Guide pour comprendre les avantages des cartouches filtrantes NanoARG à 0.2 micon absolu

Qu'est-ce que la taille des pores et comment savoir quel est le meilleur pour moi ?

Les systèmes de classification actuels pour les filtres combinés avec la grande variété de filtres à cartouche disponibles sur le marché peuvent rendre difficile la sélection de la bonne cartouche pour une application spécifique. Avant de choisir une cartouche, il est important de comprendre les filtres à cartouche, leur fonctionnement, leur classification et la technologie ouvrant la voie à de nouvelles façons d'envisager l'efficacité de la filtration.

Évaluations

La taille des pores correspondant à un retrait de 85% est généralement appelée la valeur nominale du filtre. Cependant, différents fabricants évaluent leurs valeurs nominales différemment.
Pour nos besoins ici, une estimation absolue est la taille des pores où 99,9% d'efficacité de filtration est atteinte. Cependant, et ceci est important, la définition de la taille absolue des pores varie d'un fabricant de filtres à un autre. En théorie, un indice de taille de pores absolu pour un filtre est basé sur la plus grande particule de provocation, habituellement une perle de verre, qui passera à travers le filtre. Rien de plus grand que cette cote ne devrait traverser le filtre. D'autres peuvent définir cela en fonction de la réduction du log comme nous le faisons. Par exemple, si le filtre peut réduire une taille de particule de 3-log (ou 99,9%), alors ce serait l'évaluation de la taille absolue des pores appliquée.
Par exemple, les bactéries sont plus grandes que 0,2 microns, donc une cote absolue de 0,2 implique une capacité d'assainissement. Mais cela ne couvre pas les virus, dont la plupart sont inférieurs à 0,2 microns.

Filtres électropositifs
 

La plupart des filtres séparent les particules par les mécanismes de tamisage, d'impaction inertielle, d'interception et de diffusion. Ceci est vrai pour la plupart des membranes ainsi que pour les filtres à profondeur fibreuse.

Les filtres électropositifs utilisent principalement l'adsorption (électro-adhésion) comme mécanisme de filtrage. Ce principe a été utilisé pendant des décennies, à la fois comme membranes et dans le filtres à profondeur fibreuse. Les filtres NanoARG sont hautement efficaces, fibreux et électropositifs. Ils ont également un débit élevé, ce qui est une cible de performance combinée difficile
Contrairement aux filtres NanoARG, les membranes électropositives présentent plusieurs inconvénients dont une très faible capacité de rétention des impuretés, et une tendance à s'encrasser rapidement.

En outre, ils ont tendance à avoir une faible fiabilité (toute faille dans sa surface peut conduire à une percée) et des coûts élevés pour les matériaux, la maintenance et le fonctionnement réel.
NanoARG est un média filtrant fibreux électropositif avec une efficacité élevée d'élimination des particules et une grande capacité de rétention des impuretés. Lorsqu'il est incorporé dans un filtre plissé, son débit est équivalent ou supérieur à celui des filtres plissés dont la valeur est de 1 à 2 microns. L'indice absolu de NanoARG est de 0,2 micron, mais l'écoulement à travers une cartouche standard de 2,5 "de diamètre x 10" de haut est de 10 gpm avec une perte de charge initiale inférieure à 0.7bar. Les débits élevés (Figure 1) sont de plus une caractéristique des filtres NanoARG.

FIgure 1 : Débits admis par les les cartouches NanoARG

Débit de pointe basé sur le débit initial en utilisant une nouvelle cartouche filtrante et de l'eau propre pendant les tests en laboratoire.

Qu'est-ce que le DHC et pourquoi est-ce important ?

Dirt Hold Capacity ("DHC") -La capacité de rétention des salissures- désigne généralement la capacité d'une cartouche filtrante à retenir un poids donné de particules avant de "boucher" la cartouche. La logique dicte que pour une taille de pores donnée, plus la particule qui conteste ce filtre est grande, plus le DHC sera important (en fonction du temps nécessaire pour que le filtre se bouche) et les particules plus petites passeront simplement dans les pores plus grands.
Cependant, il existe de nombreuses applications où la capture de ces particules plus petites a une importance significative.

