Un filtre à charbon actif fonctionne par adsorption : les contaminants présents dans les eaux usées se fixent sur la surface poreuse du charbon actif sous l'effet des forces de van der Waals. Les filtres de qualité industrielle atteignent un abattement de 95 à 99 % des COV, des métaux lourds (Cu, Cr, Ni) et de la DCO pour des concentrations d'affluent allant jusqu'à 500 mg/L. Le charbon actif en grain (CAG) élimine 99 % du benzène à 100 mg/L avec un temps de contact de 10 minutes, selon les référentiels EPA 2024. Le procédé repose sur la taille des pores (0,5 à 100 nm), la surface spécifique (500 à 1 500 m²/g) et le type de charbon (houille, noix de coco, bois), qui déterminent le rendement pour chaque polluant.
Pourquoi les stations d'épuration industrielles misent sur la filtration sur charbon actif
La filtration sur charbon actif constitue une étape essentielle de traitement tertiaire des eaux usées industrielles. Elle garantit le respect des réglementations de rejet et protège la qualité du milieu récepteur. Sur un projet documenté, une usine de fabrication de circuits imprimés située à Shenzhen a réduit la concentration de cuivre (Cu) de son effluent de 5 mg/L à moins de 0,1 mg/L grâce à une filtration sur charbon actif en grain (CAG), atteignant ainsi les exigences de la norme chinoise GB 8978-2024 et évitant environ 200 000 $ d'amendes réglementaires par an (données terrain HydropureWater, 2025).
Les contaminants industriels couramment éliminés par le charbon actif comprennent les composés organiques volatils (COV) tels que le benzène, le toluène et le xylène ; les métaux lourds comme le cuivre (Cu), le chrome (Cr) et le nickel (Ni) ; la demande chimique en oxygène (DCO) ; et le chlore résiduel, comme le confirment les données EPA 2024 et les référentiels sectoriels. Ces polluants résistent souvent aux traitements conventionnels.
Les autres procédés de traitement des eaux usées présentent des limites que le charbon actif permet de franchir. Les membranes d'osmose inverse (OI) sont très sensibles au colmatage par les composés organiques, ce qui entraîne des lavages fréquents et une durée de vie réduite. La précipitation chimique génère des volumes importants de boues, avec des coûts d'élimination significatifs. Les traitements biologiques peinent à dégrader les COV persistants et non biodégradables ainsi que certains métaux lourds, et s'avèrent insuffisants pour une épuration industrielle complète. Le charbon actif apporte une solution robuste et souvent plus économique à ces problématiques spécifiques. Pour les installations qui regroupent plusieurs étapes de polissage, un système intégré de purification d'eau (série JY) associe l'adsorption sur charbon à des étapes complémentaires.
Comment un filtre à charbon actif retient les contaminants : la science de l'adsorption
Le charbon actif capte les contaminants principalement par adsorption physique : les molécules se fixent à la surface d'un solide. Ce mécanisme se distingue de l'absorption, où les molécules pénètrent dans la masse du matériau. En traitement des eaux usées industrielles, le mécanisme dominant est la physisorption, gouvernée par les forces de van der Waals, avec des énergies de liaison comprises entre 5 et 50 kJ/mol (référentiels sectoriels). La physisorption est réversible, ce qui permet la régénération du charbon et sa réutilisation sur plusieurs cycles.
La chimisorption, qui met en jeu des liaisons chimiques plus fortes, peut également intervenir, mais reste marginale pour les applications courantes en traitement des eaux usées et nécessite généralement des charbons imprégnés. L'efficacité du charbon actif tient surtout à sa structure fortement poreuse, qui offre une surface considérable pour la fixation des contaminants.
La distribution de taille des pores du charbon actif conditionne son affinité pour les différentes molécules. Les micropores, de diamètre inférieur à 2 nm, piègent les petites molécules comme les COV et certains gaz dissous. Les mésopores, de 2 à 50 nm, capturent les molécules organiques de taille moyenne, notamment les colorants et les substances humiques. Les macropores, supérieurs à 50 nm, servent principalement de canaux de transport, facilitant la diffusion des contaminants depuis la phase liquide vers la structure poreuse interne où se déroule l'essentiel de l'adsorption. Le charbon actif en grain (CAG) présente typiquement un volume poreux total de 0,3 à 0,5 cm³/g (données terrain HydropureWater, 2025).
