Étude de cas : Étude sur le nettoyage des membranes de l’usine de traitement de l’eau

Pour accroître l'efficacité de son processus de traitement de l'eau et réduire l'utilisation de produits chimiques, la Ville de Thunder Bay a étudié différentes méthodes de nettoyage des membranes de filtration à sa centrale de production d'eau potable de Bare Point. Après avoir examiné les salissures des membranes (les éléments filtrés hors de l'eau) et mis à l'essai des stratégies de nettoyage novatrices, les chercheurs ont conclu que le trempage des membranes et l'utilisation de concentrations moindres d'hypochlorite de sodium (principal produit chimique utilisé pour nettoyer les membranes) fonctionnent mieux que le traitement chimique à des concentrations plus fortes en plus de ralentir la détérioration des membranes. D'autres optimisations du processus de nettoyage incluaient le changement de l'acide utilisé pour la neutralisation du pH et la réalisation de deux procédés de nettoyage chimique consécutifs (au lieu de remettre en service les membranes entre les étapes du nettoyage). L'étude comportait également un essai prometteur de la technologie d'électrodes bifonctionnelles (qui utilise l'électricité et la lumière ultraviolette pour enlever les contaminants organiques), laquelle pourrait grandement réduire la consommation d'énergie pour le traitement de l'eau et aider à éliminer les produits chimiques du processus. La Ville a d'abord réduit de 40 % l'hypochlorite de sodium utilisé dans le processus de nettoyage des membranes pour ensuite l'éliminer complètement en octobre 2014.      

Résultats

Défis

• En hiver, la température de l'eau entrant dans l'usine est inférieure à la limite recommandée par le fabricant pour les membranes.
• En raison des fluctuations de la température de l'eau tout au long de l'étude qui ont donné lieu à des données extrêmes, il a été nécessaire d'effectuer une étude suivi avec de l'eau dont la température était régulée.  
• L'usine et l'Université Lakehead sont situées à deux endroits différents et difficiles d'accès par autobus, ce qui a accru le temps de déplacement des étudiants chercheurs. L'université a dû convertir les données en format électronique de sorte qu'elles soient accessibles sur Internet.

Leçons retenues

• Examiner les corrélations générales entre l'encrassement des membranes et les caractéristiques de l'eau d'alimentation comme le carbone organique total, la numération de particules, la turbidité, le pH et la température. 
• Examiner l'effet de divers paramètres de nettoyage sur la durée de vie et le coût de fonctionnement des membranes.
• Étudier les options pour optimiser l'efficacité du processus de lavage à contre-courant.
• Installer dans l'usine pilote un instrument de régulation de la température pour éliminer les fluctuations de la température susceptibles d'influer sur les propriétés des membranes et l'encrassement éventuel par les divers constituants organiques et non organiques.    
• Étudier les répercussions des changements saisonniers sur l'encrassement et le rendement des membranes.

Ressources

• City of Thunder Bay Water Quality Reports (dans la langue d'origine)
• Bare Point Water Treatment Plant (dans la langue d'origine)

Partenaires et collaborateurs

• Lakehead University (dans la langue d'origine)

Personne-ressource du projet

Carl Goodwin
Ingénieur des procédés, Division de l'environnement
Ville de Thunder Bay (Ont.)
T. 807-684-3195