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Vue
d’ensemble.
Il y a approximativement 2,000,000
d’appareils de traitement de l’eau vendus au Canada et aux États-Unis
chaque année.
Il y a plusieurs méthodes disponibles pour
améliorer ou accroître la qualité de l’eau potable. Plusieurs de ces
technologies établies sont d’une façon générale utilisées pour
effectivement réduire certains contaminants spécifiques, contenus dans l’eau
potable.
Les appareils domestiques spécifiques (
POU – point d’utilisation – point of use ) sont ceux qui utilise l’eau
froide d’un robinet, la traite
via une ou plusieurs méthodes technologiques et la dirige vers un robinet spécifique.
Les systèmes ( POE – point d’entrée
d’eau - ) domestiques directement branchés sur l’entrée d’eau potable de
la maison traitent toute l’eau de la maison, mais seront spécifiques à ce
qu’ils sont : traiter l’eau contre la dureté, le fer, le chlore etc.
Simple, peu dispendieux, les filtres
technologiquement simples sont une
mode qui a permis au public d’être
plus conscient du problème mais sans être éduqué dans les vraies
solutions.
La publicité peut vendre n’importe
quoi à n’importe qui sans se soucier de leurs vrais besoins.
Un équipement de bonne qualité qui
utilise des technologies multiples est testé rigoureusement et est
garantie ne pas être bon marché. De l’équipement de bonne
qualité est généralement plus dispendieux à l’achat mais la différence
sur la durée de vie du système comparé à un petit système bon marché est
dramatique.
Si vous calculez le coût total
par gallon d’un système avec une
petite cartouche filtrante ou d’un système jetable après usage, vous
découvrirez qu’un système testé et certifié est actuellement plus économique
sur une longue période d’utilisation.
Le volume des équipements de haute qualité
vendus est encore bas d’où le prix de production qui demeure encore élevé
et de ce fait le coût initial de ces systèmes de haute qualité demeure haut.
Mais comparé à l’alternative des bouteilles d’eau, les systèmes certifiés
et de qualité sont plus économiques.
1-
Les filtres de
particules.
Les filtres de
particules sont fait de mousse, feutre, chiffon, de fibres tissées, charbon
compacté, de corde, vos vieux bas etc. Le
support de filtration est seulement limité par l’imagination de l’homme. Le
seul fait exact à propos de toutes ces méthodes est que tous les filtres de
qualité sont classés d’après une grandeur spécifique en microns.
Ça peut s’étendre
d’aussi peu que de 1 à 1000 microns dépendant de ce qu’ils sont supposés
filtrer. Comme exemple, un filtre de 50 microns va retenir les particules plus
grosses que 50 microns. Ceci aide le client à déterminer le bon filtre pour le
travail à accomplir.
Si vous achetez
un filtre avec une filtration trop
petite, pour une eau qui a beaucoup de dépôts, il va très vite se bloquer.
Les filtres de particules de différentes grandeurs de microns jouent un
important rôle comme pré filtre
dans quasiment tous les systèmes branchés sur la conduite d’eau
du robinet sur le marché présentement. Ils enlèvent
un fardeau sur les composantes plus dispendieuses de ces systèmes et de
cette façon permet à l’utilisateur à sauver de l’argent à longue
échéance.
2-
Chandelles de céramique
Doulton sous micron.
Les petites
pores de l’élément du filtre de céramique en font un filtre très
efficace pour enlever les particules de matière et le fin sédiment que
l’on retrouve dans l’eau.
C’est reconnu
comme une filtration en profondeur. Ce genre de filtration est extrêmement
efficace pour enlever les contaminants tels que les fibres d’amiante. Ces
fibres minuscules boucheront très rapidement les filtres de type papier mais la
céramique a le bénéfice d’être nettoyable et réutilisable.
La chandelle de
céramique avec un ratio en micron entre 1 et .45 micron se qualifie comme
produit certifié pour la désinfection de l’eau qui peut être contaminée
avec des bactéries.
Ce ratio
sub-micron permet particulièrement
d’enlever physiquement les bactéries et les cistes en leur donnant un ratio
bactériologique stérile.
