La niveau de pH de l'eau joue un rôle important à chaque étape d'un système municipal de traitement de l'eau, de la désinfection à la filtration en passant par le contrôle de la corrosion. Une bonne gestion du pH est essentielle pour optimiser les performances des procédés de traitement. Le maintien de niveaux de pH optimaux est crucial dans le traitement de l'eau potable pour assurer la sécurité et la qualité de l'approvisionnement en eau.
Traditionnellement, des acides liquides tels que l'acide sulfurique et l'acide chlorhydrique ont été utilisés pour abaisser les niveaux de pH. Cependant, ces produits chimiques présentent un risque pour la santé et la sécurité. Leurs propriétés caustiques et inflammables obligent les opérateurs à porter des équipements de protection individuelle (EPI) lors de leur manipulation, et ils doivent être soigneusement stockés dans de bonnes conditions. Ainsi, de nombreuses stations d'épuration (WTP) se tournent de plus en plus vers le dosage du dioxyde de carbone (CO2) pour gérer les niveaux de pH. Le CO2 offre plusieurs avantages par rapport aux acides liquides. En plus d'être plus facile à utiliser, il est également plus respectueux de l'environnement et peut avoir des avantages financiers à long terme.
1. Facilité d'utilisation
Les acides liquides utilisent une pompe doseuse connectée à un récipient source et un signal 4-20 mA, ce dernier permettant de contrôler la quantité d'acide administrée au système. Accrocher et échanger les conteneurs d'acide est théoriquement simple mais nécessite que les opérateurs suivent des procédures de sécurité explicites et portent l'EPI approprié. De plus, les acides liquides nécessitent un temps supplémentaire pour un mélange complet, ce qui augmente la durée du traitement, ce qui pourrait potentiellement conduire à une situation de surdosage.
En revanche, le CO2 est stocké dans des réservoirs sous pression avec régulateur et diffuseur. Lorsque le pH dépasse un point de consigne, une électrovanne s'ouvre pour permettre à plus de CO2 d'entrer et d'abaisser le pH. Le CO2 se dissout presque instantanément et se répartit uniformément dans l'eau, ce qui permet un contrôle du pH plus rapide, plus efficace et plus précis.
2. Stabilité du pH et réduction de la corrosion
Les acides liquides ont tendance à abaisser brusquement le pH, entraînant une instabilité potentielle et des conditions corrosives dans les systèmes de distribution d'eau qui peuvent endommager les tuyaux, les raccords et d'autres composants de l'infrastructure et introduire potentiellement des contaminants nocifs dans l'eau.
Le dosage du CO2 permet une réduction du pH plus contrôlée et progressive. Le CO2 est auto-tampon, formant de l'acide carbonique (H2CO3) lorsqu'il est dissous dans l'eau. Cet acide carbonique peut se dissocier en ions hydrogène (H+) et en ions bicarbonate (HCO3-). La réaction d'équilibre réversible entre l'acide carbonique et les ions bicarbonate aide à maintenir le pH de la solution, le maintenant généralement juste au-dessus de 6. Ainsi, il est difficile de surdoser l'eau. Cela réduit le risque de corrosion, minimisant ainsi le risque de détérioration de la qualité de l'eau due à la libération de métaux ou d'autres contaminants liés aux conduites.
Bien sûr, cela signifie également que le CO2 n'est peut-être pas une solution idéale pour traiter une eau fortement alcaline. Cependant, pour la majorité des systèmes d'eau, cela représente un avantage.
3. Respect de l'environnement
Un autre avantage de l'utilisation du CO2 pour la réduction du pH est son profil environnemental supérieur. Les acides liquides présentent des risques potentiels pour la santé humaine et l'environnement. Le stockage, la manipulation et le transport d'acides liquides concentrés nécessitent des précautions particulières pour éviter les accidents ou les déversements qui peuvent entraîner une contamination du sol et de l'eau ou des blessures au personnel.
En revanche, le CO2 est un gaz naturellement présent dans l'atmosphère et son utilisation n'introduit pas de produits chimiques ou de substances dangereuses supplémentaires dans l'approvisionnement en eau. Le gaz CO2 peut provenir de divers processus industriels, tels que les centrales électriques ou la fermentation, offrant une opportunité d'utilisation durable d'un sous-produit.
Le CO2 réduit également l'impact potentiel sur l'environnement associé aux acides liquides. La propriété d'auto-tampon garantit que l'eau dosée en CO2 causera un minimum de dommages à la vie végétale et animale en cas de rupture de conduite d'eau ou de rinçage du système.
4. Rentabilité
Le dosage du CO2 offre des avantages de coût par rapport aux acides liquides de plusieurs façons. Bien que l'équipement ait un prix initial plus élevé, le CO2 est naturel et abondant, ce qui le rend moins cher à produire que la plupart des acides. De plus, le dosage du CO2 est relativement simple et les réservoirs peuvent être stockés en toute sécurité. Cela réduit les coûts associés à la sécurité et à d'autres formations, ainsi que l'investissement en EPI. De plus, le potentiel de corrosion réduit associé au dosage de CO2 prolonge la durée de vie des composants du système de distribution, ce qui permet d'économiser sur les dépenses de maintenance et de remplacement à long terme.
Alors que les acides liquides comme l'acide sulfurique et l'acide chlorhydrique sont utilisés depuis des années pour réduire le pH, les risques associés pour la santé et la sécurité rendent le dosage du CO2 de plus en plus souhaitable. En outre, l'utilisation du CO2 s'aligne mieux sur les objectifs de durabilité de nombreux WTP, tout en offrant de nombreux avantages potentiels à long terme.
Écrit par:
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CO2 Système d'alimentation
Contrôle du pH sûr et efficace
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