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Eau potable
Les usines Grundfos peuvent produire de l'eau potable à partir de ressources naturelles, telles que les eaux souterraines et de surface. Les eaux souterraines et de surface non traitées contiennent des sels, des composants organiques, des particules et des gaz qui peuvent causer de nombreux problèmes.
Traitement de l'eau potable
Pour démarrer les processus de précipitation nécessaires, l'eau doit être oxydée et aérée avec l'air atmosphérique. Un système d'oxydation et de pulvérisation intégré assure une oxydation optimale au bon moment du processus de filtration. L'eau est ensuite traitée dans le filtre sous pression, ce qui permet d'obtenir une eau pure sans utiliser de produits chimiques.
Les directives de l'Organisation mondiale de la santé (OMS) sont généralement suivies dans le monde entier en matière de qualité de l'eau potable. En plus des directives de l'OMS, chaque pays ou territoire peut avoir ses propres normes.
- Fer (Fe++)
- Manganèse (Mn++ )
- Ammonium (NH4+)
- Nitrite (NO2-)
- Dioxyde de carbone agressif (CO2)
- Phosphore (P)
- Arsenic (As+++)
- Sulfure d'hydrogène (H2S)
- Méthane (CH4)
Voir les produits utilisés pour le traitement de l'eau potable
Réduire les contaminants dans l'eau potable
Les eaux souterraines comme les eaux de surface contiennent plusieurs sels naturels et substances organiques, particules et gaz. Ils peuvent être à l'origine de la couleur, du mauvais goût, de la présence de bactéries dans l'eau et de la corrosion des tuyaux et des installations, entre autres. Grundfos possède une vaste expérience dans l'élimination d'une large gamme d'impuretés.
Dioxyde de carbone agressif
Le dioxyde de carbone agressif peut être neutralisé dans une installation de filtration sous pression au moyen d'un matériau filtrant à base de calcium appelé Magno-Dol.
Dioxyde de carbone agressif
Le dioxyde de carbone agressif entraîne la corrosion du béton, des tuyauteries et des stockages d'eau chaude en acier noir. Les produits anticorrosion rendent l'eau indistincte et la colore en rouge avec corrosion et ocre.
Le dioxyde de carbone est souvent présent dans l'eau brute dans les zones à couches de terre détartrées. Le manque de calcium signifie qu'il n'y a pas de neutralisation du dioxyde de carbone.
Solution
Le dioxyde de carbone agressif peut être neutralisé dans une installation de filtration sous pression au moyen d'un matériau filtrant à base de calcium appelé Magno-Dol. Dans certains cas, le dioxyde de carbone agressif peut être dégazé par une forte aération.
Ammonium
L'ammonium peut être réduit par un processus biologique, au cours duquel l'ammonium est transformé en nitrate via le nitrite.
Ammonium
L'ammonium peut être un signe d'activité microbactériologique dans l'eau et peut être le résultat d'une fertilisation, d'une contamination, ou être conditionné géologiquement.
Solution
L'ammonium peut être réduit par un processus biologique, dans lequel l'ammonium est transformé en nitrate via le nitrite.
Le procédé nécessite une grande demande en oxygène et un matériau filtrant suffisant composé de sable de quartz ou d'un matériau filtrant poreux à base de calcium.
Arsenic
L'arsenic se lie au fer et peut être éliminé par filtration à base de fer. Lorsque le fer naturel est insuffisant, des sels de fer ou des médias filtrants à base d'oxyde de fer sont ajoutés.
Arsenic
L'arsenic est un élément naturel et apparenté à certains milieux géochimiques. L'arsenic se trouve sous deux formes, As(III) et As(V), dont As(III) est plus toxique, plus difficile à éliminer de l'eau et plus répandu.
L’OMS a évalué que l’arsenic constitue un risque pour la santé lorsqu’il est consommé et qu’il serait la cause du cancer de la peau, entre autres.
Les demandes accrues des autorités (abaissement de la valeur limite seuil de 50 à 5 μg/l à la sortie de l'usine) affectent de nombreuses réserves d'eau pour lesquelles il sera nécessaire de procéder à un traitement spécial de l'eau afin de respecter les exigences de qualité.
Solutions possibles
Si la valeur limite pour l'arsenic dans l'eau potable est dépassée, une solution raisonnable et peu coûteuse est d'optimiser le traitement de l'eau. L'arsenic est adhésif au fer et est filtré avec du fer. Dans les endroits où il n'y a pas suffisamment de fer dans l'eau brute pour ce processus, la teneur en fer de l'eau peut être augmentée en ajoutant du chlorure de fer ou du sulfate de fer et en utilisant des granulés d'oxyde de fer comme matériau filtrant.