Tout comme un filtre standard, le média filtrant fibreux électropositif NanoARG tamise mécaniquement des particules plus grandes que la taille moyenne de ses pores. Cependant, le NanoARG adsorbe également les plus petites particules dans toute sa structure fibreuse, ce qui donne des niveaux de DHC beaucoup plus élevés que les cartouches filtrantes standards. En d'autres termes, si vous pesiez la quantité de «saleté» capturée par une cartouche de filtre NanoARG par rapport aux autres cartouches filtrantes, le filtre NanoARG dépasserait de loin le filtre standard (voir Figure 2).

En tant qu '«aimant» à particules «à large spectre», la cartouche NanoARG élimine à la fois les grosses particules et les particules fines. Par exemple, dans les applications utilisant actuellement une cartouche de 2 microns, le NanoARG éliminera les particules «plus grosses» avec une efficacité similaire à celle de la cartouche de sédiments de 2 microns. Cependant, lorsque les deux cartouches sont pesées et comparées après avoir fonctionné dans des conditions identiques et pendant la même période, la NanoARG aura éliminé plusieurs fois la quantité de particules (en poids) de la cartouche de sédiments standard. La différence est que NanoARG éliminera pratiquement toutes les particules submicroniques qui traversent un filtre conventionnel.

 

Dans de nombreuses applications, l'élimination des particules submicroniques est vitale. Ils sont responsables d'une grande partie de l'encrassement des membranes d'osmose inverse (OI) et dégraderaient l'efficacité des systèmes de désinfection aux ultraviolets (UV) et à l'ozone. Les fines non filtrées et les matières colloïdales peuvent également affecter les processus chimiques et affecter la qualité des surfaces des produits de précision.
Les membranes sont des filtres de surface avec très peu de DHC. Par conséquent, bien que leur efficacité puisse être élevée, leur capacité à retenir la saleté entraîne souvent un encrassement prématuré entraînant des cycles de nettoyage fréquents et des coûts d'exploitation accrus.

 

Fig 2 :DHC (A2 Fine Dust Test) de NanoARG par rapport aux autres matériaux filtrants :

 

 

Combien de temps ma cartouche NanoARG continuera-t-elle à fonctionner ?

La durée de vie d'un filtre est une question très courante, mais difficile à résoudre. Plusieurs facteurs peuvent affecter la vie, mais le facteur déterminant est la charge et le type de particules filtrées. Les contaminants particulaires peuvent inclure la matière inerte colloïdale, les particules inorganiques telles que les oxydes métalliques, la matière organique naturelle (MON), le carbone organique total (COT) incluant les acides humiques / tanniques / fulviques, les endotoxines, les bactéries, les kystes, les virus, etc. En France, la réglementation exige que la turbidité (définie comme un trouble dans l'eau dû à la vase ou à la matière organique en suspension) de l'eau municipale soit réduite à moins de 1 NFU (Nephelometric Formazin Unit).
Le volume d'eau traité pour respecter les limites NFU requises et / ou la perte de charge qui est développée fournit des mesures utiles pour la durée de vie d'une cartouche (Figure 3).

 

figure 3 Durée de vie avec eau municipale pour les cartouches filtrantes NanoARG

 

Modèle	2505	2510	2520	2530	2540	4510	4520	4540
Capacité avant dégradation significative des performances d'élimination du virus lorsqu'il est provoqué par l'eau municipale locale à 1,0 NFU
litres	56.781,00	132.489,00	283.905,00	378.541,00	567.811,00	321.760,00	662.447,00	1.362.748,00

 

Comment puis-je déterminer l'efficacité de mon filtre ?

Bien qu'il ne soit pas souvent utilisé dans le monde de la filtration d'aujourd'hui, il est utile d'aborder une brève introduction sur les pourcentages d'efficacité de la filtration. L'efficacité est un indicateur de la façon dont un filtre contrôle les particules: c'est-à-dire, si une particule sur deux (> 0,5 um) dans le fluide passe à travers le filtre, le rendement à 0,5 um vaut 2; si une particule sur 200 (> 0,5 μ) traverse le filtre, le rendement est de 200.

 

Par conséquent, les filtres ayant une efficacité supérieure retiennent plus de particules d'une taille donnée. L'efficacité pour une taille de particule donnée dépend également de la quantité  de particules de cette taille dans un courant d'eau.

