Optimiser la performance des filtres pour le traitement de l'eau potable

Surveiller le filtre pour améliorer sa condition et son efficacité à long terme

Les débits, les délais et les changements environnementaux peuvent affecter les performances des matériaux filtrants. Par exemple, un débit trop élevé augmente les chances de perte. De plus, lorsque la durée de lavage est plus longue que nécessaire, une précieuse eau traitée est gaspillée à la fois pendant le lavage et pendant le temps de maturation du filtre qui suit.

L'âge du matériau, la performance de la pompe et d'autres caractéristiques du rétrolavage peuvent changer au fil des saisons et du temps. La formation de boules de boue, résultat d'une accumulation sur le matériau filtrant, peut diminuer son efficacité. Une expansion adéquate assure un nettoyage approprié, peut augmenter la durée de fonctionnement du filtre et empêche la formation de boules de boue.

La surveillance continue de la filtration permet toutefois de résoudre ces problèmes avant qu'ils ne surviennent en alertant les exploitants. Ils peuvent ainsi gérer proactivement le processus de traitement de l'eau potable. Les données actuelles sur les performances du filtre, au lieu d'un simple calcul ponctuel, permettent d'optimiser le fonctionnement de l'installation.

Une vision claire de la turbidité

Le dispositif de suivi du rétrolavage des filtres FilterSmart mesure directement l'expansion du matériau filtrant et la turbidité. Ces deux tendances combinées donnent une image claire de ce qui se passe pendant le rétrolavage, permettant aux exploitants de visualiser le processus comme jamais auparavant. En surveillant les filtres en tout temps, FilterSmart simplifie l'optimisation des filtres et évite d'innombrables heures de collecte manuelle de données.

Le capteur FilterSmart est installé dans la partie supérieure d'un filtre par gravité, juste en dessous de la partie supérieure de la goulotte d'eau de lavage. Au cours du processus de rétrolavage, cette mesure de la turbidité de l'eau dans le filtre indique immédiatement que le filtre est propre. Lors du processus, le capteur à ultrasons suit le niveau du matériau filtrant, tandis que le capteur de turbidité mesure la propreté de l'eau de lavage lorsqu'elle s'écoule dans la goulotte. Ces deux mesures produisent des tendances qui, ensemble, fournissent un profil extrêmement précis du processus et deviennent un outil puissant pour optimiser les performances du filtre.

Ces données permettent de réduire la perte de matériau filtrant, d'éviter la formation de boules de boue et, dans la plupart des cas, de diminuer la consommation d'eau tout en améliorant l'efficacité globale des filtres.

Exemple concret : Punta Gorda, Floride

La station de traitement des eaux de Punta Gorda, en Floride, traite 10 millions de gallons d'eau de surface par jour. Le processus de traitement utilise entre autres des réservoirs de floculation et quatre unités de contact des solides (un type d'appareil à contact de boues), qui alimentent ensuite deux filtres Greenleaf de quatre cellules chacun. Les filtres sont rétrolavés toutes les 70 heures, quelle que soit la perte de charge. Le débit le plus élevé observé lors de cette opération est de 5 200 gallons/minutes. Le coût total du traitement de 1 000 gallons d'eau potable est de 1,73 $ US.

Lors d'un essai sur le terrain avec les dispositifs FilterSmart, il a été noté que la charge dans les filtres était très faible, avec une turbidité relativement basse mesurée pendant le rétrolavage. Comme l'horaire des lavages était basé sur le temps et non sur la perte de charge, il a été suggéré d'augmenter progressivement les temps de fonctionnement des filtres jusqu'à ce que la valeur de la perte de charge soit atteinte. En ajustant la fréquence des lavages en fonction de la perte de charge réelle, le délai a été porté à 120 heures, réduisant de 42 % la consommation annuelle d'eau utilisée dans le cadre de ce processus, ce qui a mené à des économies d'environ 65 000 $ US.

Une fois les instruments achetés et installés, les données recueillies ont également indiqué que la portion à haut débit du rétrolavage était plus longue que nécessaire et a été réduite de quatre minutes. Ce correctif a permis d'économiser environ 22 100 gallons d'eau par lavage, soit l'équivalent de 21 000 $ US par an.

« Nous adorons ces instruments », souligne Brian Fuller, directeur des services publics de la station de traitement des eaux de Punta Gorda. « Ils nous ont fourni des données qui nous ont permis de prendre des décisions qui ont mené à de grosses économies.

Ces deux modifications simples du processus de rétrolavage ont optimisé la filtration et généré des économies de 86 000 $ US la première année.

Réflexions finales

L'optimisation des performances des filtres pour le traitement de l'eau potable est un élément crucial pour garantir une filtration efficace et économiser des ressources. La technologie de capteurs intelligents, comme FilterSmart, permet une surveillance continue et proactive des performances des filtres, réduisant les coûts tout en améliorant l'efficacité des processus. Le succès de Punta Gorda illustre les bénéfices financiers et environnementaux qu’offre cette approche innovante.