Système de traitement d'eau EDI — eau ultrapure sans régénération chimique

L'EDI doit être alimenté en perméat RO, et non en eau brute ou adoucie. Les limites typiques sont une conductivité de 10–20 µS/cm ou moins, une teneur en dioxyde de carbone inférieure à environ 5 ppm, une dureté inférieure à 1 ppm exprimée en CaCO₃, une teneur en silice inférieure à 0.5 ppm, un chlore libre inférieur à 0.05 ppm et un TOC inférieur à 0.5 ppm. La turbidité et le SDI doivent être suffisamment bas pour protéger la résine et les membranes. Ce sont des valeurs indicatives : la fiche technique du module et les conditions de garantie prévalent.

Le dioxyde de carbone est la cause la plus fréquente de sous-performance de l'EDI. L'étape RO ne retient pas le CO₂ gazeux, qui passe dans l'EDI et consomme du courant sans améliorer la résistivité. Si l'alcalinité de l'eau d'alimentation est élevée, ajoutez un dégazeur, un contacteur à membrane ou un ajustement du pH avant le module. La dureté et la silice sont la deuxième cause fréquente : elles entartrent le côté concentrat, augmentent la perte de charge et endommagent durablement le module.

Les deux procédés peuvent produire de l'eau ultrapure. Un lit mélangé utilise une seule cuve de résine cationique et anionique et se régénère à l'acide et à la soude, sur place ou hors site. Il tolère une qualité d'alimentation plus variable et présente souvent un investissement initial plus faible pour un service réduit ou intermittent. L'EDI se régénère électriquement en fonctionnement, ce qui évite la manipulation de produits chimiques, la neutralisation, les déchets de régénération et l'arrêt d'un cycle de régénération.

Le choix dépend généralement de la fiabilité de l'alimentation et du mode d'exploitation. L'EDI est privilégié pour un service continu et automatisé avec une alimentation RO stable ; un lit mélangé est privilégié lorsque la qualité de l'alimentation varie, lorsque l'installation fonctionne par intermittence ou lorsqu'un TOC très bas est exigé et qu'un lit mélangé de polissage est utilisé après l'EDI.

La chaîne habituelle est : prétraitement, RO, élimination du CO₂, EDI, polissage, puis stockage ou boucle de distribution. L'adoucissement ou un antitartre protège l'étape RO ; un filtre à cartouche de 5 µm protège le module EDI ; un dégazeur ou un contacteur à membrane élimine le CO₂ entre l'étape RO et l'EDI. Des instruments surveillent la conductivité de l'alimentation, la résistivité de l'eau produite, le débit, la pression et la température, et déclenchent l'arrêt du module par asservissement si la qualité de l'alimentation sort des consignes.

L'hydraulique compte autant que la chimie de l'eau. Le module a besoin d'une pression d'alimentation stable et d'un débit de concentrat dans la plage de conception ; un débit de concentrat trop faible provoque l'entartrage, un débit trop élevé gaspille l'eau. Une boucle de recirculation maintient le débit dans le module en période de faible demande. La conduite d'eau produite doit être courte, sans bras morts, et le réservoir de stockage doit être ventilé et protégé contre la contamination aéroportée.

Souvent, oui, mais l'étape RO existante doit pouvoir produire un perméat à faible conductivité de manière constante, et la charge de CO₂ doit être traitée. Une rénovation nécessite de l'espace pour le module, une alimentation en courant continu, un drain pour le concentrat, de nouveaux instruments et des commandes révisées. Si le lit mélangé existant est en bon état, il peut rester comme secours ou étage de polissage final pendant que l'EDI assure la charge principale, ce qui réduit la consommation de produits chimiques sans sacrifier la redondance.

Une rénovation n'est pas toujours justifiée. Si l'installation ne fonctionne que quelques heures par jour, si la qualité de l'alimentation varie fortement ou si le lit mélangé existant est déjà peu coûteux à régénérer, le retour sur investissement peut être long. La décision doit comparer les coûts de produits chimiques et de déchets, les temps d'arrêt, la main-d'œuvre et le remplacement du module au coût d'investissement de la rénovation.