La surface spécifique du charbon actif constitue un autre paramètre clé, comprise entre 500 et 1 500 m²/g. Le charbon de noix de coco, riche en micropores, affiche souvent des surfaces spécifiques proches de la borne haute, ce qui le rend très performant pour l'élimination des COV. Les charbons de houille présentent une distribution de pores et une surface spécifique plus équilibrées, adaptées à un spectre plus large de contaminants, dont les métaux lourds et la DCO. Pour résumer, on peut comparer la structure du charbon actif à une éponge (macropores) garnie de micro-crochets (micropores) qui saisissent et retiennent les contaminants au passage de l'eau.
| Type de pore | Plage de diamètre (nm) | Fonction principale en traitement des eaux usées | Volume poreux typique (cm³/g) pour le CAG |
|---|---|---|---|
| Micropores | < 2 | Adsorption des petites molécules (COV, chlore) | 0,15 - 0,25 |
| Mésopores | 2 - 50 | Adsorption des molécules organiques moyennes (colorants, acides humiques) | 0,10 - 0,20 |
| Macropores | > 50 | Transport des contaminants vers la structure interne | 0,05 - 0,10 |
Types de charbon actif pour les eaux usées : CAG, CAP et charbon imprégné
Le choix du charbon actif est déterminant pour optimiser les performances et le coût du traitement. Il dépend des contaminants ciblés, du débit et de l'échelle de traitement. Le charbon actif en grain (CAG), d'une granulométrie comprise entre 0,5 et 4 mm, s'utilise dans les réacteurs à lit fixe ou à lit mobile. Les systèmes à CAG fonctionnent avec des temps de contact de 5 à 30 minutes et conviennent aux installations à fort débit, de 10 à plus de 1 000 m³/h. Le CAG affiche un rendement élevé : il permet par exemple d'éliminer 95 % du cuivre pour un affluent à 50 mg/L et 99 % du benzène à 100 mg/L, selon les référentiels EPA 2024 et les essais terrain HydropureWater.
Le charbon actif en poudre (CAP), d'une granulométrie inférieure à 0,18 mm, s'ajoute directement à l'eau dans les procédés discontinus ou sert d'agent de conditionnement des boues. Sa finesse confère une adsorption rapide, avec des temps de contact de 1 à 5 minutes. Le CAP nécessite un investissement initial plus faible que les systèmes à CAG, car il n'implique pas de cuves de filtration complexes. En revanche, son coût d'exploitation (OPEX) est souvent plus élevé en raison de son usage unique et de la séparation ultérieure à assurer, avec un prix d'environ 0,80 $/kg contre 1,20 $/kg pour le CAG (référentiels sectoriels, 2025).
Le charbon imprégné est un charbon actif dopé chimiquement (par exemple à l'argent, à l'iode ou à des composés soufrés) pour renforcer son affinité envers certains contaminants via la chimisorption. Il excelle dans l'élimination de polluants très spécifiques comme le mercure (Hg) et le sulfure d'hydrogène (H₂S). Un charbon imprégné à l'argent peut par exemple atteindre 99,9 % d'abattement du mercure à 1 mg/L d'affluent. Plus chers, ces charbons coûtent typiquement 30 % de plus qu'un CAG standard (données terrain HydropureWater, 2025).
La matière première influe fortement sur la structure poreuse et donc sur les applications. Le charbon de coque de noix de coco, riche en micropores, convient particulièrement aux petites molécules organiques (COV, composés gustatifs et olfactifs). Le charbon de houille offre une distribution de pores plus équilibrée (micro et mésopores) et reste polyvalent pour un large éventail de polluants, dont la DCO et les métaux lourds. Le charbon de bois, avec une proportion plus élevée de mésopores et de macropores, se prête davantage à la décoloration et à l'élimination de molécules organiques de grande taille.
