qualité de l'eau micropolluant filtration REX
Études
Eau potable
TSM 6 2019 - Page(s) 87-98

Retour d’expérience sur la traitabilité d’une nitrosamine en production d’eau potable à l’échelle pilote

Feedback on the removal of a nitrosamine in drinking water treatment at pilot scale

Résumé

La présence de N-nitrosomorpholine (N-MOR) et de son précurseur, la morpholine (MOR), a été détectée en 2012 dans le forage d’Yport, l’une des principales ressources d’eau brute du Havre Seine Métropole. La valeur en N-MOR a ponctuellement dépassé le seuil de 100 ng/L recommandé pour l’eau distribuée par la direction générale de la santé. Dans ce contexte, la collectivité a sollicité une étude visant définir la filière de traitement cible adaptée à l’élimination de ces micropolluants émergents. Le souhait de la collectivité étant de privilégier des solutions de traitement retirant les micropolluants plutôt que celles les transformant, l’étude a évalué les performances des procédés d’adsorption sur charbon actif et d’osmose inverse basse pression (OIBP), séparément et en couplage. Deux types de charbon et trois types de membranes ont été testés. Les essais pilotes menés sur site ont montré que la mise en œuvre de charbon actif en poudre (CAP) au sein d’un réacteur spécifique permet une élimination acceptable de la N-MOR (60 % max) à condition de mettre en œuvre un taux de traitement élevé (› 25 g/m3) et un temps de contact limité (10 h max.) pour éviter les phénomènes de désorption. L’élimination de la MOR par le CAP est quant à elle très limitée (10 % max). Les essais pilotes sur membranes d’OIBP (seuil de coupure ‹ 200 Da) ont mis en avant une élimination élevée (environ 90 %) de la N-MOR et plus limitée de la MOR de 15 à 85 % selon les membranes testées. Transposer les résultats obtenus de l’échelle pilote à l’échelle industrielle est possible pour la filtration membranaire, mais plus difficile pour le réacteur CAP, du fait qu’il n’existe pas à ce jour de technologies adaptées aux conditions optimales définies (taux élevé, âge des boues de CAP faible).

Abstract

The presence of N-nitrosomorpholine (N-MOR) and morpholine (MOR) was detected in 2012 in the Yport well, one of the main raw water resources of Havre Seine City. The N-MOR value sometimes exceeded the threshold of 100 ng/L recommended by French health authorities. In this context, Havre Seine city has requested a study aiming at defining the target treatment line for the removal of these emerging micropollutants. Taking into account the request of local authorities to select treatment solutions that remove micropollutants rather than those that transform them, the study evaluated the performance of activated carbon adsorption and low-pressure reverse osmosis (OIBP) either separately or in combination. The on-site pilot tests emphasized that the injection of PAC within a specific reactor allows a suitable removal of N-MOR (60% max.) provided that a high dosing rate of PAC (› 25 g/m3) and a limited contact time (max.10 hours) are employed to avoid desorption phenomena. The removal rate of the MOR by PAC is low (10% max). Pilot tests on LPRO membranes (cutoff threshold ‹ 200 Da) highlighted a high removal rate of N-MOR (about 90%) and a more limited removal for MOR, from 15 to 85% depending on the tested membranes. The transposition of the results from pilot-scale to full-scale is simple for LPRO process. That is more critical for PAC adsorption process since there are currently no technologies adapted to the optimal conditions defined at pilot-scale (high rate, low PAC sludge age).

Mots clés : nitrosamines, nitrosomorpholine, morpholine, adsorption, charbon actif en poudre, Osmose inverse basse pression, étude pilote
Keywords : nitrosamines, N-MOR, MOR, adsorption, powdered activated carbon, Low pressure reverse osmosis, pilot testing
https://doi.org/10.1051/tsm/201906087

1,4,5 SUEZ Cirsee – Le Pecq
2 SUEZ Consulting – Saint-Grégoire
3 Le Havre Seine Metropole – Le Havre

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Article paru dans TSM 6 2019
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