Les
chandelles de céramique de haute qualité contiennent de l’argent
également distribué dans la céramique avant la cuisson pour prévenir
la croissance des bactéries qui se retrouveraient captives dans les pores de céramique
et s’assure ainsi de rencontrer le standard « bactériostatique
« connu aussi comme « filament
bactériostatique »
3-
Les filtres à mailles
sub-micron.
L’homme a copié l’efficacité de la céramique
avec des mailles de nylon tissées. Les qualités de ce médium sont identique à la céramique avec
l’exception que le nylon est dispendieux et n’a pas la caractéristique
« nettoyable « associé à la céramique.
4- Les filtres absorbants.
Le média le plus communément utilisé
pour absorber les contaminants que l’on retrouve pour filtrer l’eau sont les
« Granules de Charbon activées ( GAC et le KDF. Ces média réduisent
les goûts courants, les odeurs, la turbidité (matériaux en suspension) les résidus
de chlore, le radon et plusieurs contaminants organiques et inorganiques avec
différents degrés d’efficacité basé sur la structure moléculaire et la
forme de l’équipement.
La forme le plus couramment utilisée est
une cartouche contenant un produit filtrant (filtre). L’eau coule au travers
de ce « filtre «» et les
contaminants adhèrent à la
surface du filtre.
Souvenez-vous de la description de
l’aimant chimique. Ce sujet sera
discuté plus tard plus en détails.
5- La Distillation.
La distillation a été historiquement
connue pour être le moyen le plus efficace pour produire de l’eau sans aucun
contaminant.
Comme les autres technologies de filtres
pour l’entrée d’eau ou pour le robinet, la forme
est un facteur majeur pour produire une unité hautement efficace. En général,
l’énergie demandée pour distiller l’eau implique une plus grosse dépense
que les autres méthodes et le facteur « Maintenance » est extrêmement
haut.
Les systèmes de distillation copient le
cycle naturel hydrologique qui produit de l’eau de haute qualité
essentiellement sans pollution.
L’eau est en premier lieu bouillie dans
une bouilloire ce qui crée de la vapeur qui monte et laisse tous les
contaminants dans la bouilloire. La vapeur est alors refroidie, recueillie comme
de l’eau propre et distillée. Les impuretés demeurent dans la bouilloire et
sont évacué automatiquement ou manuellement dépendant du système utilisé.
Les contaminants qui bouillent plus ou
moins à la même température que l’eau sont les contaminants volatiles
organiques et sont tout un défi pour certains distilleurs. Un système de
qualité doit avoir un orifice dans
la boucle de condensation pour évacuer les « contaminants volatiles organiques
» avant l’évaporation de l’eau. Ces
systèmes s’assurent que les « contaminants organiques volatiles ne s’échappent
pas avec la vapeur et condensés avec l’eau distillée.
Cette caractéristique ne se retrouve pas sur les distillateurs bon marché.
Les systèmes de distillation de qualité
utilisent des filtres de particules et absorbants comme filtres standard (pré
filtration). Les pré filtres sont utilisé avant le distillateur pour réduire
le niveau de sédiments introduit dans la bouilloire, ce qui aide a réduire la
maintenance du distillateur et
des après filtres GAC sont utilisés pour s’assurer que n’importe
lequel produits chimiques véhiculés lors du procédé soient le plus réduits.
Les après filtres vont améliorer le goût et réduire les odeurs si l’eau
est mise en storage.
Les distillateurs domestiques utilisent
soit des condensateurs (refroidisseurs) à air ou à eau. Les refroidisseurs à
air offrent plus d’avantages et ont été historiquement plus populaires à
cause du peu de gaspillage d’eau, très peu de problèmes de service et la
facilité d’installation et d’opération.
Les
système de refroidissement à l’air produisent virtuellement 1 gallon d’eau
distillée pour chaque gallon d’eau du robinet utilisée.
Le refroidisseur à l’eau utilise de 8 à
15 gallons d’eau du robinet pour donner 1 seul gallon d’eau distillée.
Le coût
de production d’un gallon distillée se situe entre 20 à 40 cents par
gallon parce qu’il utilise environ 3 kilowatts d’électricité à l’heure.
Le coût d’électricité varie dépendant des pays.
Révision
de la distillation.
Qu’est ce que
c’est ?
- Une
technologie basée sur le procédé de purification propre à la nature.
