Une centrale électrique nord-américaine à cycle combiné alimentée au gaz naturel clarifie l'eau de la rivière avant la filtration, l'osmose inverse et les polisseurs de déminéralisation par échange d'ions. Le site a toujours utilisé du chlorure ferrique comme seul coagulant pour son clarificateur Densator*. Le chlorure ferrique était efficace pour éliminer la turbidité et permettre la filtration conformément à la valeur de consigne de 0,2 NTU, il a également permis d'obtenir une eau à faible pH, riche en fer dissous et en conductivité. Cela nécessitait l'utilisation de soude caustique pour augmenter le pH, représentant un risque pour les opérateurs. De plus, le fer dissous et la conductivité élevés dans l'eau clarifiée ont entraîné de l'encrassement et des longueurs de passage limitées des trains d'osmose inverse, augmentant ainsi la fréquence des nettoyages en place (NEP) et les coûts d'exploitation.
Les ingénieurs de Veolia ont collaboré avec l'équipe d'exploitation de l'usine dans l'idée que l'ajout d'un coagulant inorganique à base d'aluminium permettrait de satisfaire aux normes de performance tout en réduisant la manipulation de produits chimiques dangereux. L'équipe de Veolia sur place a effectué des tests de floculation et a confirmé que l'ajout d'un coagulant KlarAid* à base d'aluminium pouvait remplacer le chlorure ferrique tout en atteignant tous les indicateurs de performance clés et en réduisant les coûts de fonctionnement.
Une évaluation sur site après l'essai du bocal a permis de valider la transposition des simulations en laboratoire à une utilisation à l'échelle réelle. La figure 1 montre que le chlorure ferrique et le traitement Klaraid de Veolia ont tous deux éliminé la turbidité de l'eau entrante lors des évaluations des essais de floculation. L'utilisation de KlarAid à base d'aluminium a permis de diminuer la quantité de boues et d'améliorer la couleur par rapport au chlorure ferrique utilisé jusqu'à présent, preuve d'une diminution des solides dissous.
Figure 1 : Essai de floculation du chlorure ferrique par rapport au traitement Klaraid
Résultat
La mise en œuvre du coagulant KlarAid a permis à la centrale électrique de continuer à respecter la norme de qualité de l'eau filtrée inférieure à 0,2 NTU, tout en bénéficiant d'avantages opérationnels et économiques significatifs :
- Réduction de 80 % du fer dissous, réduisant l'encrassement de l'osmose inverse (OI) (Figure 2),
- Diminution de la conductivité de l'eau d'alimentation de l'OI, augmentant la longueur du parcours et réduisant les NEP de plus de 40 %,
- Réduction du coût des produits chimiques de clarification de 240 000 $ par an,
- Augmentation du débit du filtre gravitaire de 50 %, de 300 000 gallons à 450 000 gallons, et réduction de la fréquence de lavage à contre-courant du filtre de 50 %, permettant d'économiser 4,2 millions de gal US par an,
- ~Réduction de la production de boues de 50 %,
- Élimination de la soude caustique et du chlorure ferrique, ce qui réduit la manipulation de produits chimiques dangereux.
