Impact d'un prétraitement par démanganisation biologique « MANG'AZUR » sur la réduction du fer, du manganèse et de la matière organique des eaux à l'usine de Sainte-Marthe-sur-le-Lac

La réduction du fer, du manganèse, ainsi que la matière organique de l’eau destinée à la consommation journalière est un enjeu primordial pour les municipalités et les usines de traitement des eaux potables qui captent des eaux souterraines chargées en fer et manganèse. Le traitement par des membranes de nanofiltration (NF) est une nouvelle technologie industrielle, qui permet de produire une eau potable de bonne qualité, bien que le colmatage des membranes soit encore un enjeu majeur pour ce type de procédé. Cependant, l’eau souterraine prélevée dans ce but peut subir une augmentation de la concentration des contaminants à n’importe quelle étape de traitement, ce qui pourrait affecter le rendement du système de filtration et le rendre inefficace. Pour cette raison, l’étape de prétraitement qui précède celle de la filtration membranaire, généralement effectuée à l’aide de cartouche filtrante, est primordiale dans le cycle de traitement des eaux. L’objectif principal de cette étude est d’évaluer l’impact du traitement par démanganisation biologique « Mang’Azur » sur la performance des cartouches filtrantes à usage unique 5 microns, et ainsi sur les membranes de nanofiltration du pilote installé à l’usine de Sainte-Marthe-Sur-le-Lac, afin de limiter l’impact du fer, du manganèse et de la matière organique dans les eaux de distribution. Pour ce faire, un pilote a été installé à l’usine de Sainte-Marthe-sur-le-Lac, constitué de deux trains parallèles. Le train 1 filtre l’eau brute de l’usine issue des 8 puits de captage, et le train 2 filtre l’eau de l’effluent des trois Mang’Azurs de l’usine. Le but étant d’étudier le comportement de filtration d’une cartouche de 5 microns et 10 pouces de longueur, ainsi qu’une membrane de nanofiltration NF90, avec module spiralé de 2,5 pouces de diamètre et 40 pouces de longueur (NF90, Dow Filmtec). Des essais ont été réalisés entre avril et août 2022 sur les différents points d’échantillonnage des deux trains du pilote, et des analyses de paramètres physico-chimiques ont été effectuées.»

Abstract

Reducing iron, manganese and organic matter in water intended for daily consumption is a key issue for municipalities and drinking water treatment plants that capture groundwater loaded with iron and manganese. Treatment with nanofiltration (NF) membranes is a new industrial technology, which makes it possible to produce good quality drinking water, although the clogging of the membranes is still a major issue for this type of process. However, groundwater abstracted for this purpose may experience an increase in the concentration of contaminants at any stage of treatment, which could affect the performance of the filtration system and render it ineffective. For this reason, the pre-treatment stage which precedes that of membrane filtration, generally carried out using a filter cartridge, is essential in the water treatment cycle. The main objective of this study is to assess the impact of the "Mang'Azur" biological manganese removal treatment on the performance of single-use 5 microns filter cartridges, and thus on the nanofiltration membranes of the pilot plant installed at the plant of Sainte-Marthe-Sur-le-Lac, in order to limit the impact of iron, manganese and organic matter in the water supply. To do this, a pilot was installed at the Sainte-Marthe-sur-le-Lac plant, consisting of two parallel trains. Train 1 filters the plant's raw water from the 8 intake wells, and train 2 filters the water from the effluent of the plant's three Mang'Azurs. The goal is to study the filtration behavior of a cartridge of 5 microns and 10 inches in length, as well as an NF90 nanofiltration membrane, with a spiral module of 2,5 inches in diameter and 40 inches in length (NF90, Dow Filmtec). Tests were carried out between April and August 2022 on the various sampling points of the two pilot trains and analyzes of physico-chemical parameters were carried out.»