Le principe des différents systèmes de filtration d'eau
Le principe des différents systèmes de filtration d'eauBien qu’il existe des systèmes de filtration à chaque fois adaptés à des problématiques et des situations particulières (en particulier en milieu industriel), il est possible de rassembler sous la bannière de quelques catégories chacun de ceux-ci. Voici donc un tour d’horizon des systèmes de filtration de l’eau qui existent, que ce soit pour les particuliers, les industriels, les agriculteurs ou encore d’autres usagers.
Qu'est-ce qu'un système de filtration d'eau ?
Un système de filtrage de l'eau est un mécanisme conçu pour éliminer les particules solides, petites ou grandes, de l'intérieur d'un liquide grâce à l'utilisation d'un procédé ou produit filtrant qui ne laisse passer que le liquide, mais limite les particules solides. Un filtre à eau de base élimine les impuretés grâce à l'utilisation d'une fine barrière physique pour réduire le niveau de contamination. Les filtres purifient l'eau à différents niveaux pour être utilisée à diverses fins, comme la fourniture d'eau propre au public, l'eau agricole exempte de contaminants et l'eau à utiliser à des fins industrielles comme les systèmes de refroidissement.
Les composants d'un système de filtration d'eau
Un système basique de filtrage de l'eau comporte quatre composants essentiels pour que la filtration se produise. Ce sont un process filtrant, un fluide qui a des solides en suspension, une force généralement créée par la différence de pression entre deux points et le mécanisme (le filtre). Il existe toutefois des systèmes (comme les filtres automatiques Hectron) où il n’y a pas de média filtrant, mais où tout le procédé repose sur un système mécanique.Les médias filtrants peuvent être divisés en deux classes différentes. Un premier type comprend les barrières minces comme un tissu de filtration, un écran de filtration ou du papier filtre. La deuxième classe comprend les barrières épaisses qui sont généralement des lits de sable, des lits de coke de céramique poreuse, du métal poreux et une précouche d'auxiliaire de filtration qui est souvent utilisée dans la filtration de fluides qui comprennent des précipités gélatineux dans l'industrie.
Il existe cinq types courants de filtres largement utilisés dans les situations industrielles et commerciales. Ces types de filtres à eau sont abordés ci-dessous.
Système de filtration d'eau par absorption
Dans ce type de système de filtrage de l'eau, le charbon est couramment utilisé, car il est très efficace pour capturer les contaminants d'origine hydrique. Le carbone utilise ses recoins qui peuvent piéger toutes les impuretés chimiques dans l'eau.Le système de filtration avec charbon actif granulaire est capable de réduire les goûts indésirables dans l'eau et les odeurs par absorption. Les filtres les plus chers sont doublés de blocs de carbone qui sont généralement plus efficaces pour la filtration. Il existe d'autres substances qui peuvent être utilisées à la place du carbone et ce sont des coquilles de bois ou de noix de coco.
Système de filtration d'eau par échange d'ions
L'échange d'ions est un processus de filtration utilisé pour adoucir l'eau dure en échangeant des éléments tels que les ions magnésium et les ions calcium qui résident dans l'eau dure contre d'autres éléments tels que l'hydrogène ou le sodium. Le processus d'échange d'ions élimine physiquement tous les minéraux durs, réduisant ainsi le calcaire et rendant alors l'eau adaptée aux applications où elle est maintenue à des températures élevées, comme dans les machines à café commerciales.Une résine qui utilise des ions sodium pour adoucir l'eau doit être chargée périodiquement pour s'assurer que la résine ne devienne pas inefficace.Les résines qui utilisent des ions sodium ne sont généralement pas utilisées dans l'eau destinée à la consommation, car l'eau potable doit être limitée à 200 mg/litre. Étant donné que le processus d'échange d'ions sodium augmente les niveaux de sel dans l'eau, une résine à base d'hydrogène est préférée pour les systèmes de filtration.
Système de filtrage d'eau mécanique
Le système de filtration mécanique de l'eau est capable d'éliminer la saleté, les sédiments ou toute autre particule dans l'eau grâce à l'utilisation d'une barrière mécanique. Le filtre peut être un simple maillage capable de filtrer d'énormes débris ou un filtre en céramique constitué d'une structure poreuse extrêmement complexe pour l'élimination ultra fine de très petits organismes pathogènes.Un filtre qui utilise la filtration mécanique a un indice donné en microns pour désigner l'efficacité du filtre en fonction de la taille des particules de suspension et de sa capacité à les éliminer. Par exemple :
5 microns : ce système de filtration peut éliminer toutes les particules suffisamment grosses pour être vues à l'œil nu.
1 micron : à 1 micron, les particules trop petites pour être vues sans microscope peuvent être filtrées.
0,5 micron : ce système peut éliminer des bactéries.
La technique d'élimination des solides dissous comme le magnésium ou le calcium de l'eau se fait par osmose inverse. L'eau passe à travers une membrane semi-perméable à haute pression et laisse derrière elle la plupart des contaminants.Ce système de filtration est très efficace pour purifier l'eau et est généralement couplé à d'autres filtres tels que le filtre mécanique (sédiments) et le filtre à absorption (charbon actif) pour réduire au maximum les impuretés dans l'eau.La pression de l'eau est utilisée pour forcer l'eau à travers une membrane, et donc aucune électricité n'est nécessaire, mais cela laisse une quantité considérable d'eaux usées qui doivent être envoyées à l'égout. L'unité d'osmose inverse est assez chère en raison des filtres à eau à plusieurs étages. Bien qu'il soit coûteux, le système filtre l'eau afin qu'elle puisse être utilisée dans des applications nécessitant une eau pure à près de 100 %.
Système de filtration d'eau par séquestration
La séquestration fait référence au processus d'isolement d'une substance par des moyens chimiques. Un polyphosphate de qualité alimentaire est généralement utilisé dans ces filtres pour isoler les minéraux comme le calcium et le magnésium qui ont des effets corrosifs. Le polyphosphate est introduit en petites quantités. En raison de la présence de minéraux durs dans l'eau, l'inhibition du tartre du polyphosphate n'est pas appropriée, mais le processus d'adoucissement de l'eau peut être réalisé par le processus d'échange d'ions. L'utilisation d'une telle filtration est conseillée dans les zones où l'eau est alcaline ou dure.