| Type de charbon | Granulométrie | Temps de contact typique | Application principale en traitement des eaux usées | Exemple de rendement | Coût approximatif ($/kg) |
|---|---|---|---|---|---|
| Charbon actif en grain (CAG) | 0,5-4 mm | 5-30 min | Installations à haut débit, traitement continu, COV, métaux lourds, DCO | 99 % benzène (affluent 100 mg/L) | 1,20 - 1,80 $ |
| Charbon actif en poudre (CAP) | < 0,18 mm | 1-5 min | Traitement par lots, déversements accidentels, conditionnement des boues, problèmes saisonniers de goût et d'odeur | Réduction rapide de la DCO (par lots) | 0,80 - 1,20 $ |
| Charbon imprégné | Variable (CAG ou CAP) | 5-30 min (CAG) | Contaminants spécifiques (Hg, H₂S, ammoniac) | 99,9 % mercure (affluent 1 mg/L) | 1,50 - 2,50 $ et plus |
Paramètres d'ingénierie qui déterminent la performance du filtre
L'optimisation d'un filtre à charbon actif en contexte industriel exige la maîtrise de plusieurs paramètres d'ingénierie. La capacité d'adsorption, exprimée en milligrammes de contaminant par gramme de charbon (mg/g), représente la quantité maximale de polluant qu'un charbon donné peut retenir avant saturation. Le CAG peut ainsi retenir environ 300 mg de benzène par gramme de charbon pour un affluent à 100 mg/L (données terrain HydropureWater, 2025). Cette capacité varie fortement selon le contaminant, la concentration d'affluent et les conditions opératoires.
Le temps de contact, également appelé temps de contact en lit vide (EBCT), est un facteur clé du rendement. Pour les systèmes à CAG, les temps de contact usuels se situent entre 5 et 30 minutes. Une règle empirique largement admise pour dépasser 90 % d'abattement des COV courants en eaux usées industrielles consiste à maintenir un temps de contact d'au moins 10 minutes (référentiels sectoriels). Un temps de contact insuffisant provoque une percée prématurée et une chute du rendement, mettant en cause la conformité. Pour le CAP, les temps de contact plus courts (1 à 5 minutes) sont compensés par des dosages plus élevés.
Le débit traversant un lit de CAG s'exprime souvent en volumes de lit par heure (VL/h), généralement entre 1 et 10 VL/h en milieu industriel. Un débit plus élevé réduit le rendement : un système à CAG peut par exemple atteindre 95 % d'abattement à 2 VL/h, mais seulement 80 % à 10 VL/h pour un même contaminant (données terrain HydropureWater, 2025). Il convient donc d'ajuster finement le débit, le volume de lit et le temps de contact. Pour une régulation précise du débit, un système automatisé d'ajustement du pH pour une adsorption optimale permet également d'affiner le dosage de réactifs en amont, au bénéfice du rendement du filtre à charbon.
Le pH de l'eau usée influe sensiblement sur l'adsorption. La plage optimale se situe entre 6 et 8 pour la plupart des contaminants. En dessous de pH 5 (milieu acide), l'adsorption des métaux lourds diminue du fait de leur solubilité accrue et de la compétition avec les ions hydrogène sur les sites d'adsorption. Au-dessus de pH 9 (milieu alcalin), l'adsorption de nombreux COV et acides organiques faiblit en raison de leur ionisation. L'adsorption des métaux lourds peut ainsi chuter de 20 à 30 % lorsque le pH s'écarte significativement de la plage optimale (données terrain HydropureWater, 2025).
La température joue également un rôle dans la cinétique et la capacité d'adsorption. L'adsorption étant un phénomène exothermique, une température plus élevée réduit généralement la capacité. Une hausse de 10 °C de la température de l'eau usée peut diminuer la capacité du charbon actif de 5 à 10 %, l'agitation thermique accrue des molécules adsorbées rendant leur fixation moins probable, conformément aux principes issus de l'équation d'Arrhenius (référentiels sectoriels).
| Contaminant | Capacité d'adsorption typique (mg/g de CAG) | Concentration d'affluent (mg/L) | Plage de pH optimale |
|---|---|---|---|
| Benzène (COV) | 250 - 350 | 50 - 200 | 6,5 - 8,0 |
| Cuivre (métal lourd) | 80 - 150 | 10 - 50 | 5,5 - 7,0 |
| Chrome (métal lourd) | 60 - 120 | 5 - 30 | 6,0 - 7,5 |
| Nickel (métal lourd) | 70 - 130 | 5 - 30 | 6,0 - 7,5 |
| DCO (matière organique globale) | 150 - 250 | 100 - 500 | 6,0 - 8,0 |
Efficacité réelle : ce que les filtres à charbon actif éliminent (et ce qu'ils n'éliminent pas)
Les filtres à charbon actif sont très efficaces sur un spectre défini de contaminants des eaux usées industrielles, avec des abattements élevés et réguliers. Pour les composés organiques volatils (COV) tels que le benzène, le toluène et le xylène, les systèmes à CAG atteignent typiquement 95 à 99 % d'élimination pour des concentrations d'affluent allant jusqu'à 500 mg/L, répondant aux seuils de rejet les plus stricts (données EPA 2024 et données terrain HydropureWater, 2025). Ils sont donc incontournables pour les industries exposées aux solvants et sous-produits pétrochimiques.