 

Les cartouches filtrantes NanoARG présentent un niveau d'efficacité inégalé en raison de leur débit élevé et de leur faible perte de charge. Cette efficacité est attribuée aux fortes forces électropositives qui capturent les particules beaucoup plus petites que la taille relativement importante des pores du média. L'efficacité de NanoARG a été déterminée par des tests en laboratoire avec une particule de taille donnée sous la forme de billes de latex (généralement utilisé pour la R & D de filtration), leur concentration (indiquée en NTU) dans un courant qui coule, avec l'efficacité résultante exprimée en pourcentage de particules enlevées (Figure 4).

 

Figure 4 Efficacité de filtration NanoARG

 

Taille particules	NTU	Efficacité
0,2 µ	10	> 99.9%
0,5 µ	100	> 99.99%
1,0 µ	250	> 99.9996%

 

Comment fonctionne l'électroadhésion?

 

L'explication technique

L'électroadhésion utilise la différence de charge qui peut exister entre une surface (ou fibre) et une particule dans une solution aqueuse, où une charge est accumulée par l'effet de double couche. Le potentiel zêta est une mesure de la force motrice entre la particule et la surface fixe, agissant pour attirer ou repousser les deux. La plupart des bactéries et la plupart des autres particules sont électronégatives dans l'eau. Les plus petites particules ont également tendance à devenir plus électronégatives. Ainsi, une surface fixe électropositive serait beaucoup plus efficace pour attirer et retenir les particules qu'une surface électronégative. Un autre facteur est l'aire de la surface solide qui est exposée aux particules dans le fluide. Celui qui a une grande surface peut supporter plus de charges électropositives et donc adsorber plus de particules.

 

L'avantage NanoARG

L'ingrédient électro-adsorbant du filtre NanoARG est une fibre de nano-alumine qui a une surface comprise entre 350 et 500 m2 / g, la quasi-totalité de la surface extérieure de la fibre étant exposée à tout le spectre de particules dans une solution aqueuse dynamique. De telles surfaces élevées sont inaccessibles soit dans une membrane d'UF, soit dans un filtre fibreux, même lorsque des nanofibres sont utilisées. Les nanofibres sont très difficiles à fabriquer beaucoup moins de 100 nm de diamètre contre 2 nm de diamètre dans le cas de la nano alumine.
Et même si une fibre de nanoalumine de 2 nm de diamètre était disponible dans le commerce, cette fibre (et pratiquement tous les autres nanomatériaux) aurait une très forte tendance à s'agglomérer avec les autres nanofibres. Une fois que cette agglomération se produit, l'avantage de cette énorme surface est perdu. La clé de l'avantage de NanoARG est que nous avons développé une nouvelle méthode de greffage de ces fibres d'alumine submicroniques en permanence sur un échafaudage. Cela permet de séparer les fibres les unes des autres, de sorte que chaque fibre puisse faire cepourquoi elle est optimisée. . . attirer et capturer des particules submicroniques.

 

La nano-alumine est attachée à un échafaudage de micro-fibres de verre plus grand et ensuite formée en un filtre non-tissé qui a une taille de pores d'environ 1 - 2 microns. Le filtre retiendra les particules supérieures à 2 microns par tamisage mécanique. Les particules plus petites que la taille moyenne des pores sont forcées dans la matrice où elles sont adsorbées. L'efficacité de l'adsorption dépend de la vitesse d'écoulement, de la taille des particules et de la profondeur du lit. Avec une gamme de 5 à 10, le pH n'est pas une variable significative.
Généralement, une cartouche NanoARG plissée ayant une épaisseur de filtre de 1 mm est capable d'absorber plus de 99,999% des bactéries, même les plus petites telles que Klebsiella terrigena (0,5 micron). Des études d'adsorption avec des sphères de latex de 0,2 micron montrent qu'une cartouche plissée peut être évaluée comme un filtre absolu de 0,2 micron.
L'énorme surface d'adsorption active dans les cartouches NanoARG est un facteur important de cette efficacité. Par exemple, un filtre NanoARG standard de 2,5 à 10 pouces peut avoir environ 20 cm2 de média. Cependant, la surface adsorbante disponible pour cette même cartouche approche 968 000 cm2. De même, une cartouche de 4,5-40 " peut avoir environ 225 cm2 de support, mais aura une capacité d'adsorption de plus de 1 393 545 600 cm2.

