Unités d'oxydation pour l'aération dans les conduites d'eau brute
Traitement modernisé de l'eau potable - La collaboration avec la station hydraulique de Brokstedt
Profitez d'une alimentation en air automatisée et économique :
- Une précision accrue : Aération au dosage toujours précis malgré la dynamique de l'eau, indépendamment de l'état du filtre et surtout de la pression d'admission de l'eau brute.
- Coûts réduits : Absence de surdosage coûteux et qualité d'eau constante sans réglages manuels.
- Sécurité de processus : Grâce aux MFC très robustes et au système de protection de l’eau, même la panne du compresseur n'endommage pas le système. Une dérivation permet un fonctionnement manuel en cas de panne.
- Un seul fournisseur : Des solutions sur mesure, fiables et intelligentes, de la conception à la mise en service.
L'eau potable est aérée dans la station hydraulique afin que les ions de fer précipitent sous forme d'hydroxyde de fer (Fe(OH)3) par des réactions d'oxydation - formant ainsi des particules qui peuvent être filtrées. Pour ce faire, il suffit d'ajouter de l'air ou de l'oxygène industriel à l'eau brute. Dans de nombreuses stations hydrauliques, la quantité reste une valeur empirique et est ajustée de manière manuelle par l’expert en fonction de la pression et du débit, ce qui prend beaucoup de temps.
Un excès n'a pas de conséquences sur la santé. Cependant, l'eau devient blanche pétillante tout en consommant trop d'oxygène industriel par rapport aux besoins ou en faisant fonctionner les compresseurs aussi longtemps que nécessaire. Les deux coûtent cher. Un sous-dosage génère des dépôts dans les canalisations ainsi que dans les réservoirs, ce qui entraîne des coûts élevés liés aux travaux de nettoyage nécessitant un grand nombre de personnes.
Système de régulation pour une déferrisation optimale de l'eau brute
Les systèmes de régulation automatisés qui adaptent la quantité d'oxygène ou d'air à la teneur en fer, au débit d'eau brute et à la pression afin de garantir un dégivrage optimal permettent de remédier à ce problème. Il est possible de passer à une solution plus économique en cours d'exploitation.
La station hydraulique de Brokstedt, située dans le district de Steinburg dans le Land de Schleswig-Holstein, est conçue comme une usine d'eau souterraine pure dotée de quatre puits de production de 60 m de profondeur et fonctionne depuis 1978. Elle fait partie de l'association d'approvisionnement en eau (WBV) Mittleres Störgebiet et approvisionne, de concert avec une autre station hydraulique située à Nordoe, environ 17 500 habitants répartis dans 33 communes et leur fournit environ 1,1 million de litres d'eau potable et industrielle par an. La modernisation des infrastructures et du traitement de l'eau constitue un sujet récurrent. Pour cette raison, les professionnels de l'eau se sont adressés à Bürkert en 2019 dans le cadre d'un salon professionnel pour lui faire part de leur demande.
« À cet égard, la déferrisation de notre eau brute est également devenue un sujet de préoccupation ; nous cherchions une alternative plus pratique pour l'alimentation en air. Nous avons de bons contacts avec les experts hydrauliques depuis de nombreuses années. Dans le cas de l'ancienne ventilation manuelle des compresseurs, par exemple, leurs électrovannes ont fait leurs preuves et nous voulions également utiliser des produits allemands de qualité pour une nouvelle déferrisation automatisée avec un débit d'air régulé. »
Boîtes d'oxydation destinées à une aération indépendante de la pression
Wasserwerk Brokstedt
Le Systemhaus Bürkert de Menden a conçu des unités d'oxydation adaptées aux besoins dans le cadre de la déferrisation. Ces unités sont aujourd'hui installées sur chacune des trois conduites d'eau brute. Malgré la nature dynamique de l'eau, elles garantissent une aération dont le dosage est toujours précis, indépendamment de l'état du filtre et surtout de la pression d'admission de l'eau brute, qui peut varier considérablement en fonction du nombre et du type de pompes de puits en cours d'exploitation.
Étant donné que l'air est fourni en fonction des besoins, les temps de fonctionnement des compresseurs et donc les coûts énergétiques sont réduits. Le système de régulation sur mesure évite un surdosage coûteux et garantit une qualité d'eau constante, vous n'avez plus rien à régler à la main. Le processus reproductible et documenté empêche la formation de dépôts dans les conduites et les réservoirs, ce qui réduit considérablement les travaux de nettoyage. Les nouvelles unités d'oxydation ont été fournies sous forme de solution complète prête au raccordement. Elles peuvent être placées au choix dans une armoire en acier inoxydable ou sur une plaque de montage, comme à la station hydraulique de Brokstedt.
