L'osmose inverse élimine le sel, mais aussi tous les autres éléments. L'eau qui sort d'une membrane d'osmose inverse est chimiquement agressive : pH faible, dureté et alcalinité quasi nulles, et un potentiel corrosif susceptible de dissoudre le plomb des soudures et le revêtement en ciment des canalisations de distribution. Dans les systèmes côtiers méditerranéens espagnols, où l'eau dessalée est acheminée des usines côtières vers les villes de l'intérieur via des réseaux vieillissants, ce risque de corrosion est bien réel. C'est pourquoi la maintenance des canalisations d'eau dessalée coûte plus cher que celle des réseaux de distribution conventionnels.
La solution technique consiste en une reminéralisation : injecter du CO₂ dissous dans l’eau produite pour abaisser son pH, puis la faire passer dans un contacteur à calcaire où le CO₂ réagit avec le carbonate de calcium pour dissoudre le calcium et le bicarbonate dans l’eau. On obtient ainsi une eau à la dureté et à l’alcalinité contrôlées – un indice de saturation de Langelier stable qui ne corrode ni n’entartre les parois des canalisations.
Le débit de CO₂ est déterminant. Un dosage insuffisant de CO₂ entraîne une dissolution insuffisante du calcium contenu dans le calcaire et une eau toujours corrosive. À l'inverse, un dosage excessif de CO₂ provoque le passage du gaz excédentaire au niveau du contacteur, son entrée dans le réseau de distribution et une chute du pH de l'eau au robinet, ce qui constitue une infraction à la réglementation espagnole (décret royal 140/2003 relatif à la potabilité de l'eau, avec une limite maximale de 500 mg/L de CO₂). Seul le capteur de CO₂ dissous mesure la dose réelle délivrée au procédé, et non la dose commandée par la pompe doseuse.
Le capteur
Le capteur de CO₂ dissous Honde utilise une électrode à membrane de type Severinghaus. Le CO₂ diffuse de l'eau de process à travers une membrane perméable aux gaz vers un tampon interne, où il induit une variation de pH que l'électrode convertit en une mesure de concentration. Cette mesure est spécifique au CO₂ dissous ; elle ne réagit pas aux bicarbonates, aux carbonates ni à aucune autre espèce dissoute.
| Spécification | Valeur |
|---|---|
| Principe de mesure | Électrode à membrane Severinghaus |
| Gamme de CO₂ | 0–2 000 ppm (0–2 g/L) |
| Précision | ±3 % FS |
| Résolution | 0,01 ppm |
| Compensation de température | Automatique, 0–50°C |
| Sortir | RS485 Modbus-RTU / 4–20 mA |
| Sans fil | GPRS / 4G / WiFi / LoRa / LoRaWAN |
| Logement | Acier inoxydable 316L, IP68 |
La compensation automatique de température est une spécification essentielle pour le dessalement de l'eau de mer en Méditerranée espagnole. La température de l'eau produite varie de 16 °C en hiver à 28 °C en été, soit une variation de 12 °C qui induit une erreur de 12 à 15 % dans la mesure du CO₂ dissous non compensé. La réglementation espagnole sur l'eau potable exige que les niveaux de CO₂ soient mesurés au point de distribution, à température ambiante. Un capteur étalonné à 20 °C, mesurant une eau produite à 28 °C en été, surestime la teneur en CO₂ d'environ 15 %, ce qui suffit à déclencher une fausse alarme de niveau élevé dans une station de dosage standard. La compensation de température élimine cette variation saisonnière.
Configuration du processus post-traitement
Dans une usine espagnole d'osmose inverse d'eau de mer (SWRO), le capteur de CO₂ dissous est installé à deux points de mesure :
Point 1 : Sortie de dosage de CO₂En aval du collecteur d'injection de CO₂, en amont des contacteurs à calcaire, le capteur confirme la concentration réelle de CO₂ dissous avant que l'eau ne pénètre dans le lit de calcaire. Le débit de la pompe doseuse et la concentration réelle de CO₂ dissous divergent lorsque la pression d'alimentation en CO₂ fluctue ou que l'équilibre de pression partielle de l'eau se modifie — événements que le contrôleur de la pompe doseuse ne détecte pas. Le capteur, lui, les détecte instantanément.
