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

Des résultats excellents avec Filtralite^® Mono Multi sur un pilote à échelle industrielle à l'usine d'eau potable de Llobregat (SP)

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

Une eau de surface difficile à traiter

L'usine est alimentée par la rivière Llobregat, dont les eaux sont difficiles à potabiliser. La rivière a un débit irrégulier et doit faire face à une forte pression démographique et industrielle, avec notamment des arrivées d'eaux salines. Le traitement de ces eaux brutes a toujours été un défi pour la compagnie des eaux Abastament d'Aigua Ter-Llobregat (ATL). Les principales difficultés sont dues à la présence importante de micro-organismes, à une conductivité comprise entre 1000 et 2050 µS/cm, à une concentration de carbone organique total d'environ 5-10 mg/L et à la présence de bromure entre 0.5 et 1.2 mg/L. Par ailleurs, la température de l'eau est soumise à d'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, oxydation avec du ClO₂, filtration sur sable, filtration sur GAC, électrodialyse et désinfection à l'hypochlorite de sodium (eau de javel).

ATL améliore régulièrement la ligne de traitement

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

Dans de contexte d'innovation et d'amélioration, le département R&D d'ATL et la direction de l'usine ont proposé de moderniser l'étape de filtration sur sable. Comme sur de nombreuses autres usines, la filtration conventionnelle sur sable est un des facteurs limitants à l'augmentation de la capacité de production de l'usine. De plus, les volumes d'eau de lavage utilisés et la consommation energétique de cette étape sont importants. Par ailleurs, constatant une diminution de la qualité des eaux brutes, la fréquence des rétrolavages est un frein à l'augmentation de la capacité de production. Filtralite a été conçu pour améliorer le traitement existant avec une diminution de la fréquence des rétrolavages, et des pertes en eau. De plus, Filtralite permet 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, il est composé d'une couche supérieure de matériaux concassés de densité plus faible (NC 1.5-2.5) et d'une couche 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 en filtration : importante surface de contact, forte porosité, très bonne résistance à l'attrition et légèreté, qui facilite 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 Oset à 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 surface filtrante.  Seuls les média filtrants Filtralite permettent de répondre à ces enjeux techniques tout en conservant 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 de l'usine de traitement d'eau potable de Llobregat. L'objectif était de valider, in situ, le fonctionnement de Filtralite Mono Multi en comparaison avec la filtration sur sable. Ce pilote a permis de tester les cycles de filtration, 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 sable avec la même stratégie de fonctionnement, en maintenant un débit filtré identique dans les deux cas et un rétrolavage selon la même procédure. Pendant cette période, Filtralite a fonctionné pendant 3 900 heures traitant au total de 2,78 Hm³. Pour filtrer 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 qualité de l'eau brute était critique, plus de turbidité et de matières en suspension, Filtralite donnait de meilleurs résultats, 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 changement par rapport au système actuel. Selon les données d'ATL, la consommation d'énergie, la maintenance des équipements et la consommation d'eau pour le rétrolavage sont dvisées par trois avec Filtralite. Ajouté à sa 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 la filtration sur sable dans une usine de production d'eau potable. C'est une solution simple et rapide pour l'amélioration des processus à la fois en OPEX et en capacité de production. En bref, Filtralite® vous permet de produire plus d'eau à un coût plus faible.