Une usine de traitement de l'eau par nanofiltration installée dans une communauté de Terre-Neuve

PCI Membrane Systems, Inc.

Cherchant à améliorer le traitement des eaux superficielles et à éliminer certaines matières organiques cancérigènes, la Première Nation Micmac de Conne River, dans la province canadienne de Terre-Neuve, a opté pour le système de filtration sur membrane proposé par Sanitaire, une division de ITT Industries.

Le procédé Fyne utilisé dans la station de Conne River est basé sur la nanofiltration, une technologie qui laisse les ions inorganiques traverser la membrane avec le filtrat. Ce système capte les composés organiques (et notamment les acides humiques et fulviques) qui colorent l'eau, ainsi que les sous-produits de désinfection, et les évacue dans une petite quantité d'eau brute que l'on appelle le rejet concentré.

Quand la bande Micmac de Conne River a décidé d'acquérir un nouveau système de filtration pour approvisionner la communauté en eau potable, des études ont démontré que les matières organiques présentes dans les eaux superficielles doivent être retirées avant l'étape de la chloration. Ces substances pouvant former des composés cancérigènes, les nouvelles normes de qualité de l'eau limitent rigoureusement leur taux de concentration permis dans l'eau potable.

La réserve de Conne River, une communauté autochtone d'environ 700 personnes, est située sur la côte sud-est de Terre-Neuve, sur la rivière Conne, dans une réserve de 36 km2. Conne River se trouve à 560 km de St. John's, la capitale de Terre-Neuve, et à 180 km du centre de services le plus près, Grand Falls.

"La bande Micmac de Conne River prélève son eau potable dans une source de surface du bassin hydrographique du sud-ouest, explique Eric Humphries, de Design Management Group Ltd. (DMG), l'ingénieur-conseil de la bande. Actuellement, cette eau est traitée uniquement par chloration, une technique d'épuration qui soulève de nombreuses interrogations."

Brian Kelly, directeur des projets d'immobilisations de Conne River, est responsable du projet sous la supervision du chef du conseil de bande. "Nous nous occupons beaucoup de promotion de la santé dans notre communauté et la qualité de l'eau était pour nous une priorité. Il y a une dizaine d'années, nous avons construit un réseau d'aqueduc et d'égout comprenant un barrage et un bassin de stabilisation des eaux usées, poursuit-il. Mais nous avons commencé à avoir des problèmes de gestion des produits dérivés de la chloration. En outre, depuis cinq ans nos citoyens doivent faire bouillir leur eau. Dans la plupart des maisons, on utilise de l'eau embouteillée pour pratiquement tous les besoins. L'eau courante est employée presque exclusivement pour le lavage."

Le procédé "Fyne" était la solution toute indiquée
Le conseiller de DMG a établi qu'une station de traitement utilisant la technologie de filtration proposée exclusivement par PCI Membrane Systems d'ITT Sanitaire serait la solution la plus avantageuse pour la communauté. L'installation, qui intègre la technologie de filtration "Fyne", produira 1,3 million de litres par jour (MLPJ) d'eau potable. Ce procédé permettra de fournir dès le départ une eau potable sûre et de haute qualité aux résidents de Conne River. La production de la station dépassera les besoins actuels et des dispositions ont été prises pour qu'elle puisse répondre aussi aux besoins futurs, qui pourraient inclure une usine de transformation du poisson. Par conséquent, la station a été construite de façon à permettre une expansion rapide à 1,6 MLPJ.

Le procédé Fyne constitue une solution de rechange aux procédés classiques d'élimination des matières organiques basés sur les produits chimiques. Les nombreux avantages offerts par ce procédé ont retenu l'attention de la communauté. Aucun produit chimique n'est versé dans l'eau avant la chloration et il n'y a pas de boues chimiques résiduelles à éliminer. Les économies réalisées sur l'achat des produits chimiques et sur la gestion des boues résiduelles compensent rapidement le prix légèrement supérieur du système. En outre, les membranes employées dans le procédé Fyne constituent une barrière physique contre les pathogènes, les microbes et les virus qui sont transmis par l'eau, en plus de réduire les niveaux de fer et d'autres métaux indésirables, qui sont également transportés par les eaux superficielles.

Une analyse comparative à facteurs multiples a été réalisée avec l'aide de DMG pour évaluer les mérites et le coût de revient de différentes méthodes de traitement de l'eau. Le système de PCI fut l'un des deux procédés examinés plus attentivement. "Dès le premier jour, se souvient Brian Kelly, la qualité de l'eau était meilleure que tout ce que nous avions vu auparavant et, en fait, que tout ce que nous avions espéré. L'autre système n'offrait pas du tout le même niveau de qualité. Il est rapidement devenu évident que le système PCI serait le plus profitable pour la communauté, autant sur le plan de la qualité de l'eau que du rendement sur l'investissement. Et, ce qui ne gâche rien, nous avons beaucoup aimé travailler avec l'équipe de PCI."