Point 2 : Sortie du contacteur / collecteur de distributionAprès les contacteurs à calcaire, le capteur mesure le CO₂ dissous résiduel dans l'eau traitée, confirmant ainsi que la réaction à la chaux a consommé le CO₂ dans les limites réglementaires. Il s'agit du point de mesure de conformité.
| Point de mesure du processus | Fonction du capteur | Seuil réglementaire |
|---|---|---|
| Sortie de dosage de CO₂ | Confirme la dose réelle par rapport à la dose prescrite | Pas de seuil direct ; pilote la régulation PID |
| Prise de contact/distribution | Mesure de conformité | < 500 mg/L CO₂ (Décret réel 140/2003) |
L'architecture de la solution
Niveau 1 — Instrumentation de l'usineLes deux capteurs sont connectés au réseau de contrôle de l'usine via RS485 Modbus-RTU. Un enregistreur de données avec écran, situé dans la salle de contrôle, affiche simultanément les deux points de mesure : la concentration de CO₂ dosée et le résidu dans l'eau traitée, avec un graphique de tendance sur 30 jours. L'opérateur vérifie mensuellement chaque capteur par rapport à un échantillon de référence prélevé avec un appareil de mesure portable : cet échantillon est analysé à l'aide d'un compteur de CO₂ portable et comparé à la valeur mesurée par l'appareil.
Niveau 2 — TransmissionLes capteurs des installations transmettent les données via GPRS, 4G ou Wi-Fi au réseau SCADA centralisé du service des eaux. Pour les installations satellites des îles Canaries et les stations côtières isolées d'Almería et de Murcie, où la connectivité WAN dédiée est limitée, le réseau LoRaWAN relaie les données vers le centre opérationnel régional du service. Toutes les données sont encapsulées au format JSON MQTT et alimentent à la fois le régulateur PID local de l'installation et la plateforme centralisée de surveillance de la qualité de l'eau du service.
Niveau 3 — Contrôle du nuage et du dosageLe serveur cloud et le logiciel centralisent les données de CO₂ dissous provenant de toutes les usines de dessalement surveillées, affichant les données en temps réel et l'historique sur l'ensemble du réseau de traitement. Le système de relais d'alarme fonctionne en fonction du seuil de conformité : lorsque la concentration de CO₂ à la sortie du contacteur dépasse 450 mg/L (soit 50 mg/L en dessous de la limite réglementaire), le relais alerte le chef d'équipe et signale l'événement pour le rapport de conformité trimestriel. Un second relais, situé au niveau du capteur de dosage, se déclenche lorsque la concentration de CO₂ descend en dessous du seuil minimal d'alimentation du contacteur, signalant ainsi à l'opérateur un apport insuffisant de CO₂ au niveau du lit de calcaire.
Résultats sur le terrain : Usine d'osmose inverse d'eau de mer côtière méditerranéenne, Murcie, Espagne, 2026
Une usine SWRO de Murcie desservant 180 000 consommateurs urbains a installé des capteurs de CO₂ dissous Honde aux deux points de mesure en janvier 2026, remplaçant un régime précédent de tests manuels de CO₂ par échantillon ponctuel deux fois par quart de travail.
- • Matériel:2 capteurs de CO₂ dissous par train de traitement (4 trains = 8 capteurs au total), RS485 vers l'automate programmable de l'usine, 4G vers le SCADA de l'utilité.
- • Locale:Enregistreur de données avec écran dans la salle de contrôle ; vérification mensuelle du compteur manuel.
- • Nuage:MQTT Json vers la plateforme de qualité centralisée du service public.