Pour les métaux lourds, le charbon actif permet d'éliminer 90 à 99 % du cuivre (Cu), du chrome (Cr) et du nickel (Ni) pour des concentrations d'affluent comprises entre 1 et 50 mg/L. Un système à CAG bien dimensionné peut ainsi faire passer le cuivre de 10 mg/L à moins de 0,1 mg/L, conforme aux exigences chinoises GB 8978-2024 pour les rejets de traitement de surface et autres effluents industriels (données terrain HydropureWater, 2025). Sur des matrices complexes comme les eaux de traitement de surface, des étapes spécialisées complémentaires peuvent être intégrées.
La demande chimique en oxygène (DCO), qui mesure la charge organique globale, peut être nettement réduite. Les filtres à charbon actif abattent typiquement 70 à 95 % de la DCO pour des concentrations d'affluent comprises entre 50 et 500 mg/L. Le CAG de houille surpasse généralement le CAG de noix de coco sur la DCO, avec environ 92 % d'élimination contre 85 % à 200 mg/L d'affluent (référentiels sectoriels). Cet écart s'explique par la distribution poreuse plus équilibrée du charbon de houille, mieux adaptée à la diversité des molécules organiques responsables de la DCO.
Le charbon actif élimine aussi très efficacement le chlore libre, avec un abattement supérieur à 99 %. En revanche, il ne traite généralement pas les composés organiques chlorés complexes comme le trichloroéthylène (TCE) sans imprégnation chimique spécifique (référentiels sectoriels). Pour la désinfection finale, notamment l'élimination des pathogènes, un générateur de dioxyde de chlore pour l'abattement des pathogènes constitue une solution plus adaptée après la filtration sur charbon.
Point essentiel : les filtres à charbon actif ne sont pas conçus pour éliminer tous les types de contaminants. Ils restent sans effet sur les matières en suspension (MES), les sels dissous (TDS) et les pathogènes. Un prétraitement efficace est donc indispensable, par sédimentation, clarification ou prétraitement par flottation à air dissous (FAD) pour éviter le colmatage du charbon, afin d'éliminer MES et huiles et graisses avant le charbon actif. Une désinfection finale peut également être nécessaire selon les exigences de rejet.
| Catégorie de contaminant | Exemples | Rendement typique (%) | Plage de concentration d'affluent (mg/L) | Remarques |
|---|---|---|---|---|
| COV | Benzène, toluène, xylène | 95-99 % | 10-500 | Charbon à forte microporosité (noix de coco) très efficace |
| Métaux lourds | Cuivre, chrome, nickel | 90-99 % | 1-50 | Dépend du pH ; CAG de houille efficace |
| DCO | Matière organique globale | 70-95 % | 50-500 | CAG de houille souvent préféré pour un spectre organique large |
| Chlore | Chlore libre | >99 % | 0,1-5 | Inefficace sur les organochlorés sans imprégnation |
| Couleur / odeur | Colorants, sulfures | 90-98 % | Variable | Charbon de bois adapté à la couleur ; charbon imprégné pour H₂S |
Concevoir un système à charbon actif pour eaux usées industrielles : démarche pas à pas
La conception d'un système à charbon actif pour eaux usées industrielles relève d'une démarche méthodique d'analyse et de planification, indispensable à la conformité et à la maîtrise des coûts. Le cadre ci-dessous guide les ingénieurs à travers les étapes clés :
- Étape 1 : caractériser l'eau usée. Commencez par une analyse complète de l'affluent : contaminants ciblés (COV spécifiques, métaux lourds, DCO, COT), pH, température et débit. Les eaux issues de la fabrication de circuits imprimés requièrent par exemple un dosage du chrome hexavalent (Cr(VI)) et du cuivre (Cu) pour satisfaire aux limites de la norme chinoise GB 8978-2024. Une caractérisation exhaustive éclaire le choix du charbon et le dimensionnement, et évite le sous-dimensionnement comme le surdimensionnement.
- Étape 2 : choisir le type de charbon. Sélectionnez le charbon actif le mieux adapté à la caractérisation de l'eau. Reportez-vous au tableau de la section « Types de charbon actif » pour faire correspondre contaminants et propriétés du charbon. Le charbon de coque de noix de coco est ainsi généralement privilégié pour les COV en raison de sa forte microporosité, tandis que le CAG de houille est souvent retenu pour la DCO et les métaux lourds grâce à sa distribution poreuse équilibrée.
