Contribution à l’évaluation et l’optimisation de l’unité de déminéralisation de khénifra dédiée au traitement des eaux de surface saumâtres

Abstract

L’usine de dessalement par osmose inverse de la ville de Khénifra au Maroc,combine un traitement conventionnel avec un procédé d’Osmose Inverse (OI). Depuis son démarrage, plusieurs problèmes ont été rencontrés au sein de l'unité d'Osmose Inverse liés à l'encrassement des membranes, ce qui déclenche des arrêts de la production avec des nettoyages fréquents appliqués. Plusieurs investigations ont été effectuées pour comprendre l’origine du problème, sa résolution afin d’améliorer le système de production. Ainsi au cours de ce travail, nous avons étudié les causes de ces dysfonctionnements/ce, à travers une caractérisation de la couche d'encrassement des membranes d'osmose inverse par différentes techniques telles que la microscopie électronique à balayage, la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier /la diffraction des rayons X. Les résultats montrent que la couche de salissure se compose principalement par des minéraux : Al2O3, CaSO4/CaCO3. Lors de ce travail , il a été révélé le principal élément responsable du colmatage est l’hydroxyde d’aluminium, probablement dû à un excès de coagulant à base d'aluminium introduit dans l'eau d'alimentation pendant l’étape de prétraitement, ce qui peut provoquer des fuites d'aluminium appelé «aluminium résiduel» dans l'eau filtrée. Il est à préciser que selon les exigences du fabriquant de ces membranes, la teneur résiduelle en aluminium dans l’eau à déminéraliser par Osmose Inverse ne doit pas dépasser 0,05 mg.L-1. Par ailleurs,/lors du traitement classique préalable à l’Osmose Inverse, une application du plan expérimental de Doehlert a été réalisée sur l’étape de coagulation. La concentration optimale pour une réduction maximale de l’aluminium résiduel a été observée à un pH de 6,5/à une dose de Sulfate d’Aluminium de 18,5 mg.L-1. A ces valeurs de pH/de la concentration en Sulfate d’aluminium, la valeur de l’aluminium résiduel optimale est de 0,03 mg.L-1.