- • Alarme:Relais à CO₂ élevé de 450 mg/L ; relais de sortie de dosage minimum par train.
| Métrique | Ligne de base de l'échantillon ponctuel (2025) | Capteur de CO₂ en ligne (2026) |
|---|---|---|
| Dépassements de CO₂ dans l'eau traitée (>500 mg/L) | 7 | 0 |
| Défaillances de pompe doseuse non détectées pendant plus de 2 heures | 9 | 0 |
| Excursions de pH à l'entrée du réseau de distribution | 23 | 4 |
| coût des produits chimiques pour le dosage du CO₂ (indexé) | 100% | 87% |
| Analyses manuelles de CO₂ en laboratoire par mois | 720 | 72 (vérification uniquement) |
- Les sept dépassements de concentration de CO₂ dans l'eau traitée enregistrés en 2025 – chacun constituant un événement réglementaire nécessitant une notification au ministère espagnol de la Santé – ont été éliminés dès les sept premiers mois de fonctionnement du système instrumenté. Le système d'alarme a détecté trois dépassements naissants au seuil de 450 mg/L et a alerté le chef d'équipe, qui a corrigé le dosage de CO₂ avant que la concentration dans l'eau traitée ne soit affectée.
- Neuf pannes de pompes doseuses survenues en 2025 sont restées indétectées pendant plus de deux heures avant d'être repérées par des analyses ponctuelles. En effet, le signal de commande de la pompe indiquait un fonctionnement normal alors qu'une vanne bloquée empêchait la distribution de CO₂. Le capteur en ligne situé à la sortie du dispositif de dosage a détecté chaque incident similaire en moins de deux minutes après son apparition, déclenchant à chaque fois une alarme immédiate.
- Le coût du dosage de CO₂ a diminué de 13 % — la boucle de rétroaction en ligne a permis à l'usine de resserrer le point de consigne de dosage de 280 mg/L à 240 mg/L à la sortie de dosage, éliminant ainsi la marge de sécurité qui compensait l'incertitude de l'échantillonnage ponctuel sur deux équipes.
- Les analyses manuelles de CO₂ sont passées de 720 à 72 par mois — les capteurs en ligne assurent une surveillance continue de la conformité ; les échantillons ponctuels mensuels fournissent la piste d'audit de vérification.
Contactez Honde Technology pour la surveillance du traitement de l'eau
Honde Technology est un fabricant allemand certifié TÜV et Alibaba. Nous fournissons les équipements de mesure du CO₂ dissous, la technologie membranaire Severinghaus et les systèmes de télémétrie pour le contrôle des procédés nécessaires aux stations de traitement des eaux soumises à des limites réglementaires de CO₂.
Pour plus d'informations sur les capteurs et les solutions IoT personnalisées, veuillez contacter Honde Technology Co., LTD.
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Cartographie de la demande sur les marchés développés du dessalement et du traitement de l'eau
Le capteur de CO₂ dissous pour le contrôle de la reminéralisation est une spécification commune à tous les pays exploitant des installations de dessalement d'eau de mer par osmose inverse (SWRO) à l'échelle municipale. Les usines israéliennes de Sorek et Hadera, les plus grandes au monde, effectuent une surveillance continue du CO₂ dissous au niveau de leurs contacteurs à calcaire. Les usines de dessalement d'eau de mer de Perth (SWDP) et de Kurnell à Sydney, en Australie, exigent des capteurs de CO₂ en ligne dans le cadre de leur instrumentation de conformité réglementaire. Le réseau de dessalement de l'Algarve, au Portugal, étendu après la sécheresse de 2022-2025, impose une surveillance du CO₂ à chaque sortie de contacteur. Chypre et Malte, où le dessalement fournit plus de 50 % de l'approvisionnement en eau potable, utilisent des capteurs de CO₂ dissous comme principaux instruments de contrôle de la conformité pour leurs réseaux de distribution. Chaque usine s'accorde sur la même exigence en matière de capteur : électrode à membrane Severinghaus, compensation automatique de température et sortie RS485/MQTT – une spécification qui permet de boucler la boucle de contrôle du dosage, contrairement à un échantillonnage ponctuel manuel.
Date de publication : 25 août 2026