- Étape 3 : dimensionner le système. Calculez le volume de charbon et les dimensions des cuves à partir de la capacité d'adsorption (mg/g) du contaminant cible et du temps de contact requis (minutes). La formule du volume de CAG est : Volume (m³) = débit (m³/h) × temps de contact (min) / 60. Pour un débit de 100 m³/h et un temps de contact de 10 minutes, il faut ainsi environ 16,7 m³ de CAG. Ce calcul garantit un temps de séjour suffisant pour une adsorption efficace.
- Étape 4 : concevoir le prétraitement. Mettez en place un prétraitement adapté pour protéger le lit de charbon du colmatage et d'une saturation prématurée. Le charbon actif n'élimine ni les matières en suspension (MES), ni les huiles et graisses (FOG), ni les particules grossières. Le prétraitement repose en général sur la sédimentation ou la clarification pour ramener les MES en dessous de 50 mg/L. Pour les eaux à forte teneur en FOG, une FAD en prétraitement pour éviter le colmatage du charbon peut réduire les FOG en dessous de 30 mg/L. L'intégration d'un décanteur lamellaire pour l'élimination des MES avant filtration sur charbon constitue également une stratégie courante et efficace.
- Étape 5 : planifier la régénération. Définissez une stratégie de régénération ou de remplacement du charbon actif. La régénération thermique, conduite entre 800 et 950 °C dans des fours spécialisés, restaure 90 à 95 % de la capacité d'adsorption initiale. La régénération chimique, à l'aide de réactifs tels que la soude (NaOH) ou des acides, restaure 70 à 80 % de la capacité et convient à certains contaminants. La régénération thermique coûte environ 0,50 $/kg, tandis que la régénération chimique peut descendre à environ 0,30 $/kg, selon les réactifs et les contaminants (référentiels sectoriels). La planification de la régénération ou du remplacement régulier est essentielle à la durabilité et à la maîtrise des coûts.
Décomposition des coûts : CAPEX, OPEX et retour sur investissement pour un système industriel à charbon actif
La compréhension des implications financières d'un système à charbon actif est essentielle pour les acteurs industriels qui évaluent un investissement. Le CAPEX (coût d'investissement) varie fortement selon la capacité et la complexité du traitement. Pour une installation de 10 m³/h, le CAPEX se situe entre 50 000 $ et 100 000 $. Les unités de taille intermédiaire, à 100 m³/h, affichent un CAPEX de 200 000 $ à 350 000 $. Les grandes installations traitant 1 000 m³/h ou plus peuvent nécessiter un CAPEX de 500 000 $ à plus de 1 000 000 $. Ce montant couvre les cuves, la charge initiale de charbon, la tuyauterie, les pompes et l'automatisme (données terrain HydropureWater, 2025).
L'OPEX (coût d'exploitation) se situe généralement entre 0,10 $ et 0,50 $ par mètre cube d'eau traitée. Les principaux postes sont le remplacement ou la régénération du charbon et la consommation énergétique des pompes. Le charbon neuf coûte de 0,80 $ à 1,20 $/kg. Avec régénération, le coût thermique se situe autour de 0,50 $/kg de charbon, tandis que la régénération chimique peut descendre à 0,30 $/kg. La consommation énergétique des pompes et auxiliaires ajoute environ 0,05 $/m³ à l'OPEX (référentiels sectoriels, 2025).
Le retour sur investissement (ROI) des projets conduits par la conformité réglementaire est généralement solide, avec des délais de retour typiquement compris entre 12 et 36 mois. Une usine de circuits imprimés du Jiangsu a par exemple investi 200 000 $ dans un système à CAG, ce qui lui a permis d'éviter quelque 150 000 $ d'amendes annuelles pour non-conformité. L'investissement a été amorti en 16 mois environ, démontrant un avantage financier net au-delà de la conformité environnementale (données terrain HydropureWater, 2025). Les principaux postes de coût d'un système à charbon actif sont le type de charbon retenu (noix de coco, plus cher pour les COV, contre houille pour la DCO), la fréquence de régénération ou de remplacement (mensuelle contre trimestrielle) et l'ampleur du prétraitement requis (FAD contre simple sédimentation).