Régulateur de débit massique, vanne proportionnelle et système de protection de l'eau
Les régulateurs de débit massique (MFC) sont les pièces maîtresses des unités d'oxydation (MFC) Elles assurent la régulation et le dosage « intelligents » du débit d'air. Leurs capteurs thermiques MEMS garantissent des temps de réaction très courts, une vanne proportionnelle à action directe en tant qu'organe de commande offre une grande sensibilité de réaction et le régulateur PI intégré offre de bonnes propriétés de régulation. Les régulateurs de débit massique (MFC), étalonnés en fonction de leur utilisation, sont combinés avec d'autres composants.
Les systèmes traditionnels étant souvent endommagés par le refoulement de l'eau en cas de panne du compresseur, les MFC Bürkert sont conçus de manière très robuste et sont protégés en plus par un système de protection de l'eau. Une dérivation pour une utilisation manuelle y est également intégrée. Ainsi, même en cas de panne du MFC ou de la commande, le système peut continuer à fonctionner de manière manuelle sans risque d'arrêt de l'installation. Les nouvelles unités d'oxydation ont été fournies sur une plaque de montage sous la forme d'une solution complète prête au raccordement. Les dimensions de la plaque ont été choisies de manière à ce qu'elle s'adapte aux armoires déjà présentes dans les conduites d'eau brute. L'installation et la mise en service des systèmes de régulation et de dosage ont ainsi été simples et rapides.
« Nous avons pu échanger les anciens contre les nouveaux, tout a fonctionné immédiatement et depuis lors, nous sommes entièrement satisfaits. »
Wasserwerk Brokstedt
Les îlots de distribution - compacts, sûrs et intelligents
Il s'agissait également de renouveler fin 2019 les îlots de distribution qui, dans la station hydraulique, sont responsables de la commande pneumatique des vannes de process et des clapets. Ils ont été utilisés pendant plus de 20 ans ; les pannes étaient fréquentes et les pièces de rechange de plus en plus rares. La panne de ces importantes unités d'automatisation aurait entraîné la fermeture de la station hydraulique. Bürkert a fourni une solution de remplacement durable en proposant les îlots de distribution très compacts de type 8652. Ils ont été installés dans des armoires électriques robustes qui, grâce à leurs dimensions réduites (L/P/H : 400 X 210 x 500 mm), pouvaient être facilement placées sur l'installation. Au total, six de ces armoires sont aujourd'hui installées à proximité des vannes de process.
Les anciennes ont été rapidement remplacées par les nouvelles
Wasserwerk Brokstedt
Grâce à la plaque d'adaptation AirLINE-Quick de série, le montage a été simple ainsi que l'utilisation de tuyaux et de câbles pneumatiques, ce qui a permis de réduire les coûts tout en minimisant les points de fuite potentiels. La surveillance automatique de la pression, de la rupture des câbles et des temps de fonctionnement des vannes permet de détecter les défauts avant toute défaillance de l'installation, ce qui renforce la sécurité. Les messages d'erreur sont affichés en texte clair sur l'écran de manière conviviale. De plus, il existe une commande manuelle d'urgence et les différentes vannes peuvent être remplacées en cours de fonctionnement. Les îlots de distribution communiquent avec la commande supérieure et le système de guidage de la station hydraulique via Profinet.
La mise en service des nouveaux îlots de distribution a également été effectuée avec succès. Le spécialiste de l'automatisation chargé de cette tâche s'est également réjoui de la bonne collaboration. Bürkert a préalablement convenu avec lui sur les logiciels et les protocoles. Les nouveaux îlots de distribution, en tant que solutions complètes plug and play, ont pu être intégrés dans l'installation et mis en service en peu de temps, sans perturber la production d'eau potable. Pendant le réaménagement d'une conduite d'eau, les autres continuaient à fonctionner sans interruption.
« Malgré la technique utilisée, la nouvelle solution est très simple et facile à utiliser par chaque collaborateur, par exemple en cas de panne. Un débitmètre à flotteur supplémentaire permet à chacun de visualiser en un coup d'œil si tout fonctionne de manière fiable. »