Il s'agit d'une solution peu coûteuse au problème de l'arsenic et la méthode est utilisée lorsqu'il y a un faible dépassement de la teneur en arsenic autorisée. Cependant, cela nécessite une capacité de filtre suffisante pour cette teneur en fer supplémentaire.
L’arsenic peut également être éliminé par filtration par adsorption sur filtre sous pression, à l’aide d’un matériau filtrant spécifique à base d’hydroxydes de fer. Le dosage avec du chlorure de fer ou du sulfate de fer et l'utilisation de granulés d'oxyde de fer comme matériau filtrant sont deux solutions de traitement de l'eau qui gagne du terrain. Grundfos propose les deux solutions et le choix dépend des conditions réelles.
Bactéries
La désinfection par UV neutralise les micro-organismes en décomposant leur ADN. Elle élimine efficacement les bactéries, les virus, les algues et les champignons dans la plupart des types d'eau.
Bactéries
Afin de mesurer la quantité de bactéries dans l'eau potable, la numération bactérienne est analysée. Cela signifie le nombre total de bactéries trouvées par culture à 22°C et 37°C respectivement.
À 22°C, il y a des bactéries qui normalement ne causent pas de maladie. La numération bactérienne à 37°C indique des bactéries exotiques qui causent souvent des maladies. Ce nombre doit donc être faible. La croissance microbiologique qui se trouve dans l'eau potable peut être constituée entre autres de bactéries, de virus, d'algues et de champignons.
Solution
La bactérie peut être efficacement limitée par la lumière ultraviolette parce que les micro-organismes sont très sensibles à la lumière UV. Avec une longueur d'onde de 254 nm (nanomètre), la lumière UV tue les bactéries, le virus, les algues et le champignon en décomposant l'ADN des micro-organismes. La désinfection UV peut être utilisée pour presque tous les types d'eau.
Dureté
La nanofiltration permet un adoucissement partiel sans produits chimiques. L'élimination totale de la dureté est obtenue par adoucissement par échange d'ions.
Dureté
Les eaux souterraines contiennent souvent une grande quantité de sels de calcium et de magnésium qui causent la dureté de l'eau. L'adoucissement de l'eau élimine la dureté et empêche la formation de tartre dans les tuyauteries et la plomberie.
Solution
Si vous avez besoin d'une certaine dureté de l'eau, la nanofiltration peut fournir un adoucissement partiel sans utiliser de produit chimique de régénération. Le retrait de la dureté totale peut être effectué par une unité de ramollissement.
Sulfure d'hydrogène et méthane
Le sulfure d'hydrogène et le méthane sont éliminés par oxydation via aération, en ajoutant de l'oxygène à l'eau brute.
Sulfure d'hydrogène et méthane
Le sulfure d'hydrogène et le méthane sont présents en de nombreux endroits dans les eaux souterraines et sont formés par la décomposition de substances organiques dans des conditions sans oxygène.
Les deux gaz causent des problèmes différents pour un réseau hydraulique. Les filtres sont obstrués par la boue bactérienne qui réduit la teneur en oxygène et souvent, une mauvaise odeur est également une indication de bactéries. Dans certains cas, la bactérie peut former de l'hydrogène sulfuré et du méthane.
Il est important que tout le sulfure d'hydrogène et le méthane soient éliminés car une quantité résiduelle de ces gaz dans l'eau compliquera l'élimination du fer et de l'ammonium par la suite.
Solution
Le sulfure d'hydrogène et le méthane peuvent être éliminés par une forte oxydation de l'eau. L'oxydation se fait par aération afin d'ajouter de l'oxygène à l'eau brute.
Fer et manganèse
Après oxydation, le fer et le manganèse sont éliminés par filtration sur sable. Des médias filtrants spéciaux assurent une élimination efficace du manganèse, même à de faibles niveaux de pH.
Fer et manganèse
Le fer et le manganèse sont souvent la cause principale du problème de la distribution d'eau en raison de la décoloration des substances par le lavage et l'assainissement chez le consommateur. Des eaux rouillées ou noirâtres présentant un goût métallique sont les signes caractéristiques d’une concentration élevée en fer et en manganèse.
L'eau brute peut contenir différents types de fer selon l'endroit où vous vous trouvez. La filtration sur sable n'est donc pas toujours suffisante. Il peut être nécessaire d'utiliser d'autres méthodes pour eau continue sans fer. Ces différences ne sont pas visibles dans les analyses ordinaires, mais nécessitent un savoir-faire et une expérience pour déterminer le type de fer et la méthode de traitement.
