De quelle quantité d’ozone un débit d’eau de 100 m³/h a-t-il besoin ?

Il n’existe pas de capacité de générateur d’ozone unique pouvant être attribuée à 100 m³/h d’eau. La production d'ozone requise dépend de l'objectif du traitement, de la dose d'ozone, de la qualité de l'eau et de l'efficacité avec laquelle l'ozone généré est transféré dans l'eau.

C'est pourquoi un débit tel que 100 m³/h doit être traité comme le point de départ d'un calcul technique plutôt que comme la spécification finale de l'équipement. Un même flux peut nécessiter une production d’ozone très différente selon que le procédé implique une désinfection, une oxydation, un polissage, une réutilisation ou un traitement des eaux usées.

Le calcul de base commence par la dose d'ozone

Pour un dimensionnement préliminaire, la relation entre le débit d’eau et la dose d’ozone peut être exprimée comme suit :

Consommation d'ozone (kg/h) = Débit (m³/h) × Dose (mg/L) ÷ 1000

Pour un procédé hypothétique de 100 m³/h :

Ces chiffres représentent la consommation théorique d'ozone basée sur la dose sélectionnée. Elles ne doivent pas être interprétées comme une recommandation universelle en matière d'équipement, car la demande réelle en ozone varie en fonction de la qualité de l'eau et de l'objectif de traitement.

Pourquoi le même débit de 100 m³/h peut nécessiter un équipement différent

Le débit nous indique la quantité d’eau qui traverse le processus. Cela ne nous dit pas quelle quantité d’ozone l’eau va consommer.

L'eau contenant une concentration plus élevée de composés oxydables peut consommer de l'ozone plus rapidement que l'eau de traitement relativement propre. Une application de désinfection peut également avoir une demande en ozone différente de celle d'un processus d'oxydation ciblant la couleur, les composés organiques ou les contaminants difficiles à oxyder.

C'est pourquoi le dimensionnement professionnel doit prendre en compte l'objectif de traitement et l'analyse de l'eau avant de sélectionner une configuration de générateurs d'ozone industriels .

Ne confondez pas la production d’ozone avec le transfert d’ozone

Supposons qu'un générateur produise une certaine quantité d'ozone par heure. Cela ne signifie pas que la même quantité se dissoudra dans l’eau traitée.

L'ozone doit passer par la préparation du gaz, l'injection et le contact gaz-liquide avant d'être disponible dans l'eau. Une partie de l'ozone peut rester en phase gazeuse ou être détruite par le processus de traitement des effluents gazeux.

Pour cette raison, le dimensionnement du générateur doit tenir compte des performances de transfert attendues du système complet.

Les composants tels que les mélangeurs gaz-liquide d'ozone , les injecteurs et les chambres de contact peuvent avoir une influence significative sur l'utilisation de l'ozone. Un générateur avec un rendement plus élevé n'est pas automatiquement la solution la plus économique si le dispositif de transfert en aval est inefficace.

La qualité de l'eau devrait être incluse dans la conception

Des essais en laboratoire ou pilotes peuvent fournir une base plus fiable pour estimer la demande en ozone lorsque l'objectif de traitement est complexe. Les informations importantes peuvent inclure la charge organique, la couleur, la turbidité, la température, le pH et les composés qui doivent être oxydés.

Pour les applications de traitement des eaux usées en particulier, la demande en ozone peut varier considérablement entre les différents flux industriels. Une dose standard copiée d'un autre projet peut donc entraîner soit un traitement insuffisant, soit des coûts d'exploitation inutiles.

Le contenu existant en matière d'ingénierie des eaux usées de FEILI souligne de la même manière que le dosage de l'ozone doit être évalué en fonction des caractéristiques des eaux usées, des objectifs de débit et de traitement plutôt que choisi parmi un nombre fixe.

Comment les heures de fonctionnement affectent la sélection du générateur

Deux systèmes ayant les mêmes besoins théoriques en ozone peuvent néanmoins nécessiter des configurations de générateur différentes si leurs horaires de fonctionnement sont différents.

Un système fonctionnant plusieurs heures par jour peut avoir des exigences de refroidissement et de maintenance différentes de celles d'un système conçu pour un fonctionnement continu prolongé. Une capacité de réserve peut également être envisagée lorsqu’un traitement ininterrompu est important.

Pour une installation de production, la question de conception pratique peut donc être :

Quelle quantité d’ozone est nécessaire par heure, combien d’heures par jour le système fonctionnera-t-il et que se passe-t-il si un générateur nécessite un entretien ?

Pourquoi la concentration d'ozone est importante

La concentration d'ozone dans le gaz d'alimentation affecte la conception de l'étape d'injection et de transfert. Une concentration plus élevée d'ozone peut permettre à davantage d'ozone d'être introduit dans un flux de gaz donné, ce qui peut influencer les dimensions du système et les conditions de transfert.

La configuration correcte dépend de la technologie du générateur, de l'alimentation en oxygène, du débit d'eau et des exigences du processus. C'est l'une des raisons pour lesquelles une machine à ozone pour le traitement de l'eau doit être sélectionnée dans le cadre d'un système plutôt que comme élément d'équipement isolé.

Comment les projets de 100 m³/h doivent-ils être estimés ?

Une enquête technique utile devrait inclure plus d’informations que « 100 m³/h de traitement de l’eau ». Les acheteurs peuvent fournir :

• Débit d'eau : 100 m³/h
• Source d'eau et application
• Objectif du traitement
• Données disponibles sur la qualité de l’eau
• Dose cible d’ozone ou résultat du traitement
• Heures de fonctionnement par jour
• Alimentation en oxygène ou en air disponible
• Conditions d'installation et de refroidissement

Grâce à ces informations, un fabricant de générateurs d'ozone peut évaluer les besoins de production attendus et recommander les équipements d'injection, de mélange et de surveillance associés.

Comment vérifier la production d’ozone ?

Après l'installation, la puissance du générateur doit être vérifiée dans des conditions de fonctionnement réelles. La concentration de gaz, le débit de gaz, les paramètres électriques et l'ozone dissous peuvent fournir des informations utiles pour savoir si le système fonctionne comme prévu.

Lorsque le contrôle du processus nécessite une mesure continue, un moniteur de concentration d'ozone peut fournir des données de fonctionnement pour le réglage et le dépannage.

Pour une installation de traitement d’eau de 100 m³/h, il n’y a donc pas de réponse responsable basée uniquement sur le débit. La capacité d’ozone correcte résulte de la combinaison du débit d’eau, de la dose d’ozone, de la qualité de l’eau, de l’efficacité du transfert et des conditions de fonctionnement.

Le calcul constitue le point de départ. Les données de processus et les tests du système fournissent la confiance technique nécessaire avant la sélection finale de l'équipement.

Besoin d'un système à l'ozone pour un procédé de 100 m³/h ? Fournir le débit d'eau ainsi que l'objectif de traitement et les données disponibles sur la qualité de l'eau permettront à un fournisseur de faire une recommandation de dimensionnement beaucoup plus significative que le seul débit.