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Les défis représentés par le fer en restauration des eaux souterraines : Étude de cas : Jason Downey, P.Eng, MBA Vice Président, Technologie
Ordre du jour • Vue d'ensemble sur le fer
• Étude de cas sur site et défis
• Processus d'évaluation et analyse
• Technologie retenue et résultats
• Questions
FER INSOLUBLE Substance visqueuse
brun rougeâtre visible
Présente deux états d'oxydation : • Ferreux (Fe2+) Dissous • Ferrique (Fe3+) Insoluble
+O2
FER DISSOUS Vous ne le voyez pas,
mais il est bien là
Le coupable : le fer (Fe)
Exigences reliées au refoulement d'eaux de surface et pluviales
Encrassement par le fer des systèmes de restauration
Pourquoi enlever le fer
Emplacement : • Propriété dans le secteur riverain du centre-ville • Récemment réaménagée en parc et espace vert
Historique :
• Installation de stockage de pétrole en vrac - 1930 à 1990 • Usine de gazéification de charbon - 1854 à 1947
Le site : Belleville, ONTARIO
Système de collecte • Mur de rétention semi-perméable • Tranchées recevant les eaux
souterraines • Trois stations de pompage éloignées
Procédé de traitement 132 GPM • Séparateur eau-huile • Deux filtres à manches n° 12 • Réservoirs de charbon actif
Aval • Refoulement dans le réseau d’égout
municipal
Traitement des eaux souterraines
Incidences sur le système • Accumulation de boues ferrugineuses
dans le séparateur eau-huile • Filtres à manches colmatés en 1 heure • Réservoir à charbon actif bouché
en 72 heures
Problèmes opérationnels
Étape 1 : Essais en pot et en laboratoire • Essais en pot sur le site portant sur :
• Fer total et dissous
• Essais sur échantillons de laboratoire portant sur : • Fer total et dissous • Dureté, alcalinité • pH, solides totaux dissous, solides totaux
en suspension • Aluminium, silice
Évaluation complète
Tot. : 8,0 ppm Dis. : 7,4 ppm Ox. : 0,6 ppm
Écoulement de fer
Tot. : 10,6 ppm Dis. : 9,3 ppm Ox. : 1,3 ppm
Tot. : 14,9 ppm Dis. : 13,1 ppm Ox. : 1,8 ppm
Tot. : 10,7 ppm Dis. : 5,8 ppm Ox. : 4,9 ppm
Tot. : 8,5 ppm Dis. : 4,6 ppm Ox. : 3,9 ppm
Tot. : 6,5 ppm Dis. : 4,6 ppm Ox. : 1,9 ppm
Tot. : 0,4 ppm Dis. : 0,3 ppm Ox. : 0,1 ppm
Évaluation du circuit de procédé
Accumulation de fer Accumulation de fer
Fer intercepté : 6,1 ppm 146 lb/jour, 5 % de solides Réservoir se bouche en 4-6 jours
Fer intercepté : 2,0 ppm 48 lb/jour, 5 % de solides 24 filtres à manches par jour
Fer décanté : 2,3 ppm 55 lb/jour, 5 % de solides
Évaluation du circuit de procédé
Solutions de gestion du fer 1
2 Solutions de filtration des particules
3 Solutions de concentration
4 Traitement chimique de toute l'eau en écoulement
Technologies possibles
Étape 2 : Essais au laboratoire Évaluation de la viabilité de :
• Filtration des particules • Traitement
chimique du liquide concentré
• Traitement chimique de tout le liquide
Principaux enseignements
• Traitement chimique de tout le liquide inférieur au traitement du liquide concentré
• Manche multicouche - le meilleur filtre
• Le filtre à manche a retiré 50 % du fer précipité
• Le papier à avancement automatique est trop grossier
Évaluation complète
Dosage chimique de DCA
Filtres à manches avec lavage à contre-courant manuel charbon
Filtre à avancement automatique avec traitement chimique (CP)
Système newterra
Lavage à contre-courant auto charbon
Strippage à l'air et filtration du fer
Strippage à l'air/Pas de filtration
Strippage à l'air avec agent anti-dépôt (DCA)
Analyse de coût - Année 1
Dosage chimique de DCA
Système newterra
Filtres à manches avec lavage à contre-courant manuel charbon
Filtre à avancement automatique avec traitement chimique (CP)
Lavage à contre-courant auto charbon
Strippage à l'air et filtration du fer
Strippage à l'air/Pas de filtration
Strippage à l'air avec agent anti-dépôt (DCA)
Analyse de coût - Année 9
3 Concentration Solutions
Fer Gestion Solutions 1
Étude pilote - Résultats • 50 % du fer refoulé • 40 % de fer dans les réservoirs à charbon • 10 % de fer dans les filtres à manches • Intervalle entre lavages à contre-courant :
5 jours au lieu de 2 • Équipements supplémentaires nécessaires • Augmentation substantielle des coûts en
capital et d'exploitation
Étude pilote - Résultats • Enlèvement de 80-95 % du fer • Réduction substantielle des coûts
d'exploitation et d'entretien • Charbon nécessitant peu de lavages à
contre-courant • Augmentation mineure des coûts en
capital et d'exploitation
Technologies pilotes - Résultats
Matériau propre Matériau saturé
Avantages • Hauts niveaux d'enlèvement de fer • Oxydation du fer sans produits
chimiques • Moins d'eau de lavage à contre-courant • Concentrations en fer supérieures lors
du lavage à contre-courant • Surface occupée réduite • Faibles coûts d'exploitation et
d'entretien
Système d'enlèvement de fer newterra
Fer résiduel
Fer floculé : Prêt à éliminer
Post-filtration sur papier :
0 ppm
Eau du système
Prétraitement : >15 ppm
Post-traitement <1 ppm
Concentré – Lavage à contre-courant
Prétraitement : >1 000 ppm
Post-traitement <1 ppm
prêt pour filtration
Résultats d'enlèvement de fer newterra
Questions? Jason Downey, P.Eng, MBA Vice Président, Technologie [email protected] 1-800-420-4056