- Un
procédé pour distiller l’eau du robinet, en se débarrassant des impuretés.
- Le
système est fabriqué d’une bouilloire en métal ou en verre pyrex branché
sur un appareil de chauffage immersible, un tube de condensation ou un dôme
et un réservoir pour recevoir l’eau distillée produite
- Des
filtres avant filtration et après filtration peuvent être utilisés.
Le
fonctionnement :
- Remplir
la bouilloire.
- durant
l’ébullition, les impuretés qui bouillent
à faible degré de chaleur et les gaz sont réduits en vapeurs qui
sont expulsés à travers un orifice d’évacuation.
- L’eau
boue et la vapeur est acheminée à travers le serpentin de refroidissement
et les impuretés sont retenues ( pré filtres)
- La
vapeur passe à travers le serpentin de refroidissement changeant la vapeur
en eau à mesure qu’elle est refroidie par l’air ou l’eau froide.
L’eau se condense et coule dans un réservoir pour pouvoir être utilisée.
- Quand
on se sert de l’eau du réservoir,
l’eau passe au travers d’un dernier filtre ( GAC) afin de réduire les contaminants organiques volatiles et pour
rafraîchir le goût et réduire les odeurs avant l’usage
Les
avantages de la distillation
-
Enlève presque toute les impuretés de l’eau incluant les virus.
-
Moins dispendieux que l’eau distillée en bouteilles.
Les désavantages de la distillation.
- Dans
les distillateurs de bas de gamme, les contaminants organiques volatiles
(COV) peuvent être entraînés dans l’eau distillée.
- Idéal
pour l’eau municipale. L’eau rurale (puits) riche en minéraux causera
des dépôts excessifs et augmentera la maintenance.
- Le
réservoir (récepteur) pourrait être encore contaminé.
- Un
nettoyage et un détartrage régulier des éléments de la bouilloire est requis.
- Produit
une eau au goût éventé, sans saveur dépourvue de tous les minéraux.
- Les
unités avec un refroidisseur à l’eau perdent 50% et plus de l’eau
qu’ils utilisent lors du procédé.
- Dispendieux
à l’achat, à opérer et à maintenir.
- Doivent
avoir un pré filtre et un après
filtre pour être très efficaces.
- Les
systèmes sont larges et volumineux.
- Les
systèmes de qualité ne sont pas facilement transportables.
- En
plus d’une production lente de l’eau distillée, l’eau doit être
entreposée, ce qui signifie que sans planification c’est facile de
manquer d’eau.
Sommaire.
Nous réalisons
que la distillation de l’eau a une longue liste de désavantages,
mais on doit admettre que c’est la meilleure technologie disponible.
Tous les autres systèmes et technologies peuvent s’approcher de la
distillation, mais aucun ne la surpasse.
Pour la plupart
des endroits et des conditions de l’eau, utiliser la distillation comme moyen
extrême de filtration n’est pas nécessaire et demeure très coûteux.
Les nouvelles
technologies travaillent plus vite, sont moins coûteuses et durent plus
longtemps, etc, mais ils ne sont pas plus efficaces. La distillation aura
toujours sa place dans l’industrie de la filtration de l’eau potable.
6- L’OSMOSE
inversée.
Comme c’est
une technologie populaire et quelque peu confuse pour la plus part de nous, nous
allons la regarder en profondeur. L’Osmose est un procédé naturel par lequel
l’eau passe à travers une membrane très concentrée à peu concentrée.
Exemple : une prune sèchera au soleil à mesure que son humidité passera
par osmose, de son humidité intérieure à une atmosphère extérieure plus sèche.
Plaçons une prune sèche dans une chaudron d’eau chaude fera passer l’eau,
encore par osmose, dans la solution sucré de la prune la faisant gonflée, ou
gorgée d’humidité.
La
différence de concentration fera comme une différente pression qui fera entrer
le liquide à travers la membrane de la prune. L’OSMOSE inversée est un procédé
de séparation par lequel une membrane (filtre) semi sphérique dissout les
solides. Une pression est utilisée
en addition à la différence de concentration pour
créer une circulation au travers la membrane. Quand la pression cause un
courrant opposé au courrant d’une osmose naturelle, le procédé est appelé
osmose renversée. Alors que la
pression osmotique cause une dilution, l’osmose renversée utilise la pression
pour séparer et concentrer.
