Centre de traitement de l'eau de Kamloops

L'usine de Kamloops est la plus grande installation en exploitation en Amérique du Nord à utiliser le traitement par membrane, avec une capacité de traitement de 160 000 m²/jour et une capacité hydraulique installée pouvant atteindre 200 000 m²/jour.

Une des cassettes à membrane. Chaque cassette comprend 64 éléments, chacun contenant 2 646 fibres de membrane individuelles, avec une taille de pore nominale de 0,04µ.

L'usine en construction. Les travaux ont débuté en mars 2003 et se sont terminés fin décembre 2004.

L'un des réservoirs à membrane pendant la construction.

Le système membranaire comprend un processus d'ultrafiltration (UF) en deux étapes ; l'étage de filtration primaire composé de 12 trains parallèles, avec six cassettes membranaires par train.

La station d'épuration en fin de construction.

L'un des réservoirs à membrane étant aéré. Le nettoyage de la membrane s'effectue par une combinaison d'aération du réservoir à intervalles de dix secondes et d'un lavage à contre-courant de 30 secondes se produisant toutes les 15 minutes.

Lorsque la nouvelle usine de la ville de Kamloops a ouvert ses portes en février 2005, elle est devenue la plus grande installation en exploitation en Amérique du Nord à utiliser le traitement par membrane. L'avantage du système de filtration membranaire est qu'il est maintenu dans des cassettes, qui peuvent être facilement remplacées. Construit entre mars 2003 et décembre 2004 pour un coût de 48,5 millions de dollars, les dernières connexions restantes au système ont été achevées en 2006. La dernière partie du programme global d'amélioration de l'approvisionnement en eau de la ville - un programme de 2 millions de dollars pour évacuer les sédiments accumulés dans 350 miles (560 km) de conduites d'eau - a été achevée en 2008.

Le projet, qui a été entrepris en réponse au besoin d'améliorer la qualité de l'eau, de réduire la turbidité, d'exclure les organismes d'origine hydrique et d'éliminer la couleur et le carbone organique total (COT), utilise la technologie membranaire de Zenon (acquise par GE Infrastructure Water & Process Technologies en juin 2006). La capacité de traitement quotidienne actuelle est de 160 000 m³, bien que la conception de l'usine ait une capacité hydraulique installée plus élevée pour permettre une expansion future à 200 000 m³/jour.

Kamloops se trouve au confluent des rivières North et South Thompson, à environ 200 milles (325 km) de Vancouver et à 300 milles (490 km) de Banff. La ville tire son eau de la rivière South Thompson, le premier système d'approvisionnement en eau municipal à partir de 1895 avec une série de tuyaux en bois et de robinets de rue. En 1919, la première station de pompage a été construite sur le site de la rue River, qui a ensuite été remplacée en 1972 et améliorée neuf ans plus tard.

Jusqu'à la construction de la nouvelle usine, le traitement de l'eau consistait en un tamis de 3 mm à l'entrée, suivi d'un dosage du chlore avant la distribution. Malgré un certain tassement dans le réservoir de contact du chlore, les niveaux élevés de sédiments dans la rivière, en particulier au printemps où la turbidité pouvait parfois dépasser 100 unités de turbidité néphélométrique (UNT), ont parfois conduit à fournir aux résidents une eau visiblement trouble.

Connue comme la « Capitale des tournois du Canada » – plus de 120 événements majeurs attirent 25 440 visiteurs chaque année dans une ville de 80 000 habitants – l'approvisionnement en eau potable de qualité est d'une importance considérable. En plus de la turbidité élevée, on s'est inquiété de la chloration incomplète, de la persistance de Cryptosporidium et de Giardia et de la production de sous-produits de désinfection.

Pour résoudre ces problèmes, la ville de Kamloops a formé un comité consultatif public sur la qualité de l'eau en 1997, qui a par la suite recommandé un traitement avancé de l'eau pour permettre à la ville de se conformer aux exigences de l'Interior Health Authority en matière d'amélioration de la qualité de l'eau potable. Pendant deux ans, diverses solutions possibles ont été étudiées, comme trouver une nouvelle source ou utiliser de l'eau en bouteille pendant les périodes de forte turbidité. Au terme de cette évaluation, en septembre 2001, le conseil municipal a formellement retenu la filtration membranaire comme option privilégiée.

