Aperçu de la filtration tertiaire pour l’eau industrielle

Les systèmes de filtration de l’eau industrielle sont utiles lorsqu’il est nécessaire de se conformer à des réglementations environnementales de plus en plus restrictives et d’obtenir un effluent final de haute qualité. La filtration tertiaire est particulièrement pratique lorsque l’espace disponible est limité. Les industries y ont souvent recours lorsqu’il est nécessaire de réutiliser et de recycler les eaux usées dans le cadre du cycle de production.

L’objectif premier et l’application principale des systèmes de filtration tertiaire des eaux industrielles sont la réduction du total des solides en suspension (TSS). Cette réduction s’accompagne généralement de l’élimination des polluants organiques (DBO/DCO) et de l’élimination du phosphore.

1. Systèmes de filtration tertiaire de l'eau industrielle : application

Les filtres en tissu sont des systèmes de filtration tertiaire efficaces pour les eaux industrielles. Ils sont utilisés en aval des décanteurs secondaires et dans les stations d’épuration biologiques pour les eaux usées industrielles et civiles.

Leur application découle de la nécessité de disposer d’une eau de plus en plus qualitative pour l’évacuation ou la réutilisation dans les chaînes de production. Le taux d’élimination des solides en suspension est très élevé et la concentration attendue en aval du filtre est inférieure à 5 mg/l.

2. Pourquoi la filtration de l'eau industrielle est-elle importante ?

Voyons maintenant pourquoi la filtration de l’eau industrielle est importante.

L’eau trouve diverses applications dans la plupart des activités industrielles : pour citer quelques exemples, elle est utilisée :

• comme « ingrédient » dans la préparation des produits finis,
• pour le lavage des équipements et des surfaces,
• à l’intérieur des tours de refroidissement
• ou comme « moyen de transport » des produits dans les usines.

Le traitement des eaux usées et des eaux industrielles de process fait donc partie intégrante des cycles de production et nécessite une attention de plus en plus grande. Ceci est particulièrement vrai lorsque la qualité de l’eau influence celle des produits finis et qu’il est nécessaire de la préserver : par exemple, dans les zones où cette ressource est rare ou, de manière générale, à des fins de protection de l’environnement.

L’une des alternatives les plus valables dans le domaine des systèmes de filtration des eaux industrielles est représentée par les filtres à disque : il s’agit de systèmes de filtration tertiaire qui permettent aux entreprises d’obtenir une eau traitée de qualité supérieure, apte à la réutilisation et au recyclage. La récupération de l’eau permet de préserver une ressource précieuse qui serait autrement rejetée. De plus, elle est économiquement avantageuse car elle permet de réduire les coûts liés à la collecte ou à l’élimination de l’eau (égouts, réservoirs d’eau, traitement pour le compte de tiers).

3. Filtres à disques dans les applications industrielles

Les filtres à disques sont largement utilisés dans les stations d’épuration industrielles, en réponse à différents besoins :

• Séparation des boues générées par les traitements physico-chimiques.
• Élimination du phosphore après des traitements de précipitation chimique.
• Préfiltration en amont des procédés membranaires (ultrafiltration ou osmose inverse) dans le but de préserver les membranes de l’encrassement et de limiter la fréquence des lavages chimiques.
• Préfiltration des eaux de surface pour l’élimination des particules solides présentes sous forme de limon, de microalgues, etc.
• Élimination de polluants spécifiques.
• Traitement de l’eau des systèmes de refroidissement.
• Amélioration de l’efficacité de la désinfection par UV.

4. Processus de filtration tertiaire des eaux industrielles

Le processus de filtration de l’eau industrielle fait généralement appel à des filtres en tissu : il s’agit d’un équipement composé de filtres à disques ou à tambours, montés sur un arbre creux central. La filtration s’effectue par gravité lorsque la machine est à l’arrêt. Elle tire parti de la différence de niveau entre l’entrée et la sortie de la machine. Les disques ou tambours fonctionnent en immersion totale dans l’eau à traiter.

Pendant la phase de filtration, l’eau à traiter passe à travers la toile. Les solides qu’elle contient sont retenus par la toile spéciale à fibres libres. Au fur et à mesure que le dépôt de solides sur la toile augmente, la résistance hydraulique au passage de l’eau augmente comme la différence entre les niveaux d’entrée et de sortie.

Lorsqu’une certaine différence entre les niveaux susmentionnés est atteinte, le processus de lavage de la toile est automatiquement activé : dans cette phase, les disques (ou le tambour) tournent lentement. Les solides sont éliminés lorsque l’eau déjà filtrée (introduite par une pompe à travers des buses spéciales) passe à travers le tissu à contre-courant. L’inversion du flux entraîne le relâchement des fibres libres du filtre en tissu, ce qui favorise la libération des particules de boue retenues.

Le contact de la buse d’aspiration avec la toile filtrante provoque le recompactage des fibres libres. En conséquence, un panneau filtrant uniforme est formé.

5. Types de filtres pour le traitement des eaux industrielles

Le filtre à disque en tissu à fibres libres de MITA Water Technologies est une alternative valable aux systèmes de filtration à disque semi-immergés utilisant des tamis microscopiques (faits de fils métalliques ou d’autres matériaux). En effet, il offre les avantages suivants.

• Filtration de l’extérieur (Out-in) : les matériaux filtrés restent à l’extérieur des secteurs filtrants et ne s’accumulent pas à l’intérieur de ceux-ci. Les corps étrangers transportés par le flux d’eau sont facilement éliminés car ils se déposent à l’extérieur des unités de filtrage et peuvent être rapidement retirés du réservoir.
• Résistance mécanique supérieure de la toile : la toile à fibres libres est plus résistante que la toile à microcrépines en cas d’impact avec des corps solides externes. Cela est dû à la tension modérée de la toile sur son support en plastique et à sa plus grande épaisseur.
• Plus grande capacité d’accumulation des boues : la toile à fibres libres permet la formation d’un panneau filtrant épais composé de fibres entrelacées. La grande capacité d’accumulation des boues ralentit l’obstruction des passages libres disponibles pour le flux. Par conséquent, la performance de filtration se dégrade.
• Absence d’encrassement par les précipités : la toile à fibres libres n’est pas sujette aux problèmes liés à l’encrassement progressif par les précipités.
• Réduction de la consommation d’énergie : les puissances installées sont très limitées, et les utilités ne fonctionnent que pendant le cycle de lavage. L’absence de buses pour le lavage sous pression, remplacées par le système de lavage en légère dépression, garantit une réduction substantielle de la consommation d’énergie.
• Facilité de gestion et d’entretien : l’installation complètement immergée du filtre en tissu MITA évite d’avoir recours à des couvercles de réservoir. Tous les composants sont facilement accessibles grâce au niveau de service à l’intérieur de la cuve pour toute opération de maintenance. Les filtres sont toujours visibles, ce qui permet aux opérateurs de les inspecter rapidement et facilement.

6. En aval de la filtration industrielle : Désinfection par UV

La désinfection des eaux usées traitées est de plus en plus souvent réalisée à l’aide de systèmes utilisant les rayons UV. L’eau traitée par ces systèmes doit avoir une très faible teneur en matières en suspension pour permettre un fonctionnement efficace, une réduction de la consommation d’énergie et éviter l’encrassement de la surface des lampes. Les filtres en tissu s’intègrent parfaitement dans la chaîne de traitement, en amont des UV : ils garantissent la qualité requise de l’eau et donc l’efficacité du système de désinfection.