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Une usine de production de boissons utilisait un traitement au charbon actif dans le cadre de son système d'eau de process avant les étapes de filtration finales.
La ligne de filtration en aval comprenait des cartouches filtrantes en polypropylène avec des seuils de micron de plus en plus fins. Dans des conditions normales, ces cartouches étaient censées fonctionner pendant plusieurs semaines. Cependant, l'usine a commencé à connaître un remplacement de cartouches inhabituellement fréquent.
Dans certaines périodes d'exploitation, les cartouches de première étape devaient être changées environ toutes les deux semaines.
Le client a d'abord suspecté que la qualité de la cartouche était le principal problème. Après avoir examiné le processus de filtration, la cause réelle a cependant été trouvée en amont.
Le réservoir de charbon actif libérait une certaine quantité de fines particules de carbone dans l'eau en aval.
Ces particules étaient relativement petites, mais la charge totale de contaminants était suffisamment élevée pour bloquer rapidement les cartouches en polypropylène installées après le réservoir de charbon.
Au fur et à mesure que les cartouches se chargeaient, la pression différentielle augmentait et le débit du système diminuait progressivement.
Le simple remplacement des cartouches existantes par un filtre plus fin ne résoudrait pas le problème. En fait, l'installation d'une cartouche plus fine à cet endroit pourrait entraîner un colmatage encore plus rapide.
Le système de filtration nécessitait une étape supplémentaire spécifiquement conçue pour capturer les fines de charbon avant qu'elles n'atteignent les filtres de polissage jetables.
Après avoir évalué les conditions d'exploitation,Pullner Filter a recommandé d'ajouter unecartouche filtrante plissée en acier inoxydable 316L de 10 µmentre le réservoir de charbon actif et le système de filtration fine existant.
L'élément en acier inoxydable a été sélectionné pour trois raisons principales.
Premièrement, sa structure plissée offrait une surface de filtration suffisante tout en maintenant une résistance au flux relativement faible.
Deuxièmement, l'acier inoxydable 316L offrait une bonne résistance mécanique et une bonne résistance à la corrosion pour l'environnement de traitement de l'eau.
Plus important encore, la cartouche pouvait être retirée, nettoyée et réutilisée au lieu d'être jetée après chaque cycle de contamination.
Les cartouches en polypropylène d'origine en aval ont été conservées comme filtres de polissage.
La séquence de filtration a donc changé de :
Charbon actif → Filtres fins jetables
à :
Charbon actif → Préfiltre en acier inoxydable 10 µm → Filtres fins jetables
Pendant la période d'essai, une quantité visible de résidus de carbone a été capturée par l'élément en acier inoxydable avant qu'il ne puisse atteindre les cartouches en aval.
Le client a signalé que la perte de charge à travers les filtres jetables augmentait plus lentement qu'auparavant.
En conséquence, l'intervalle de remplacement des cartouches en aval a été prolongé, tandis que la consommation de cartouches et la fréquence de maintenance ont été réduites.
Un autre avantage pratique était la simplification du dépannage. Lorsqu'une quantité anormale de carbone était libérée du réservoir de charbon actif, les opérateurs pouvaient inspecter et nettoyer le préfiltre en acier inoxydable au lieu de remplacer immédiatement plusieurs cartouches jetables.
Le client a considéré la modification comme plus économique que d'augmenter continuellement le nombre de cartouches jetables.
Ils ont également préféré la conception réutilisable car le personnel de maintenance pouvait nettoyer l'élément en acier inoxydable lors de l'entretien programmé plutôt que de remplacer fréquemment les cartouches colmatées.
Le projet a démontré un principe de filtration important : lorsque les cartouches se colmatent trop rapidement, la solution n'est pas toujours une cartouche « meilleure ». La première étape devrait être d'identifier d'où provient le contaminant et si les étapes de filtration sont correctement agencées.
Les fines de charbon actif, la rouille, les particules de catalyseur, les fragments de résine et d'autres contaminants en amont peuvent réduire considérablement la durée de vie des cartouches filtrantes.
L'ajout d'une étape de préfiltration appropriée peut réduire la charge de contaminants sur les filtres en aval, stabiliser la pression différentielle et réduire les coûts de filtration à long terme.
Pullner Filter propose des cartouches filtrantes en polypropylène, des cartouches à membrane plissée, des éléments filtrants en acier inoxydable et des solutions de filtration industrielle personnalisées.