Le contrat de conception de l'usine a été attribué deux mois plus tard et Zenon a été choisie pour fournir les systèmes de membranes en septembre 2002. La construction a commencé six mois plus tard et la nouvelle usine a été construite à côté de la station de pompage existante.

L'eau brute est pompée de la rivière South Thompson et filtrée à la station de pompage à basse pression. Un coagulant est ensuite ajouté en amont des bassins de floculation de l'usine pour coaguler la matière organique contenue dans l'afflux.

Cette eau pénètre ensuite dans les réservoirs à membrane primaires. Le système lui-même comprend un procédé membranaire d'ultrafiltration (UF) en deux étapes, l'étape de filtration primaire consistant en 12 trains parallèles, avec six cassettes à membrane ZeeWeed® 500 par train. Chaque cassette comprend 64 éléments, chacun contenant 2 646 fibres de membrane individuelles, avec une taille de pore nominale de 0,04 µ. Cet arrangement fournit actuellement un perméat net de 160 000 m³/jour et l'installation d'unités de membrane supplémentaires à la conception modulaire permettra une expansion future facile. Le nettoyage de la membrane s'effectue par une combinaison d'aération du réservoir à intervalles de dix secondes et d'un lavage à contre-courant de 30 secondes se produisant toutes les 15 minutes.

Conçu pour filtrer le flux de rejet primaire - qui représente environ 8 % de l'entrée d'origine - l'étage secondaire a une capacité de 12 500 m³/jour et l'effluent de ce train est renvoyé à l'influent de l'étage primaire pour refiltration. Cette disposition minimise à la fois le volume d'eau gaspillée de l'usine et réduit considérablement les coûts de pompage de l'eau brute.

Après avoir traversé le réseau de membranes, l'eau est finalement désinfectée avec une solution d'hypochlorite formée sur place en faisant passer un courant électrique dans de la saumure. L'usine a la flexibilité de conception pour ajouter une désinfection par ultraviolets à l'avenir.

Le système à membrane est conçu pour traiter 99 % de l'eau brute entrant dans l'usine, dépassant le potentiel de la filtration sur sable conventionnelle, mais à un coût opérationnel plus élevé. Le 1% rejeté passe dans les réservoirs de flottation à air dissous (DAF) de l'usine, et est écrémé et centrifugé pour éliminer les solides résiduels avant d'être utilisé à des fins d'irrigation.

Outre la fourniture d'une usine de traitement à la pointe de la technologie fournissant une eau potable de haute qualité, le projet comportait également un certain nombre d'autres caractéristiques. La conception de l'usine s'est fortement inspirée de la technologie verte, incorporant une variété de techniques nouvelles et innovantes pour minimiser l'impact environnemental. Des mesures de protection du bassin versant visant à sécuriser la source d'eau actuelle ont également été mises en place.

L'usine abrite également un important centre d'enseignement, le centre d'éducation et de recherche sur l'eau de l'Université Thompson Rivers (TRU), qui est le premier jamais situé dans une usine de traitement de l'eau opérationnelle en Amérique du Nord, offrant un lieu de recherche et de formation sur la qualité de l'eau.

L'usine appartient à la Ville de Kamloops. La nouvelle usine a été conçue par Stantec Architecture and Urban Systems et construite par Graham Construction & Engineering. Zenon Environmental (qui fait maintenant partie de GE Infrastructure Water & Process Technologies) a fourni le système de membrane et l'équipement auxiliaire.

Le centre de formation associé est un partenariat entre Kamloops, GE Infrastructure Water & Process Technologies et le Collège universitaire de l'Université Cariboo / Thompson Rivers. Le financement du projet est venu sous diverses formes du Fonds des services d'eau, du Programme d'infrastructures Canada-Colombie-Britannique, du gouvernement fédéral et de la Municipal Finance Authority.