Solution
Après l’étape d’oxydation, le fer et le manganèse peuvent être éliminés par filtration sur lit de sable. Les matériaux de filtration utilisés pour le démontage le fer sont Gravel lll et Nevtraco l.
Pour retirer le manganèse, Hydrolit-Mn est utilisé. Le média filtrant Demantex s'est avéré être un matériau très efficace pour l'élimination du manganèse, même dans des conditions difficiles avec des valeurs de pH faibles où de nombreux autres types de média filtrant sont insuffisants.
Pesticides, PFAS
Les pesticides et les PFAS sont éliminés efficacement en utilisant du charbon actif ou un échange d'ions avec des résines sélectives pour les PFAS.
Pesticides, PFAS
La contamination de l'eau potable par les pesticides est principalement liée à l'utilisation historique de produits tels que Caseron G et Prefix G pour le désherbage. Ces produits contiennent du dichlobénil, qui se dégrade en la substance 2,6-dichlorobenzamide (BAM). Aujourd'hui, les usines de traitement des eaux analysent régulièrement l'eau brute pour détecter un large éventail de pesticides, et des résidus sont trouvés dans de nombreux puits de forage.
La contamination par les PFAS provient de diverses sources industrielles et environnementales et fait l'objet d'une surveillance croissante en raison de sa persistance et de son impact potentiel sur la santé.
Solution
Les pesticides tels que le BAM sont efficacement réduits à l'aide de filtres à pression au charbon actif. Le charbon actif est un matériau naturel produit à partir de pierre, de bois ou de coques de noix de coco et est largement utilisé pour éliminer les pesticides et autres substances organiques de l'eau potable.
Les PFAS peuvent être éliminés à l'aide de charbon actif ou par échange d'ions avec des résines sélectives aux PFAS. Le choix de la solution dépend des niveaux de concentration et des composés PFAS spécifiques présents dans l'eau.
Sulfate, chlorure et fluorure
La nanofiltration réduit les sulfates, les chlorures et les fluorures en éliminant sélectivement les ions divalents grâce à une technologie membranaire basse pression à faible consommation d'énergie.
Sulfate, chlorure et fluorure
Solution
La teneur en sulfate, chlorure et fluorure de l'eau potable peut être réduite par nanofiltration.
La nanofiltration est appliquée pour réduire intentionnellement les composants indésirables en tout ou en partie. La nanofiltration applique une pression généralement inférieure à sept bars, ce qui réduit la consommation d'énergie.
La nanofiltration est une technologie membranaire, qui dans son mode de fonctionnement et de construction est très similaire à l'osmose inverse. Une membrane de nanofiltration retient principalement les ions divalents et les molécules plus grosses.
Comment nous avons aidé nos clients à obtenir la bonne qualité d'eau potable
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Réduction des PFOS dans les eaux usées provenant d'une décharge
Réduction des PFOS dans les effluents d’un site d’enfouissement
Rambo AB, une entreprise publique suédoise de gestion des déchets, faisait face à d’importantes difficultés liées à la contamination par les PFOS des effluents de l’un de ses sites d’enfouissement. Grundfos a conçu et mis en service une solution efficace pour le traitement de 10 m³ / h des effluents contaminés par les PFOS.
Le procédé de traitement de l'eau comprend plusieurs étapes : une floculation chimique pour réduire la turbidité et agglomérer les matières en suspension, une décantation pour éliminer les particules, une filtration sur sable pour affiner la clarification de l'eau, et un échange d'ions pour éliminer efficacement les PFOS et autres polluants PFAS.
Les étapes de prétraitement (floculation chimique, décantation et filtration sur sable) assurent l'élimination des matières organiques et des solides en suspension, permettant ainsi un bon échange des ions. Bien que la capacité d'échange d'ions s'épuise, le prétraitement robuste empêche le colmatage et l'encrassement, augmentant ainsi la durée de vie des résines échangeuses d'ions.
Un système de contrôle par API sur mesure surveille les capteurs, les pompes et les débits, et alerte les techniciens de maintenance si nécessaire, garantissant ainsi un fonctionnement fiable.