 

La proposition de valeur NanoARG : prix plus élevé. . . Moindre coût

 

Voici le défi. Comment présentez-vous un article dont le prix peut être supérieur à celui d'un produit alternatif, mais qui propose d'autres valeurs telles qu'une durée de vie plus longue, une meilleure performance ou une fiabilité plus élevée? Les termes «rentable», «coût du cycle de vie», «rentabilité», «coût de possession», etc. me viennent à l'esprit. Chacun de ces termes reconnaît qu'il peut y avoir de la valeur dans un article à prix plus élevé.
Pour nos besoins, nous appellerons cela le coût total de possession (TCO en anglais). En tant qu'outil de gestion, la modélisation TCO prend systématiquement en compte tous les coûts liés à une décision d'investissement. Les modèles TCO ont été initialement développés par Gartner Research en 1987 et sont maintenant largement utilisés dans pratiquement toutes les industries. En termes simples, TCO évalue tous les coûts, directs et indirects, encourus tout au long du cycle de vie d'un actif, y compris l'acquisition et l'approvisionnement, les opérations et la maintenance, et la gestion en fin de vie.
Dans la filtration de l'eau (historiquement, la proposition de valeur incorpore les valeurs connues des débits, ΔP, capacité de rétention des impuretés, indices absolus, etc.) la question du prix par rapport au coût a été assez bien documentée et assez simple. Cela a entraîné le développement, la maturation du marché et la croissance désormais relativement stable des ventes avec des filtres vénérables tels que les produits en polypropylène fondu, à âme enroulée et même certains produits en polypropylène plissé et à membrane.
Ces types de filtres peuvent être considérés comme des «commodités» et les tentatives d'amélioration de leur performance sont quelque peu limitées, car ces technologies échelonnées font généralement de petites avancées progressives - le cas échéant. Dans cette optique, le principal moteur du marché est le prix, et tend à être le plus affecté par le contenu de la main-d'œuvre à faible coût et / ou un investissement substantiel dans l'automatisation qui peut être risqué.

 

Les filtres NanoARG offrent un avantage financier important découlant des avantages suivants:

 

Opérations améliorées - en supprimant les fines en plus des particules plus grossières dans un flux d'eau, de nombreuses industries verront une performance considérablement améliorée.

  Dernière ligne de défense hautement efficace pour les process et équipements en aval
 

- Systèmes d'osmose inverse (RO)
- Systèmes de désinfection à l'ozone ou aux UV
- Membranes ultraporeuses
- Lits de charbon et résine
- Brumisateurs et buses de pulvérisation à petite ouverture, pompes, systèmes de découpe au jet d'eau, etc.
- La réduction des microabrasions sur les produits finis réduira les taux de rejet.

 

DHC - Capacité pouvant être des centaines de fois supérieure à celle des filtres conventionnels

 

-Moins d'éléments de remplacement;
-Réduction des coûts d'entretien
-Moins de temps d'arrêt du système.

 

ΔP - Un abaissement significatif des pertes de charge

-Moins d'énergie consommée pour forcer les fluides à travers un média filtrant «étanche»;
-Moins d'usure et de déchirure sur les autres composants du système;
-Liberté de concevoir des processus supplémentaires dans un système de traitement car NanoCeram n'ajoute pas de manière significative à la perte de charge totale d'un régime de traitement.

 

Coûts d'exploitation réduits - Aucun des coûts d'exploitation permanents des systèmes membranaires de contre-rinçage et produits chimiques à forte intensité
 

-La consommation d'énergie pendant les cycles de rétrolavage;
-Pas de gaspillage d'eau;
-Pas de coûts de main-d'œuvre pour les opérations de nettoyage;
-Réduction du temps d'arrêt du système par rapport aux systèmes à membrane qui nécessitent un nettoyage constant;
-Élimination des déchets dangereux lors des cycles de rétrolavage.

 

Pour toutes ces raisons, nous affirmons que les cartouches NanoARG ont un prix certes, plus élévé mais un moindre coût en définitive.

