire ou d'acide. Les stations qui sautent les jar-tests le paient généralement plus tard en surdosage et CIP prématurés.
À qui s'adresse ce guide / Étape suivante
Ce guide s'adresse aux ingénieurs de station, aux contractants EPC et aux responsables achats qui dimensionnent le prétraitement en amont d'une OI sur des alimentations de réutilisation industrielle ou municipale à teneurs élevées en calcium, magnésium ou silice. Passez votre chemin si vous n'avez besoin que d'une OI au point d'usage potable sur une eau municipale déjà douce, ou si le projet est un ZLD pur par évaporateur sans étage membranaire. Pour faire correspondre la bande de dureté, la silice, la récupération et le périmètre skid à votre analyse d'eau, demandez une revue de conception prétraitement + OI avec vos données de qualité d'eau.
Questions fréquentes
Quel niveau de dureté est acceptable pour l'alimentation d'une OI ?
Visez une dureté totale < 50 mg/L en CaCO3 dans l'alimentation OI, et ne faites jamais fonctionner une OI au-dessus de 150 mg/L en CaCO3 sans prétraitement. Au-delà de 500 mg/L en CaCO3, un adoucissement chimique à la chaux ou un échange cationique acide faible est obligatoire avant les membranes. Maintenez dans le même temps la silice sous 5–10 mg/L en SiO2 pour que la polymérisation côté rejet reste maîtrisée à la récupération de conception.
Un anticalcaire seul peut-il gérer une eau usée dure avant OI ?
Non. Les anticalcaires prolongent la durée de fonctionnement et retardent la nucléation, mais ils n'arrêtent pas la précipitation du CaSO4 une fois que le produit ionique dépasse la saturation, et ils sont peu efficaces sur la silice. La dose active typique n'est que de 1–10 mg/L. Utilisez les anticalcaires en complément d'une précipitation ou d'un adoucissement, et non en substitut, lorsque la dureté d'alimentation dépasse environ 150 mg/L en CaCO3.
Comment élimine-t-on la silice avant OI ?
Les deux voies éprouvées sont la précipitation chimique en deux étapes au MgCl2 + FeCl3 à pH 9,5–11,5 (référence ScienceDirect 2023 — silice jusqu'à 2,1 mg/L) et l'électrocoagulation/cristallisation électrochimique (Desalination 2024 — 82 % d'élimination de la silice). Toutes deux visent une SiO2 d'alimentation inférieure à environ 5 mg/L pour maintenir la concentration à la surface membranaire sous le seuil de polymérisation d'environ 120–150 mg/L à 75 % de récupération.
L'adoucissement à la chaux est-il toujours utilisé avant OI ?
Oui, pour les duretés > 500 mg/L en CaCO3 ou pour les flux à alcalinité élevée où la chaux élimine aussi le bicarbonate. Couplées à du MgO, les chaînes chaux-soude abaissent couramment la silice à 5–10 mg/L. Les stations ajoutent souvent un polissage par échange cationique acide faible par la suite pour ramener la dureté résiduelle sous 50 mg/L en CaCO3 avant l'entrée OI.
Quelle est la principale cause de défaillance prématurée d'une OI en eau dure ?
L'entartrage par CaSO4 et silice dû à un prétraitement insuffisant et à une récupération trop élevée. Ces deux dépôts sont difficiles ou impossible à nettoyer une fois formés, de sorte que la solution se trouve en amont : maîtriser LSI/SDSI, maintenir la silice sous 5–10 mg/L, et plafonner la récupération au niveau que la chimie du concentrat permet. La concentration côté rejet peut atteindre environ 10:1 par rapport à l'alimentation, ce qui multiplie tout écart sur la dureté d'alimentation.