Industrie : Établissement public
Application : Eau de procédé
Caractéristiques techniques :
- Débit : 90 m3 / h
- Conductivité : 4-6 µS / cm
Unités de l’installation
- 3 unités de dosage numériques type DDA AR
- 2 x filtre à sable type TFB14
- 2 x filtre pour échange d'ions sélectif type TFB17 avec hauteur de coquille étendue
- 2 x unités d'appoint en polymère
- 2 x réservoirs avec agitation
- 1 x clarificateur à lamelles
Eau minérale naturelle en bouteilles PET recyclables
Eau minérale naturelle en bouteilles PET recyclables
Danish Bottling Company produit et distribue de l'eau et des boissons rafraîchissantes sans alcool à de grandes enseignes de la grande distribution, ainsi que des sodas et des boissons énergisantes à un réseau de revendeurs plus large au Danemark. Danish Bottling Company exporte également l'eau minérale naturelle Nornir® vers la Chine.
En 2007, la Danish Bottling Company a transféré sa production à Brande et a obtenu l'accès à sa propre source d'eau minérale naturelle, aujourd'hui connue sous le nom de Nornir®. L'eau de cette source est classée comme eau douce avec une faible teneur en sodium et en chlorure. Le fait de disposer de son propre forage a permis de supprimer le besoin de filtration de l'eau brute pour l'élimination du fer et du manganèse. À l'époque, Grundfos a fourni deux filtres sous pression automatiques TFB 14. La demande en eau minérale naturelle en bouteilles PET recyclables a par la suite augmenté et, par conséquent, le besoin en traitement de l'eau a également augmenté. Cela a conduit à la fourniture d’une ligne de production supplémentaire comprenant deux filtres sous pression automatiques TFB 14 pour le site de production de Brande.
La solution actuelle se compose de 4 filtres à pression TFB 14 avec un débit de 2 x 14 m³/h configurés en pré-filtre et post-filtre. Le système de tuyauterie est en acier inoxydable et équipé de vannes individuelles. Les deux lignes de filtration sont également connectées à un nouveau panneau de commande.
Industrie : Boissons
Application : Eau potable
Caractéristiques techniques :
- Débit : 2 x 14 m3/h
Unités de l’installation
- Filtres à pression 4 x TFB 14
- Équipement pour l'oxydation
- Équipement pour contre-lavage
- Panneau de contrôle avec alarme
Installation de déferrisation pour la production de bière
Installation de déferrisation pour la production de bière
La présence de fer dans l’eau peut entraîner la formation de dépôts dans les tuyauteries, les cuves, les chaudières et divers équipements de production, générant ainsi des problèmes d’exploitation et de maintenance. Ce phénomène est généralement observé lorsque l’eau provient d’un captage souterrain et qu’aucun traitement de déferrisation n’est mis en œuvre avant son utilisation. En conséquence, les exploitants doivent consacrer des ressources significatives au nettoyage et à l’élimination des dépôts de fer présents sur les surfaces en contact avec l’eau.
Outre les difficultés techniques qu’il engendre, le fer constitue un enjeu majeur dans les industries agroalimentaires et des boissons, où l’eau est utilisée comme ingrédient. Il est donc primordial de garantir une eau sans fer afin d’éviter toute perturbation des procédés de fabrication et de préserver la qualité finale des produits.
La brasserie Berdichev, l’une des plus anciennes d’Ukraine, a optimisé ses installations de production grâce à la mise en service d’une nouvelle unité de déferrisation conçue par Grundfos Water Treatment. Cette solution, fondée sur un procédé respectueux de l’environnement et sans recours à des produits chimiques, permet de garantir une qualité d’eau adaptée aux exigences de la production brassicole.
Le procédé de déferrisation repose exclusivement sur une aération de l’eau suivie d’une filtration à travers des médias filtrants naturels intégrés dans les filtres sous pression TFB, sans utilisation de produits chimiques.
Industrie : Brasserie
Application : Eau de brassage | Eau potable | Eau de process
Caractéristiques techniques :
- Débit : 35 m³/h
- Fer dans l'eau brute : 2.8 mg/L
- Fer dans l'eau traitée : < 0.05 mg/L
Équipements de l’installation
- Filtres sous pression 2 x TFB17 revêtus PPA hauteur de cylindre 1600 mm
- Système d'aération
- Unité de contre-lavage à contre-courant avec pompe et surpresseur
Filtration de 300 m³/h d'eau souterraine pour la production d'amidon
Filtration de 300 m³/h d'eau souterraine pour la production d'amidon
Le client, AGRANA Starch GmbH, est un acteur majeur du secteur agroalimentaire spécialisé dans la transformation et la création de valeur à partir de matières premières agricoles de haute qualité, telles que le maïs, les pommes de terre et le blé. Le segment Amidon regroupe plusieurs sites de production, dont une usine de fabrication d’amidon de blé située à Pischelsdorf.