 

Pour choisir le bon modèle d'adoucisseur en fonction de vos besoins, vous devez connaître la dureté de l'eau exprimée en degrés français (° F) et identifier une consommation quotidienne maximale d'eau ou le nombre de personnes auxquelles l'adoucisseur d'eau est destiné. Avec ces données peuvent être déterminées la quantité de résine nécessaire pour répondre aux demandes, puis revenir au type d'adoucisseur d'eau le plus approprié.

Le processus physique de réduction des carbonates de clacium obtenu par le passage de l'eau sur une résine d'échange d'ion est communément appelé "adoucissement" et a pour résultat final de la réduction de la dureté de l'eau.
Les avantages sont immédiats: divers équipements tels que: chaudières, lave-vaisselle, machines à laver, etc sont protégés contre le calcaire, ce qui signifie une réduction de la consommation d'énergie, des coûts de maintenance ainsi qu'une consommation plus faible de détergents et de savon. En outre, l'échange calorifique de vos équipements sera meilleur et permettra des économies d'énergie considérables.

Enfin "eau adoucie", empêche les disgracieux dépôts sur les sanitaries et préserve la douceur et les propriétés de notre peau et de nos vêtements.
Le processus d'échange d'ions provoque une saturation progressive des résines retenant les sels de calcium et de magnésium, les résines deviennent progressivement saturées et elles perdent graduellement leur capacité d'adoucissement, mais, lorsque la saturation est atteinte, ils n'ont pas besoin d'être changés. Un avantage important des adoucisseurs est la possibilité de régénération des résines. La régénération est effectuée en utilisant de l'eau chargée en chlorure de sodium hydrogène (sel commun). Le sel est dissous dans l'eau, dans une solution appelée saumure et est stocké dans un réservoir de stockage placé à proximité de l'adoucisseur (armoires ou cuve de sel).
En passant à travers les résines, la saumure réintègre la capacité d'échange d'ions, en rechargeant les résines avec des ions sodium et en éliminant simultanément la dureté (ions calcium et magnésium) retenue pendant la phase d'adoucissement.
Le processus de régénération se déroule de manière complètement automatique et l'alimentation en eau est toujours garantie car pendant la phase de régénération des résines, l'adoucisseur se met automatiquement en mode BY-PASS.

Généralités

En raison de sa simplicité et de son efficacité, la stérilisation de l'eau par rayonnement UVc s'est largement développée ces dernières années.

Le rayonnement UVc à 253,7 Nanomètres constitue une partie du rayonnement solaire qui est reproduite artificiellement. Ces UVc ainsi produit ont une intensité beaucoup plus élevée que la lumière du soleil et sont utilisés pour stériliser l'eau.

Cette technologie de choix en matière de désinfection est reconnue pour la supression de la légionelle, des microbes, bactéries, virus, protozoaires et ce, dans le respect de l'environnement.

La stérilisation par rayonnement UVc est la méthode idéale pour éliminer efficacement les micro-organismes de l'eau. Cela vous permet d'obetenir une eau batériologiquement potable. Cette eau, ne sera reconnue potable que si les paramètres physico-chimique sont également verifiés et considéré comme satifaisant.

Traitement UVc et origine de l'eau

a) Eau de pluie : Ce traitement permet d'élargir l'éventail d'applications avec une sécurité d'utilisation accrue.

b) Eau de forage, de puits : Pour la prévention d'éventuelles contaminations pathogènes.

c) Eau de source ou de surface : Pour vous assure une qualité bactériologique constante.

d) Eau stockée : Pour une utilisation sanitaire de l'eau stockée dans un réservoir atmosphérique (caravanes, bateau...)

Domaines d'utilisation

Alimentation générale de la maison, bains, douches

Préparation culinaire

Frigos américains

Aquarium

Lavage des aliments

Elevages : Poulets, lapins, canards.... Pour une eau d'abreuvage sans micro-organisme potentiellement pathogène.

Avantages :

Installation et utilisation simple

Désinfection 100% physique par le procédé UVc

Traitement naturel de l'eau sans adjonction et sans risque de surdosage de produits chimiques

Pas de formation de sous produits toxiques

Maintenance réduite