Filtre à sable vs filtre multimédia vs filtre à charbon actif

Filtres à sable, les filtres multimédia et les filtres à charbon actif sont trois dispositifs de filtration couramment utilisés dans le traitement de l'eau, chacun offrant des caractéristiques et des fonctions distinctes. Les filtres à sable retiennent principalement les matières en suspension à l'aide d'un seul type de média filtrant tel que le sable de quartz, ce qui les rend idéaux pour le prétraitement visant à éliminer les particules plus grosses. Les filtres multimédia utilisent plusieurs couches de médias avec différentes tailles de particules (par exemple, anthracite, sable de quartz, grenat) pour obtenir une filtration en profondeur efficace et éliminer les particules de petite et moyenne taille. Les filtres à charbon actif utilisent du charbon actif granulaire pour adsorber les contaminants organiques, le chlore résiduel et les odeurs, améliorant ainsi la qualité sensorielle et la sécurité de l'eau traitée. Ces trois types de filtres diffèrent considérablement en termes de composition du média, de mécanisme de filtration et de scénarios d'application. La sélection doit être basée sur des exigences spécifiques en matière de qualité de l’eau.

1. Fonction principale et objectif de conception

Le filtre à sable élimine les matières en suspension, le limon et autres grosses impuretés particulaires par rétention physique, dans le but principal de réduire la turbidité de l'eau. Le filtre multimédia utilise plusieurs couches de médias filtrants pour une filtration collaborative, permettant une élimination en profondeur des matières en suspension, des colloïdes et de certaines substances organiques, dans le but d'améliorer la précision de la filtration et de protéger les équipements de précision ultérieurs. Le filtre à charbon actif repose sur l'adsorption chimique pour éliminer efficacement les substances organiques, le chlore résiduel, les odeurs et certains métaux lourds, en se concentrant sur l'amélioration des indicateurs sensoriels et de la sécurité de la qualité de l'eau. Les trois types de filtres se complètent et répondent à différents besoins de purification.

2. Différences de composition et de structure du média filtrant  

Le filtre à sable utilise un seul type de sable de quartz (0,5-1,2 mm) comme média filtrant, formant un lit filtrant homogène. Il repose principalement sur une filtration de surface, avec une hauteur de lit filtrant typique de 0,8 à 1,2 m. Le Filtre multimédia utilise une combinaison de plusieurs couches de médias filtrants (tels que anthracite + sable de quartz + grenat) pour obtenir une filtration en profondeur à travers des gradients de densité et de taille de particules, avec une hauteur totale du lit filtrant d'environ 1,2 à 1,5 m. Le filtre à charbon actif utilise du charbon actif granulaire (GAC) ou du charbon de noix de coco comme média filtrant, s'appuyant sur sa structure poreuse pour adsorber les polluants. La hauteur du lit filtrant doit être comprise entre 1,0 et 1,8 m pour garantir un temps de contact suffisant. Les trois filtres ont des caractéristiques distinctes en termes de types de médias filtrants, de méthodes de filtration et de conceptions de lits filtrants.

3. Comparaison des mécanismes de filtration et des performances

Le filtre à sable est principalement utilisé pour éliminer les matières en suspension de plus de 20 μm, avec une précision de filtration de 20 à 50 μm et un taux d'élimination de la turbidité de 60 à 80 %. Cependant, il est inefficace contre le chlore résiduel et présente une perte de charge modérée. Le filtre multimédia peut éliminer les matières en suspension et les colloïdes allant de 5 à 50 μm, avec une précision de filtration de 5 à 10 μm et un taux d'élimination de la turbidité de 85 à 95 %. Il est également inefficace contre le chlore résiduel mais présente une perte de charge plus faible. Le filtre à charbon actif élimine efficacement les substances organiques, le chlore résiduel (plus de 99 %) et les odeurs par adsorption. Il ne dépend pas de la précision de la filtration mais n'a aucun effet direct sur l'élimination de la turbidité, nécessitant une pré-filtration, et présente une chute de pression plus élevée.

4. Demande

Filtre à sable, filtre multimédia et Filtres à charbon actifconviennent à différents scénarios de traitement de l’eau. Le filtre à sable est principalement utilisé pour le dessablage des eaux souterraines, le prétraitement des grosses particules en suspension, la filtration primaire des systèmes d'irrigation et la purification de l'eau en circulation dans les piscines. Les filtres multimédia conviennent au traitement des eaux de surface à haute turbidité, au prétraitement des systèmes d'osmose inverse et à l'élimination en profondeur des matières en suspension dans les eaux usées industrielles. Les filtres à charbon actif sont efficaces pour traiter les résidus de pesticides, la déchloration et la décoloration de l'eau potable, ainsi que les odeurs d'eau amère et salée. Chacun des trois types de filtres a ses propres atouts et un équipement approprié doit être sélectionné en fonction des caractéristiques de la qualité de l'eau.

5. Comparaison de la maintenance et de l'économie

Il existe des différences significatives dans les besoins d'entretien entre les filtres à sable, les filtres multimédias et les filtres à charbon actif. Les filtres à sable nécessitent un lavage à contre-courant toutes les 8 à 12 heures, avec une durée de vie du matériau filtrant de 2 à 3 ans et une faible consommation d'énergie ; Les filtres multimédia nécessitent un lavage à contre-courant combiné d'eau et de gaz toutes les 24 à 48 heures, avec une durée de vie de 3 à 5 ans et une consommation d'énergie modérée ; Le cycle de lavage à contre-courant des filtres à charbon actif est le plus long (72 à 168 heures), mais le matériau filtrant doit être remplacé tous les 1 à 2 ans, ce qui entraîne le coût global le plus élevé. En termes de scénarios d'application, la filtration sur sable et le multimédia conviennent à l'élimination des matières en suspension dans les eaux usées industrielles, tandis que le charbon actif est apte au traitement des résidus de pesticides, à la déchloration et à la décoloration de l'eau potable (comme l'eau des serres) et à l'adsorption des odeurs d'eau amère et salée.

La sélection des filtres doit être basée sur les types de polluants présents. Les filtres à sable sont idéaux pour éliminer les particules en suspension avec des coûts opérationnels inférieurs. Les filtres multimédia gèrent une turbidité élevée et une pollution colloïdale tout en protégeant les équipements de précision en aval. Les filtres à charbon actif sont indispensables pour éliminer les composés organiques, le chlore et les odeurs désagréables. Pour les besoins complexes de traitement de l’eau, un système combiné (ex. : sable + multimédia + charbon actif) est recommandé pour obtenir des résultats optimaux.