Microstraining Actiflo(R) Settled Waters as a Pretreatment for UF Membranes

Microstrainers has been recommended as a pre-filter to protect low-pressure membranes of microfiltration (MF) or ultrafiltration (UF). However, in the case of an integrated Actiflo®/UF system, the microstrainer installed between the two processes has presented operational limitations, such as increased frequency of backwashing due to fast clogging of microstrainers, which may reduce water productivity. To date, most studies on the combination of coagulation-flocculation with UF membranes have focused on membrane fouling rather than microstrainer clogging. Therefore, the objective of this project was to identify the causes of microstrainers clogging fed by an Actiflo® process. This was carried out by the characterization of the settled waters from Actiflo® of four drinking water treatment facilities of the province of Québec (Pont-Viau, Saint-Damase, Lévis, and L'Assomption); identifying the fouling mechanisms of microstrainers using the Unified Hermia model; and finding water characteristics and a filterability index able to predict the fouling rate on microstrainers. In addition, an evaluation of the backwash efficiency of microstrainers was performed.

Résumé

Les micro-tamis sont recommandés comme préfiltres pour protéger les membranes à basse pression, soit la microfiltration (MF) ou l'ultrafiltration (UF). Cependant, dans le cas d'un système Actiflo®/UF intégré (procédé Opaline®), le micro-tamis installé entre les deux procédés a présenté des limites opérationnelles, comme une fréquence accrue de rétro-lavages en raison du colmatage rapide des micro-tamis ce qui réduit la productivité. À ce jour, la plupart des études sur la combinaison de la coagulation-floculation avec des membranes d'UF ont ciblées la question de l'encrassement des membranes plutôt que le colmatage des micro-tamis. Par conséquent, l'objectif de ce projet était d'identifier les causes du colmatage des micro-tamis alimentés par un processus Actiflo®. Ceci a été réalisé par (i) la caractérisation des eaux décantées de l'Actiflo® de quatre installations d'eau potable de la province de Québec (Pont-Viau, Saint-Damase, Lévis et L'Assomption); (ii) l'identification des mécanismes d'encrassement des micro-tamis en utilisant le modèle Hermia Unifié et (iii) le développement d'un indice de filtrabilité capables de prédire le taux d'encrassement des micro-tamis. En plus, une évaluation de l'efficacité du rétro-lavage des micro-tamis a été réalisée.