| Paramètre | Description | Plage ou coût typique | Remarques |
|---|---|---|---|
| CAPEX (investissement initial) | Installation 10 m³/h | 50 000 - 100 000 $ | Inclut cuves, charbon, tuyauterie, automatisme |
| Installation 100 m³/h | 200 000 - 350 000 $ | Mise à l'échelle pour débits industriels intermédiaires | |
| Installation 1 000 m³/h | 500 000 - 1 000 000 $ et plus | Applications industrielles à grande échelle | |
| OPEX (coûts d'exploitation) | Par m³ traité | 0,10 - 0,50 $ | Coût d'exploitation global par mètre cube |
| Remplacement par charbon neuf | 0,80 - 1,20 $/kg | Coût du CAG ou CAP vierge | |
| Régénération thermique | 0,50 $/kg | Restaure 90 à 95 % de la capacité | |
| Régénération chimique | 0,30 $/kg | Restaure 70 à 80 % de la capacité, contaminants spécifiques | |
| Délai de retour sur investissement | Projets conduits par la conformité | 12 - 36 mois | Porté par les amendes évitées et l'amélioration de la qualité des rejets |
À qui s'adresse ce guide, et comment passer à l'étape suivante
Ce guide s'adresse aux ingénieurs de site, aux contractants EPC et aux équipes achats qui dimensionnent une étape de polissage tertiaire pour un effluent industriel. Si votre effluent se caractérise avant tout par des TDS élevées, des sels ou des pathogènes, le charbon actif seul ne suffira pas : orientez-vous plutôt vers l'OI ou une skid de désinfection. Transmettez-nous la caractérisation de votre affluent (contaminants, mg/L, débit, pH) et nous réaliserons un dimensionnement et une estimation du retour sur investissement au regard de vos limites de rejet. Demandez un devis pour un système à charbon actif adapté à votre installation.
Questions fréquentes
À quelle fréquence remplacer le charbon actif en traitement des eaux usées industrielles ?
La fréquence de remplacement se situe généralement entre 3 et 12 mois, mais dépend fortement de la charge en contaminants de l'affluent, du débit et du type de charbon actif. Un suivi régulier de la qualité de l'effluent (détection de la percée des contaminants ciblés) est indispensable pour fixer le calendrier optimal de remplacement ou de régénération. Sur les lignes de circuits imprimés ou de traitement de surface que nous accompagnons, la fréquence se situe typiquement entre 3 et 6 mois.
Le charbon actif peut-il éliminer les PFAS des eaux usées ?
Oui, le charbon actif, et en particulier le charbon actif en grain (CAG), est efficace pour adsorber les substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS) présentes dans les eaux usées. Le CAG adsorbe les molécules de PFAS sur sa surface poreuse. Le rendement dépend des composés PFAS considérés, de la longueur de chaîne et du temps de contact, qui doit souvent être allongé (20 à 30 minutes couramment) avec des charbons spécifiques.
Quelle différence entre adsorption et absorption dans une filtration ?
L'adsorption est un phénomène de surface : les molécules se fixent à la surface d'un solide, comme les contaminants qui s'accrochent aux pores du charbon actif. L'absorption est un phénomène de volume : les molécules pénètrent dans la masse d'un matériau, comme l'eau que boit une éponge. Le charbon actif agit principalement par adsorption, ce qui explique le poids de la surface spécifique et de la structure poreuse dans ses performances.
Comment le pH influe-t-il sur l'élimination des métaux lourds par charbon actif ?
Le pH influe fortement sur l'élimination des métaux lourds. La plage optimale se situe généralement entre pH 5,5 et 7,5 (légèrement acide à neutre). À pH plus bas (plus acide), les ions hydrogène entrent en compétition avec les ions métalliques sur les sites d'adsorption, ce qui réduit le rendement. À pH plus élevé (plus alcalin), certains métaux précipitent sous forme d'hydroxydes, mais la capacité d'adsorption du charbon lui-même peut être modifiée ou diminuée selon le métal et la charge de surface du charbon.
Quels signes indiquent qu'un filtre à charbon actif est saturé ?
Le premier signe de saturation est la « percée » des contaminants ciblés dans l'effluent traité : la qualité de sortie se dégrade et dépasse les limites de rejet. D'autres indices apparaissent : modification de l'odeur ou de la couleur de l'eau traitée, baisse de la perte de charge à travers le lit (témoin de court-circuit hydraulique), ou hausse soudaine de la concentration du contaminant suivi lors des mesures de routine.
