Des résultats excellents avec Filtralite® Mono-Multi sur un pilote à échelleindustrielle à Llobregat (SP)

“En tenant compte des économies d’énergie, d’eau de lavage et autres aspects, nous avons calculé un ROId’environ 2,3 ans. […] Les résultats ont montré que, grâce à la solution Filtralite, les cycles de filtration ontété prolongés, réduisant de 66 % le nombre de lavages.”

Santiago Gonzalez Avellana

Directeur d’usine, station de traitement d’eau potable de Llobregat

Une eau de surface difficile à traiter

Située à Abrera (Barcelone) et en fonctionnement depuis 1980, l'usine de production d'eau potablede Llobregat est une des trois usines d'eau potable de la région métropolitaine de Barcelone. Elleproduit quotidiennement plus de 200.000 m³.

L'usine est alimentée par la rivière Llobregat, dont les eaux sont difficiles à potabiliser. La rivière a un débitirrégulier et doit faire face à une forte pression démographique et industrielle, avec notamment desarrivées d'eaux salines. Le traitement de ces eaux brutes a toujours été un défi pour la compagnie des eauxAbastament d'Aigua Ter-Llobregat (ATL).

Les principales difficultés sont dues à la présence importante de micro-organismes, à une conductivitécomprise entre 1000 et 2050 μS/cm, à une concentration de carbone organique total d'environ 5-10 mg/Let à la présence de bromure entre 0.5 et 1.2 mg/L. Par ailleurs, la température de l'eau est soumise àd'importantes variations, entre 2 et 27 ºC.

La filière de traitement a été conçue pour une capacité de 3,2 m3/s comprenant les étapes suivantes : pré-oxydation avec du KMnO4, ajustement du pH avec du CO₂, coagulation-floculation, décantation, oxydationavec du ClO2, filtration sur sable, filtration sur GAC, électrodialyse et désinfection à l'hypochlorite desodium (eau de javel).

ATL améliore régulièrement la ligne de traitement

Au cours des 10 dernières années, ATL a mis en œuvre différents investissements pour améliorer la ligne detraitement de l'usine. ATL a fait des choix innovants pour s'adapter aux nouvelles normes, sanscompromettre ses objectifs de développement durable et de réduction des coûts d'exploitation. Parexemple, l'usine abrite la plus grande installation d'électrodialyse au monde, et des panneauxphotovoltaïques sur site produisent une partie de l'énergie nécessaire au fonctionnement de l'usine.

Dans ce contexte d'innovation et d'amélioration, le département R&D d'ATL et la direction de l'usine ontproposé de moderniser l'étape de filtration sur sable. Comme sur de nombreuses autres usines, la filtrationconventionnelle sur sable est un des facteurs limitants à l'augmentation de la capacité de production del'usine. De plus, les volumes d'eau de lavage utilisés et la consommation énergétique de cette étape sontimportants.

Par ailleurs, constatant une diminution de la qualité des eaux brutes, la fréquence des rétrolavages est unfrein à l'augmentation de la capacité de production. Filtralite a été conçu pour améliorer le traitementexistant avec une diminution de la fréquence des rétrolavages, et des pertes en eau. De plus, Filtralitepermet de réduire l'empreinte carbone par m3 d'eau potable produit.

Filtralite® Mono-Multi améliore les performances de l'étape de filtration

Filtralite Mono Multi est un média Filtralite bicouche fabriqué par Saint Gobain. A base d'argile expansée, ilest composé d'une couche supérieure de matériaux concassés de densité plus faible (NC 1.5-2.5) et d'unecouche inférieure de matériaux concassés de densité plus élevée (HC 0.8- 1.6). Cette solution bicouche,fabriquée selon des normes industrielles élevées, permet d'optimiser la configuration du lit filtrant. De plus,les médias Filtralite présentent des particularités techniques essentielles à une bonne performance enfiltration : importante surface de contact, forte porosité, très bonne résistance à l'attrition et légèreté, quifacilite les rétrolavages.

Avec une faible perte de charge et une grande capacité de rétention des matières en suspension (MES),Filtralite peut fonctionner à des vitesses de filtration très élevées. L'usine de production d'eau potable Osetà Oslo en est un exemple, fonctionnant avec une vitesse de filtration de 20 m / h sur des filtres ouverts.Une filtration à plus grande vitesse permet une production d'eau plus importante pour une même surfacefiltrante. Seuls les média filtrants Filtralite permettent de répondre à ces enjeux techniques tout enconservant les mêmes infrastructures de filtration.

ATL a commencé un test à échelle industrielle en novembre 2018 dans l'un des filtres à sable de 137 m³ del'usine de traitement d'eau potable de Llobregat. L'objectif était de valider, in situ, le fonctionnement deFiltralite Mono Multi en comparaison avec la filtration sur sable. Ce pilote a permis de tester les cycles defiltration, la qualité des effluents de filtration et les performances de Filtralite dans des scénarios critiques:niveaux élevés de MES, valeurs de turbidité élevées…

Des résultats exceptionnels après 7 mois de test

Après plus de 7 mois de tests, un filtre équipé de Filtralite Mono-Multi a été comparé avec un filtre à sableavec la même stratégie de fonctionnement, en maintenant un débit filtré identique dans les deux cas et unrétrolavage selon la même procédure.

Pendant cette période, Filtralite a fonctionné pendant 3 900 heures traitant au total de 2,78 Hm³. Pourfiltrer ce volume, le filtre Filtralite a été lavé 16 fois tandis que le filtre à sable témoin a nécessité 45 lavages. Le nombre de rétrolavages a été divisé par 3 avec Filtralite Mono-Multi. De plus, lorsque la qualitéde l'eau brute était critique, plus de turbidité et de matières en suspension, Filtralite donnait de meilleursrésultats, le média a une plus grande résistance au colmatage.

Aucune changement technique n'est nécessaire pour le rétrolavage

Par ailleurs, le programme de rétrolavage pour un filtre Filtralite ne nécessite aucun changementpar rapport au système actuel. Selon les données d'ATL, la consommation d'énergie, la maintenance deséquipements et la consommation d'eau pour le rétrolavage sont divisées par trois avec Filtralite. Ajouté àsa grande durabilité, qui est de plus de 20 ans, Filtralite, apporte un retour sur investissement très court;selon les calculs de Saint Gobain, il est inférieur à trois ans.

En conclusion, Filtralite Mono Multi présente des avantages opérationnels importants par rapport à lafiltration sur sable dans une usine de production d'eau potable. C'est une solution simple et rapide pourl'amélioration des processus à la fois en OPEX et en capacité de production. En bref, Filtralite vous permetde produire plus d'eau à un coût plus faible.