L’OSMOSE
renversée es connue comme « La méthode High Tech » pour réduire les
contaminants inorganiques dissous et
les contaminants organiques ayant des molécules à hautes densités.
La performance de n’importe laquelle des Osmose renversées est basée
sur le type de membrane semi perméable utilisée dans l’appareil ;
l’acétate de cellulose et la polyamide sont les types de membranes les plus
couramment utilisées. Un système
est normalement constitué d’un pré filtre de particules additionné d’une
membrane d’osmose renversée et suivi par une cartouche de charbon actif,
d’un réservoir contenant un genre de vessie de caoutchouc pressurisée, une
cartouche de charbon actif , optionnelle, et finalement un robinet placé sur le
comptoir. Les modèles placés sous
les comptoirs opèrent efficacement sur une pression
entre 40 et 70 psi avec une eau non saumâtre jusqu’à 2,000 mg de
solides dissous. Les meilleurs systèmes
utilisent des compteurs électroniques qui arrêteront immédiatement le
courrant d’eau si la membrane est endommagée.
Ces moniteurs sont construits dans un petit LED à la base du robinet du
système.
Les
systèmes » bon marché » d’Osmose renversée sont « seulement bon
marché ».
Ils produisent très peu d’eau filtrée en 24 hrs, l’eau doit être
entreposée et l’effet de l’osmose n’est en lui-même pas efficace sur les
contaminants chimiques. Les
avantages d’un tel système sont très faibles.
Si des filtres
avant et après le filtrage par osmose ne sont pas utilisés, l’eau aura un goût
étrange et sera de qualité incertaine. L’incapacité
de détecter les trous dans la membrane laisse le consommateur dans un état
d’ignorance sur la qualité de son eau. Ces
appareils bons marchés ne doivent pas être utilisés sur une alimentation
rurale d’eau ou dans un véhicule récréatif.
Révision
de l’Osmose Renversée.
Qu’est
ce que c’est ?
Cette technologie est basée sur un
concept de composants multiples.
-
·
Pré filtre
-
·
Membrane semi-perméable
-
·
Filtre d’absorption
-
·
Un réservoir de rétention
pressurisé
-
·
Un dernier filtre d’adsorption
-
·
Un robinet
Comment
cela fonctionne t-il ?
-
L’eau du robinet passe au travers du pré filtre, 5 microns de préférence,
pour enlever les particules et les dépôts contenus dans l’eau.
-
L’eau est appliquée sous pression à la membrane semi-perméable
-
La membrane retiendra jusqu’à 98% du total des solides dissous
incluant les bactéries,
les cysts et quelques virus, permettant seulement des
petites particules d’eau et de produits chimiques.
-
L’eau passe ensuite au travers un filtre d’adsorption pour améliorer
son goût, son odeur, sa couleur et pour réduite les contaminants chimiques.
-
Un système résidentiel peu produire entre un à 20 gallons d’eau par
jours tout dépendant de la grosseur du système.
-
Entrepose l’eau obtenue dans un réservoir scellé.
-
Un dernier filtre est utilisé pour réduire le goût et l’odeur qui
pourrait provenir du réservoir.
Les
avantages de l’Osmose renversée.
-
Économique
-
N’utilise aucune énergie
-
Enlève un haut niveau de solides dissous
-
Utilise une pression d’eau de 40 à 100 Psi
-
Un système de qualité peut être utilisé avec à peu près n’importe
quelle source d’eau
-
Les systèmes à grande circulation peuvent être utilisé comme source
principale de distribution.
Les
désavantages de l’osmose renversée
-
Une production lente requière un plus grand réservoir
-
Enlève les minéraux
-
la plus part nécessite un drain pour éliminer les impuretés
-
La membrane est susceptible de s’endommager ou de se déchirer
-
Nécessite un pré filtre et après filtre pour être efficace
-
De l’eau chaude détruira la plus part des membranes d’osmose renversée
-
Un système dispendieux à entretenir
-
Le chlore affectera la durée de vie de la membrane d’osmose
-
Les bactéries passeront au travers une membrane déchirée
-
Une membrane déchirée n’est pas facile à détecter.
