Les pompes à membrane LEWA utilisées dans le traitement WAO des eaux usées industrielles toxiques des usines d'éthylène et des raffineries
Les fluides usés contenant de la soude caustique exigent une technologie de pompe haute pression hermétiquement étanche pour leur traitement.
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Les eaux usées provenant de la production d'éthylène dans les industries chimiques et pétrochimiques ainsi que dans les raffineries de pétrole posent un défi particulier en termes de traitement de l'eau. En effet, elles contiennent des polluants dangereux tels que les sulfures et les mercaptans, qui ne réagissent pas aux méthodes de traitement traditionnelles et les industriels ont recours à l'oxydation par voie humide ou WAO pour Wet Air Oxidation pour les traiter. Grâce à une température élevée et à une forte pression, cette méthode permet d'oxyder les composés critiques afin de rendre le fluide apte à subir un traitement biologique. La meilleure technique disponible (B.A.T.), telle que reconnue par la Commission IPPC de l'Union européenne pour la prévention et la réduction intégrées de la pollution, est le procédé TOP - Wet Air Oxidation mis au point par le groupe 3V, fournisseur d'équipements de traitement basé en Italie. Sur la base de cette technologie, 3V Tech fabrique des systèmes modulaires à l'échelle industrielle qui réduisent la demande chimique en oxygène (DCO) de l'eau usée caustique jusqu'à 99 %, la DCO résiduelle étant détoxifiée, décolorée et presque entièrement biodégradable. Afin de traiter ce fluide caustique usé, le processus nécessite une technologie de pompe à haute pression hermétiquement étanche, adaptée aux fluides dangereux et permettant des débits réglables ainsi qu'une grande précision de positionnement. Pour ses installations TOP, 3V Tech s'appuie donc sur les pompes à membrane LEWA, dont les têtes de membrane en PTFE breveté offrent une résistance chimique maximale.
« Les eaux usées industrielles des usines pétrochimiques et chimiques sont contaminées par des molécules organiques lourdes et complexes particulièrement difficiles à traiter », explique Camilla Navicello, experte commerciale chez LEWA Italy Srl. « Les fluides caustiques usés sont non seulement odorants et très colorés, mais surtout, ils contiennent des sulfures de sodium, des mercaptans, des phénols et des hydrocarbures émulsifiés. L'oxydation par voie humide (WAO) est utilisée pour dégrader l'eau usée chargée de composés organiques complexes à des pressions et des températures élevées, avec l'ajout d'oxygène, d'une manière efficace, écologique et flexible ». Grâce à ce procédé, la plupart des polluants dangereux peuvent être dégradés en substances plus faciles à traiter, telles que le dioxyde de carbone, la vapeur d'eau, le sulfite et le sulfate, et en formes organiques plus simples, qui sont biodégradables au cours d'une deuxième étape du processus conventionnel.
Le groupe 3V, basé en Italie, compte parmi les leaders mondiaux du marché de l'oxydation par voie humide (WAO) avec le procédé TOP - Wet Air Oxidation. Dans un processus similaire à la combustion sans flamme, cette méthode est capable d'oxyder des molécules lourdes et complexes à des niveaux de température et de pression élevés, réduisant la DCO du fluide dangereux jusqu'à 99 % et éliminant de manière permanente toute odeur et toute couleur. La filiale 3V Tech, fournisseur d'équipements de traitement, applique cette méthode à l'échelle industrielle, en fabriquant des systèmes modulaires clés en main spécialement conçus pour les produits caustiques usés toxiques et non biodégradables.
Des pompes hermétiques et fiables pour le traitement des fluides dangereux
Pour transférer ce fluide pollué et odorant, les installations TOP - Wet Air Oxidation doivent être équipées d'une pompe hermétiquement étanche et fiable. 3V Tech s'est adressé à LEWA Italie qui présente une grande expérience dans ce type d'application. S'appuyant sur l'expertise des équipes de LEWA Allemagne, LEWA Italie a recommandé des pompes à membrane LEWA ecoflow économes en énergie pour ce projet difficile : « Nos pompes à membrane se caractérisent par le matériau et la conception de leur membrane sandwich brevetée », explique M. Navicello. « d’une part, elle est fabriquée en PTFE, qui présente une plus grande résistance chimique que les matériaux conventionnels tels que l'EPDM. D'autre part, la pompe est surveillée en permanence par un système fiable de protection des membranes DPS ». Le DPS détecte instantanément si l'une des membranes est endommagée, tandis que la conception de la membrane sandwich maintient la tête de pompe entière hermétiquement étanche, même en cas d’endommagement. Cette construction particulière et le système spécifique de membranes sont la clé qui permet d'obtenir les caractéristiques de pointe des pompes nécessaires à l'efficacité et à la sécurité des installations WAO.
En ce qui concerne le matériau des autres composants en contact avec le liquide des pompes LEWA ecoflow, l'acier inoxydable standard 316/316L est généralement suffisant pour éviter la corrosion, même avec des fluides usés caustiques et agressifs contenant du sulfure. En fonction de la consistance spécifique du fluide et des températures de fonctionnement, il est toutefois possible d’utiliser des alliages spéciaux tels que le Ti-Alloy ou l'Hastelloy, qui offrent une résistance chimique encore plus élevée. Des modèles antidéflagrants sont également proposés, en fonction des demandes de zones de sécurité sur le site. « Tous les composants de la pompe sont conçus pour maintenir de manière fiable leurs excellentes conditions d'aspiration et de fonctionnement général pendant des périodes prolongées et nécessitent peu d'entretien », ajoute M. Navicello. « La fiabilité, la sécurité du processus et la convivialité de ces pompes sont exceptionnelles. Ce sont des qualités essentielles lorsqu'il s'agit de traiter des types d'eaux usées aussi toxiques et odorantes pour des sites très différents dans le monde entier. »
Conception modulaire de la pompe pour diverses applications dans le domaine de l'éthylène et du raffinage
Grâce à sa coopération avec 3V Tech et à la fourniture de pompes à membrane LEWA pour l'oxydation par voie humide WAO dans les usines de fluides caustique usés, LEWA Italie a renforcé son expérience dans ce type d’application. En fonction de la quantité d'eaux usées à traiter, les pompes LEWA sont utilisées dans différents modèles, la série de pompes triplex LEWA, très robuste et compacte, étant la mieux adaptée aux installations de grande taille. Grâce à leur conception modulaire variable, LEWA peut réaliser des solutions de pompage spécifiques pour les applications WAO afin de répondre à toutes sortes de demandes. Certains sites exigent même une documentation exigeante et des tests de pompe, qui sont également fournis par le fabricant de la pompe. « Bien que LEWA Italie ait la charge du projet 3V Tech, nous tenons à remercier nos collègues allemands pour leur étroite collaboration. Grâce à la présence internationale de LEWA, nous sommes en mesure de réaliser ce type de solutions WAO dans le monde entier », conclut M. Navicello.
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Légende photo 1 : pour ses installations WAO, 3V Tech utilise des pompes à membrane LEWA, dont la membrane brevetée en PTFE offre une meilleure résistance chimique que les matériaux conventionnels.
Légende photo 2 : pour traiter l'eau usée caustique, le procédé WAO nécessite une technologie de pompe hermétique et résistante à la corrosion, adaptée aux fluides dangereux et permettant des débits de haute précision ainsi qu'une grande exactitude de positionnement.