La solution mise en œuvre consiste en un système de filtration sous pression assurant l’élimination efficace du fer et du manganèse contenus dans l’eau souterraine issue des forages du site. À l’issue de la filtration, l’eau traitée est utilisée comme eau potable sur le site et alimente également une unité d’adoucissement de grande capacité déjà en service, fournie par Grundfos. L’eau est utilisée dans le raffinage des produits à base d’amidon destinés aux applications alimentaires, principalement pour la fabrication d’ingrédients alimentaires, mais également pour l’alimentation animale.
Industrie : Agriculture et horticulture | Industrie agroalimentaire
Application : Eau de chaudière | Eau potable | Eau de formulation | Eau de process
Caractéristiques techniques :
- Débit : 3 x 100 m³/h
- Fer : < 0,1 mg/l
- Manganèse : < 0,02 mg/l
Équipements de l’installation
- Filtres sous pression 3 x TFB 100
- Équipement pour l'oxydation ; compresseur
- Équipement de contre-lavage ; surpresseur et pompe de rinçage
- Coffret de commande central avec automate programmable (PLC)
Filtres à pression en acier inoxydable AISI 316 pour la station de traitement des eaux de Hasselager-Kolt
Filtres à pression en acier inoxydable AISI 316 pour les réseaux hydrauliques Hasselager-Kolt
Grundfos a livré des filtres à pression en acier inoxydable pour l'usine danoise Hasselager-Kolt.
L'eau souterraine est oxydée avec l'oxygène d'un compresseur. Il est ensuite filtré à travers des filtres à pression pour éliminer le fer et le manganèse.
Les installations de filtration sous pression sont conçues avec un plancher à buselures équipé de buses spécifiques en partie inférieure, ce qui offre plusieurs avantages majeurs :
- Distribution uniforme de la charge pour une utilisation optimale du milieu filtrant
- Bonne qualité de filtration
- Lavage efficace et homogène des supports filtrants assurant une capacité de filtration élevée
- Longs intervalles de service entre chaque contre-lavage
- Longue durée de vie du média filtrant
Industrie : Usine d'eau
Application : Eau potable
Caractéristiques techniques :
- Débit : 2 x 100 m³/h
Unités de l’installation
- Filtres sous pression 4 x TFB 100 en acier inoxydable AISI 316 installés comme filtres primaires et secondaires
- Équipement d’aération composé d’un groupe compresseur et d’un système d’air de commande
Élimination des pesticides avec un système de filtration à charbon actif
Élimination des pesticides par système de filtration sur charbon actif
Une société danoise de distribution d’eau a installé des systèmes de filtration sur charbon actif Grundfos afin de se conformer aux valeurs limites fixées par les autorités danoises concernant les résidus de pesticides (alachlor ESA) et les solvants organiques présents dans l’eau potable.
L'eau est traitée en faisant passer un débit partiel provenant de filtres à sable ouverts à travers deux filtres à charbon actif, tandis que le débit partiel restant est acheminé directement vers le réservoir d'eau traitée. Le débit partiel issu des filtres sur charbon actif subit ensuite un traitement complémentaire par rayonnement UV, avant d’être oxygéné à l’aide d’air comprimé puis mélangé au débit partiel non traité dans le réservoir d’eau propre. Le choix du type de charbon actif a été déterminé sur la base d’essais pilotes réalisés à l’aide du système de test Grundfos directement sur le site de production d’eau.
La société exploitante étant engagée dans la construction d’une nouvelle usine de production d’eau potable de grande capacité, le système de filtration sur charbon actif a été installé à l’extérieur de l’ancienne station de traitement. L’installation de filtration sur charbon actif est de conception modulaire et a été dimensionnée de manière à pouvoir être déplacée et réinstallée sur le nouveau site lorsque la nouvelle usine de traitement d’eau entrera en exploitation.
Industrie : Usine de traitement des eaux
Application : Eau potable
Caractéristiques techniques :
- Débit : 25 m³/h
Équipements de l’installation :
- 2 filtres à charbon en acier inoxydable type ACTF35
- Unité de désinfection UV type Spektron 50e
- Pompe centrifuge multicellulaire Grundfos CRE32-1
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Nous avons réuni tout ce que vous devez savoir sur la filtration de l’eau. Du milieu filtrant à une installation avec de nombreuses possibilités et la solution optimale.
Que vous ayez besoin d'eau de haute pureté pour la production, l'optimisation des processus ou la protection de l'équipement, les experts Grundfos sont prêts à vous aider à trouver la bonne solution.