Un moniteur électronique devrait être utilisé
-
Requiert un technicien pour l’installation et la maintenance
-
Les vieilles technologies gaspillent de 50 % à 75% de l’eau qu’ils
traitent
-
L’eau est plate (éventée) et n’a que peu ou pas de vie
-
Les appareils sont généralement larges et volumineux
7.
La
désinfection par UltraViolet
Le traitement
ultraviolet offre à l’utilisateur une désinfection sans agents chimiques.
Donc aucun goût, odeur ou de dérivés chimiques secondaires dangereux sont
produits dans l’eau elle-même. Autre facteurs intéressants sont une
maintenance minimale, une installation facile et un coût compétitif.
L’Ultraviolet
( UV) utilisé dans les systèmes UV n’est pas carcinogène ou
dangereux au consommateur de l’eau filtrée par ce procédé.
La lampe UV dans un système de désinfection ultraviolet est complètement
enveloppée à l’intérieur de l’unité. Le système électrique dans une
unité ultra-violette n’est pas plus difficile à comprendre que les lumières
fluorescentes dans un bureau et sont sans ennuis comme une ampoule électrique.
Un système UV
complexe de qualité, débutera
avec un pré filtre à faibles
microns, car c’est essentiel que l’eau qui traversera la chambre UV soit
autant que possible débarrassée de particules de matières et de sédiments.
Les bactéries ne doivent pas être capable de se cacher derrière de la saleté,
elles doivent être pleinement exposée aux rayons UV pour être tuées.
Un bon système
ultraviolet aura un genre de moniteur pour avertir quand il y a mal fonction.
Cela pourrait être : un contrôleur de courant, un signal ou un
interrupteur, un compteur gradué avec une alarme pour indiqué une augmentation
de bactéries dans l’eau et un indicateur UV qui averti quand la lampe est en
perte de puissance.
Des filtres
absorbants seront encore une fois utilisés pour la réduction des contaminants
toxiques et non toxiques. La lampe UV n’a aucun effet sur les produits
chimiques.
Les systèmes UV
sont une technologie excessive dans
les systèmes municipaux. La menace
d’organismes est très bien maîtrisée par la désinfection municipale alors
que l’efficacité du système est dépendante de la qualité de ses pré
filtres et après filtres, ce qui n’est pas la priorité de la manufacture.
D’elle-même,
la chambre d’exposition UV est excellente dans les villes comme point d’entrée
d’eau comme sécurité contre les infiltrations d’organismes. Ils ne sont
malheureusement pas efficaces sur les cysts.
L’Ultra-Violet
– Revision
Qu’est
ce que c’est ?
Une technologie qui utilise des
rayons ultraviolets pour désinfecter l’eau et qui consiste à :
-
Un pré filtre pour éliminer les particules
-
Une chambre de lumière UV pour éliminer les bactéries
pathogènes
-
Du charbon actif pour améliorer la couleur, réduire
la boue (turbidité) améliorer le goût et enlever ou réduire les contaminants
toxiques
Comment
cela fonctionne t-il ?
-
L’eau passe par un pré filtre, généralement
de 3 à 5 microns pour réduire les particules de matières et les fins dépôts
de l’eau.
-
L’eau est bombardée avec une lampe UV dans
une chambre d’exposition.
-
L’eau est ensuite traitée pour réduire et
enlever les contaminants toxiques par adsorption.
-
L’eau est alors distribuée car il n’y a
aucun besoin de retenir ou d’entreposer l’eau ainsi filtrée dans un réservoir.
Avantages.
-
N’utilise aucun produit chimique.
-
prix compétitif comparé aux autres systèmes.
-
Aucun entreposage d’eau dans des réservoirs.
-
Efficace contre les virus et les bactéries.
-
Maintenance facile un coup installé.
Désavantages
-
Nécessite un pré filtre.
-
Les parties en verre doivent être gardées propres afin d’obtenir une
exposition aux UV adéquate
-
La plomberie en aval de l’appareil doit être désinfectée à chaque
secteur et jusqu’à l’appareil.
-
Doit continuellement être suivi de près en cas d’augmentation du niveau des bactéries.
-
Devrait être installé par un spécialiste qualifié.
-
Le système nécessite de l’électricité pour être opérationnel. Un
manque de courrant ferme le système.