La technologie de PCI est amplement utilisée pour le traitement des eaux de surface
La technologie de filtration sur membrane de PCI est largement reconnue dans les petites et moyennes localités d'Amérique du Nord et d'Europe qui s'alimentent à des sources d'eau de surface comme la meilleure solution pour le captage des matières organiques dissoutes (et surtout des acides humiques et fulviques) présentes dans les eaux superficielles. Les doses intensives de chlore qui sont requises pour traiter ces eaux entraînent des concentrations élevées de trihalométhanes (TTHM) et de cinq acides haloacétiques (HAA5). Des études ont démontré que les TTHM et les HAA5 pourraient être cancérigènes et leur présence a aussi été associée à une incidence élevée de fausses couches. Aux États-Unis, le règlement Stage 1 D/DBP impose des limites sévères sur la concentration acceptable de TTHM et de HAA5 dans l'eau produite par les petits systèmes de traitement d'eau superficielle. Au Canada, de nouveaux règlements ont été adoptés en Ontario et pourraient bientôt l'être dans d'autres provinces. On estime d'autre part que les procédés de traitement de l'eau par coagulation chimique pourront difficilement atteindre les seuils plus contraignants qui seront fixés selon toute probabilité au cours de la prochaine décennie.

La station de Conne River, la plus importante installation basée sur le procédé Fyne à ce jour, sera également la première à employer des membranes de filtration spiralées plutôt que les membranes tubulaires utilisés dans les projets précédents au Canada, qui posaient des problèmes au niveau du volume d'eau traitée. Parmi ces projets, des stations ont été installées dans les Premières Nations de Chapel Island, en Nouvelle-Écosse, et de Middle River, en Colombie-Britannique. Par ailleurs, les membranes spiralées sont beaucoup plus économiques pour le traitement des volumes élevés prévus à Conne River.

Le procédé Fyne
Le procédé Fyne est basé sur une technique de filtration sur membrane appelée nanofiltration. Dans un premier temps, l'eau de surface est préfiltrée pour en extraire les solides en suspension dont le diamètre est égal ou supérieur à 10 microns. Cette eau brute préfiltrée, qui contient encore de grandes quantités de composés organiques, est ensuite passée sous pression dans une suite de modules-membranes. Une partie de l'eau d'entrée traverse la membrane, qui retient les précurseurs de sous-produits de désinfection, le fer et les autres métaux indésirables, les oocystes, les bactéries et les virus. Ces composés indésirables sont automatiquement rejetés dans l'eau d'entrée non utilisée (qui devient alors de l'eau brute concentrée) et retournés dans la rivière sans aucun ajout de produits chimiques.

L'eau épurée qui sort du filtre (le filtrat) est alors chlorée en toute sécurité puis déversée dans le réseau de distribution de l'eau potable. L'eau après traitement est absolument incolore (même quand la coloration de l'eau brute atteint 200° TCU ou plus) et elle contient une teneur en sous-produits de désinfection exceptionnellement basse, comme le prouvent les taux de TTHM détectés, qui sont de beaucoup inférieurs à 100 mg/l.

La station Fyne est entièrement automatisée et elle nécessite très peu de supervision. En fait, le système peut être surveillé à distance et en continu au moyen d'une simple ligne téléphonique. Les rares mesures d'entretien incluent le nettoyage bimensuel des membranes avec de l'eau d'entrée préfiltrée et un détersif (un produit semblable au savon à linge ordinaire). Aucun autre agent chimique n'étant utilisé, il n'y a pas de problème d'entreposage et d'élimination des produits. L'eau utilisée pour le nettoyage des filtres est stockée sur place et réinsérée graduellement dans la rivière, en conformité avec les normes de protection environnementales les plus strictes.

PCI Membrane Systems, Inc. (PCI), une division de ITT Sanitaire, est un chef de file mondial dans le domaine des systèmes de filtration sur membrane. En plus du système basé sur le procédé Fyne, PCI se spécialise dans les systèmes de filtration sur membrane tubulaire pour les liquides contenant des matières colloïdales ou visqueuses en suspension. PCI produit aussi des membranes en spirale ou à fibres creuses pour solutions propres et des membranes céramiques offrant une compatibilité chimique et une résistance thermique élevées. Possédant sa propre usine de fabrication de membranes et sa propre équipe de recherche et développement, PCI peut concevoir des matériaux et des systèmes de filtration qui répondent aux besoins précis de ses clients. PCI offre aussi une gamme complète de services d'installation, de mise en service, de formation et de soutien technique.

Grâce à sa nouvelle station de filtration basée sur le procédé Fyne, la communauté de Conne River respectera les normes pour l'eau potable du gouvernement du Canada ainsi que les normes encore beaucoup plus sévères qui seront adoptées au cours de la prochaine décennie.

Pour en savoir plus : www.sanitaire.com

© InfraStructures - Tous droits réservés - All rights reserved