Le succès d'un système d'osmose inverse par ultrafiltration repose sur le choix de la membrane et la maîtrise des paramètres de fonctionnement. Le choix de la membrane doit tenir compte de la qualité de l'eau à la source, du coût d'investissement ainsi que des coûts d'exploitation et de maintenance quotidiens. La maîtrise des paramètres de fonctionnement inclut la pression de surface de la membrane, la vitesse d'écoulement de l'eau et le taux de récupération, entre autres. Des paramètres de fonctionnement optimaux permettent d'améliorer l'efficacité du traitement et de réduire la consommation d'énergie.

Ajout d'acide : Les eaux usées brutes étant alcalines et présentant un pH élevé, les ions de métaux lourds ont tendance à former des précipités insolubles et à entartrer la membrane. Il est donc crucial d'ajuster le pH de l'eau brute afin d'éviter ce dépôt et l'entartrage. Pour ce faire, ajoutez de l'acide chlorhydrique à l'entrée du filtre multimédia, en prélevant l'eau issue du décanteur, afin d'ajuster le pH entre 7 et 7,5 et de limiter efficacement l'encrassement de la membrane d'osmose inverse par les ions de métaux lourds. Filtre multimédia : Afin d'améliorer la qualité de l'eau filtrée par la membrane d'ultrafiltration, un filtre multimédia est placé en amont de celle-ci. Ce filtre utilise comme média filtrant du sable de quartz grossier, du sable de quartz fin et de l'anthracite en paillettes. Après filtration des eaux usées par le filtre multimédia, la turbidité de l'eau produite se maintient entre 1 et 2 NTU, ce qui réduit la charge de fonctionnement du système d'ultrafiltration suivant et limite efficacement le risque d'encrassement de la membrane. Ajout d'oxydant : afin de prévenir l'accumulation de matières en suspension et de micro-organismes à la surface de la membrane d'ultrafiltration et, par conséquent, son encrassement, deux points d'injection d'oxydant (hypochlorite de sodium) sont prévus dans le système : l'un sur la conduite d'entrée et l'autre sur la conduite de rétrolavage. L'ajout d'oxydant permet de maintenir la différence de pression transmembranaire (DPT) et le débit d'ultrafiltration à leur niveau nominal. Ajout d'inhibiteur de tartre : la concentration en SO₄²⁻ dans les eaux usées initiales étant très élevée, les ions de métaux lourds tels que Ba²⁺ et Sr²⁺ peuvent facilement former des sels insolubles avec SO₄²⁻. De plus, Ca²⁺ et F⁻ ont également tendance à former des sels insolubles. Ces sels insolubles sont la principale cause de la formation de tartre dans les membranes d'osmose inverse. Afin de prévenir efficacement l'encrassement de ces membranes, un inhibiteur de tartre approprié a été ajouté au niveau du tuyau d'entrée. Après stabilisation de la production d'eau par ultrafiltration, la qualité de l'eau ainsi produite doit être analysée. Le logiciel de calcul d'osmose inverse DOW Filmtec™ ROSA9.1 a été utilisé pour évaluer le risque d'entartrage à l'entrée de l'eau ultrafiltrée dans la membrane. L'analyse a révélé un risque d'encrassement dû au BaSO₄ et au SrSO₄ présents dans l'eau ultrafiltrée. Le logiciel a donc suggéré l'ajout d'un inhibiteur de tartre afin de réduire ce risque. L'inhibiteur de tartre OSMOTREAT OSM35 (Nalco Industrial Services Co., LTD.) permet de réduire efficacement le risque d'encrassement par les sels réfractaires tels que le BaSO₄, le SrSO₄ et le CaF₂ à la surface des membranes d'osmose inverse. Le logiciel de calcul OSMAS a été utilisé pour calculer le dosage de l'inhibiteur de tartre OSM35.