-
Doit avoir un système de contrôle construit à même l’appareil ou
sur l’appareil.
-
Le système nécessite une maintenance constante due la lampe UV et des
autres composants.
-
N’est pas totalement efficace avec le parasite Giardia Lambia .
-
Nécessite une attention spéciale quand on traite un approvisionnement
en eau de surface
8.
Échange
d’Ion
Bien que ce soit d’une manière prédominante un système pour être
utilisé à l’entrée d’une conduite d’eau rurale et que nous concentrons
sur les points d’utilisation d’eau (domestique) l’application de la
technologie domestique au point
d’utilisation de l’eau (robinets) ayant
déjà un adoucisseur d’eau ou un réducteur de fer à l’entrée
d’eau est quand même important sur le marché public donc une explication est
nécessaire.
La plupart des adoucisseurs d’eau domestiques sur le marché
aujourd’hui utilisent le principe d’échange d’ions. Pendant que l’eau
passe à travers un matériel d’échange d’ions, les minéraux durs sont
enlevés, donnant une eau plus douce. Les ions de calcium et de magnésium
sont convertis en ions de sodium. Alors,
l’eau qui contient des ions de bicarbonate de calcium quand ils entrent dans
l’échangeur d’ions contiendra du
bicarbonate de calcium à la sortie de l’échangeur.
La dé-ionisation ou dé-minéralisation est un autre procédé d’échange
d’ions qui est utilisé pour enlever les minéraux et les vestiges d’éléments
contenus dans l’eau, pour les laboratoires et d’autres utilisations spécialisées.
Il y a fondamentalement deux formes d’échangeur d’ions : La
cation (d’ions positifs) qui est utilisée dans les procédés
d’adoucissement de l’eau et l’échange d’anions (ions négatifs) qui est
principalement utilisée pour enlever les métaux lourds et les nitrates.
L’Échange
d’Ions ( Dé-Minéralisation)
Qu’est
ce que c’est ?
Une
technologie qui utilise soit la Cation ou le procédé d’échange d’Anions :
-
Un processus d’échange
d’ions par l’utilisation de résines
-
Les résines sont des
polymères ( Polyélectrolites) et réagissent plus ou moins comme des acides ou
des bases ou des sels, mais sont quand même différents.
Seulement la Cation ou l’Anion sont libres de participer à la réaction
chimique.
Comment
cela fonctionne-t-il ?
-
Le procédé de Cation
est utilisé dans le procédé d’adoucissement de l’eau et l’échangeur
est premièrement traité avec une solution de concentrer d’ions de sodium.
-
L’eau passe à travers
un pré-filtre afin de réduire les sédiments
-
La dureté produisant les
ions, généralement du calcium et du magnésium est alors convertie en ions de
sodium et est ensuite enlevé.
-
Quand la résine utilisée
pour l’échange a épuisée ses ions échangeables, elle est tout simplement régénérée
ou avec une résine d’Anions, est simplement lavée dans une solution acide.
-
Dans certains systèmes,
le processus final peu inclure un après filtre de charbon actif pour adoucir
l’eau avant la consommation.
Les Avantages
-
Améliore la qualité de
l’eau en adoucissant l’eau dite ( dure).
-
Peut améliorer la qualité
de l’eau en éliminant les minéraux et des résidus.
-
Augmente l’élimination
des métaux lourds des nitrates et des sulfates.
-
Est capable de réduire
le niveau des substances gazeuses comme le dioxyde de carbone.
Les
Désavantages
-
Doit utiliser des filtres
additionnels pour enlever les bactéries, les sédiments, le chlore et les matières
organiques.
-
Nécessite une vérification
constante pour conserver l’efficacité.
-
Les bactéries qui se régénèrent
dans le lit de résine peuvent présenter un problème de santé.
-
Susceptible de se
compacter avec le fer, le manganèse et le cuivre.
-
Présentera des canaux
quand en présence d’une baisse excessive de pression.
-
Un détecteur électronique
devrait être installé.
-
L’Auto-rincage exige
d’être très efficace dans le processus d’échange.
-
La plus part des vieux
systèmes laissaient des niveaux élevés de sodium dans l’eau la rendant
inutilisable pour la consommation d’où l’obligation de la distiller ou de
la traiter par Osmose inversée.
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