Déchlorination de l’eau par la technologie du charbon actif

De l’eau de piscine et de l’eau potable à la production d’eau de traitement !

La chlorination est une méthode courante pour protéger l’eau, telle l’eau potable ou l’eau de piscine, des risques biologiques. Cette méthode est utilisée pour détruire les micro-organismes pathogènes, oxyder les composés organoleptiques et constituer un désinfectant résiduel. L’utilisation du chlore dans ces applications peut donner lieu à la formation de sous-produits de désinfection (DBP) comme les trihalométhanes (THM) ou les acides haloacétiques. Outre la toxicité des THM dans l’eau potable, ces sous-produits peuvent altérer le goût de la bière ou des boissons rafraîchissantes dans l’industrie brassicole et d’embouteillage. Le charbon actif ORGANOSORB®est utilisé pour éliminer les sous-produits de désinfection.

Piscines: éliminer les chloramines avec du charbon actif

Dans les piscines publiques, des chloramines (chlore combiné) peuvent se former lorsque du chlore libre réagit avec des composés contenant de l’azote. Ces chloramines peuvent être responsables d’une mauvaise qualité de l’air et irriter les yeux des nageurs. Dans certaines piscines, des quantités importantes de composés azotés sont continuellement introduites dans l’eau de piscine par les nageurs (urine, transpiration, etc.). L’urée va s’hydrolyser lentement en ammoniac dans l’eau de piscine et réagir avec l’hypochlorite pour former les chloramines. Le chlore combiné, qui provient de la réaction de l’hypochlorite et de l’ammoniac, peut être éliminé avec le charbon actif ORGANOSORB®.

Demande industrielle pour de l’eau déchlorée

Dans certaines applications, le chlore résiduel doit être éliminé avant d’utiliser l’eau. Dans les industries pétrochimiques et de production d’énergie, il existe toujours une demande d’eau déminéralisée pour le traitement et l’alimentation des chaudières. L’eau de traitement, telle que l’eau déminéralisée, est généralement produite par des procédés à résines échangeuses d’ion (REI) ou membranaires tels que l’osmose inverse (OI). Les résines échangeuses d’ion (REI) ou la membrane peuvent être endommagées par l’oxydation avec du chlore libre résiduel. Le charbon actif granulaire ORGANOSORB®est souvent installé avant les membranes ou les résines échangeuses d’ions pour la déchlorination et la réduction de la teneur en composés organiques susceptibles d’empêcher ces processus. Le taux de réaction de déchlorination dépend de la nature du chlore libre. Par ordre croissant de taux de réaction :

  1. Chlore gazeux
  2. Hypochlorites
  3. Chloramines et dichloramine
  4. Dioxyde de chlore

La technologie du charbon actif : une méthode de déchlorination efficace

Le chlore peut être ajouté sous forme de gaz chloré ou d’hypochlorite de sodium ou de calcium. Dans les stations d’épuration d’eau potable, il est ajouté à l’eau potable purifiée afin de garantir une concentration résiduelle de 0,1 ppm lorsque l’eau arrive chez le consommateur. Certaines usines d’embouteillage surchlorent l’eau à plus de 10 ppm. La technologie du charbon actif est une méthode bien connue et très efficace de déchlorination de l’eau. Le mécanisme de réaction de déchlorination consiste en une combinaison d’hydrolyse du chlore libre à l’ion hypochlorite et en la décomposition catalytique de l’ion hypochlorite à la surface du carbone. Le chlore libre est ainsi transformé en ion chlorure. Mécanisme de déchlorination du charbon actif :

  1. Hydrolyse du chlore libre dans l’eau

Cl2                          +             H2O        →           HOCl                                     +             HCl Chlore                  +             eau        →           acide hypochlorique      +             acide chlorhydrique Dissociation de l’acide chlorhydrique dans l’eau HOCl                     →           H+           +             OCl- pH bas                                 pH élevé Destruction catalytique de l’acide hypochlorique HOCl + C*            →           HCl + C*O *Site catalytique du charbon actif

Mesurer le taux de réaction à l’aune de la valeur de longueur de demi-déchlorination

Le taux de réaction de déchlorination est souvent exprimé et mesuré en valeurs de longueur de demi-déchlorination. Celle-ci représente la profondeur du lit de charbon actif granulaire nécessaire pour réduire la concentration de chlore de 50 % dans les conditions d’essai définies. Différentes méthodes sont utilisées pour évaluer la performance de déchlorination du charbon actif en laboratoire. Free chlorine concentration as function of SCT Le graphique suivant montre l’impact de la longueur de demi-déchlorination sur la concentration de chlore libre en tant que fonction du court temps de contact (SCT). Plus la longueur de demi-déchlorination est courte, plus la réaction de dégradation du chlore libre est rapide. Le tableau 1 reprend les différents paramètres qui influencent la longueur de demi-déchlorination.

Tableau 1 : paramètres qui influencent la longueur de demi-déchlorination
Paramètre Impact
Taille de la particule de charbon actif Plus le diamètre de la particule moyenne est petit, plus la longueur de demi-déchlorination est courte
pH de l’eau Un pH plus élevé accroît la longueur de demi-déchlorination
Température Plus la température est élevée, plus la longueur de demi-déchlorination est courte
Matière organique Des matières organiques fortement dissoutes augmentent la longueur de demi-déchlorination
Lavage à contre-courant Une des réactions secondaires de la déchlorination est la formation de dioxyde de carbone (CO2). Lavage à contre-courant régulier

 

Solutions complètes DESOTEC de déchlorination de l’eau

Les charbons actifs DESOTEC ORGANOSORB® de types 15 CO et 11 CO sont des charbons actifs à base de coquilles de noix de coco avec d’excellentes propriétés de déchlorination combinées à une dureté supérieure et une structure hautement microporeuse pour l’élimination des sous-produits de la désinfection. Étant donné l’importance de la cinétique, des produits plus fins (0,425-1,7 mm) sont sélectionnés sauf si une perte de charge moindre est nécessaire. Dans ce cas, il convient de sélectionner une taille de particule de 0,6 à 2,36 mm. Lorsque qu’un nouveau filtre à eau au charbon actif est installé, il peut donner lieu, au début, à une augmentation du pH à une valeur comprise entre 9 et 12, la valeur finale dépendant de la source d’eau. En règle générale, plus l’eau est douce, plus grandes seront l’augmentation et l’ampleur de l’augmentation du pH. L’utilisation d’ORGANOSORB® 11 CO permet, dans certains cas, de réduire le pic de pH et dès lors de réduire le temps nécessaire pour mettre un filtre au charbon actif en service. > N’hésitez pas à nous contacter pour toute demande relative à la déchlorination ! Organosorb