CA1061260A - Procede et equipement de traitement d'un effluent pollue par des emulsions colloidales - Google Patents
Procede et equipement de traitement d'un effluent pollue par des emulsions colloidalesInfo
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Abstract
Procédé de traitement d'un effluent pollué par des émulsions colloïdales, avec circulation continue à recyclage entre un réservoir d'effluent pollué et des appareils de traitement. On utilise simultanément et indépendamment, par recyclage à partir d'un même réservoir d'effluent pollué, à la foie un traitement d'ultrafiltration avec extraction d'eau et remise dans le circuit d'un produit plus concentré en polluant, et un traitement par coalescence avec extraction des polluants en phase coalescée et remise dans le circuit d'un produit moine concentré en polluante, L'équipement de traitement pour la mise en oeuvre de ce procédé comprend une pompe de circulation, un ultrafiltre à membrane avec des moyens d'extraction d'eau et un filtre à garnissage hydrophobe coalesceur avec des moyens d'extraction de la phase coalescée.
Description
10~ 0 ~ a pré~ente invention concerne un procédé de traitement d'un effluent pollué par de~ émul~ions collo~dale~, plus particulièrement dest~né, à titre d'exemple, au traitement des ~mul~ions d'huile~ u~ée~ de~ induJtrie 9 m~canique~, métallurgique 8 ou ~id~rurgique3. Elle concerne ~alement l'~quipement de~tiné
à la mise en oeuvre de ce procédé.
~ es émulsions huileu~e~ en pro~enance des diff~rents ateliers d'une unitë de production ne peu~ent pae être dire¢te~ent re~etées à l'égout ~ans traitem~nt.
On connsit le traitement de tels effluents par ultra-filtration, dan~ lequel un courant d'ef~luent 90U~ pression, par exemple de 3 bars, circule sur des membrane 8 dont les pore~
~ont compris entre quelques A et quel~ues dizaines d'A; on peut ainsi concentrer des ~mul~ions collo~dales ou de~ suspension~
extramement ~ines dans l'eau, en éliminant par ~outirage à
trsvers le~ membranea une eau deshuilée qui peut être re~etée.
Cette teohnique simple d'ultrafiltration pré~ente l'avantage d'un faible enoombrement de~ appareil~, et de ne pa~ néces~iter de trsitement ohimique, ~vitant ain~ consommation de produits et 1~ cr~ation de d~chet~ supplémentaires, Elle pré~ente cependant l'inconvénient d'un co~t élevé, en raison d'abord du fsible d~bit par unité de surface de~ me~branes eurtout das que la ¢oncentration augmente sensiblement. On est ain~i limité
d~n~ la con~entration qu'il est possible d'atteindre et on arrive facilement a des colmatsges plu8 OU moins irréversiblee de3 membranas. Cette technique se pre~te mal par ailleur~ ~ un fonctionnement continu par recyclage sur le r~servoir d'effluent pollué, car le rendement de l'ultrafiltre diminue au fur et ~
mesure que la concentration de l'effluent au~ment~ par extraction d'eau purff.
On connsit au~i le traitement par coalescence d'effluent~
contenant des hydrocarbures, en fai~ant pa~ser la totalité du lO~lZ~;O
~ébit trait~ dsns un filtre contenant un garnissage hydrophobe coalesceur. Dans un tel appareil les hulle~ destabilis~es ~ont absorb~e~ en ~'agglomérsnt eOU9 forme de grosses goutte~
d~c~ntant spontanément; on élimine ~lor~ les huiles, ce qui ab~s~e la concentration de l'e~luent en produit polluant. ~e brevet français 71-0i851 et 18 demande de certificat d'addition 73-11063, publié~ reepecti~ement 90U3 les num~ro~ 2.127.432 et
à la mise en oeuvre de ce procédé.
~ es émulsions huileu~e~ en pro~enance des diff~rents ateliers d'une unitë de production ne peu~ent pae être dire¢te~ent re~etées à l'égout ~ans traitem~nt.
On connsit le traitement de tels effluents par ultra-filtration, dan~ lequel un courant d'ef~luent 90U~ pression, par exemple de 3 bars, circule sur des membrane 8 dont les pore~
~ont compris entre quelques A et quel~ues dizaines d'A; on peut ainsi concentrer des ~mul~ions collo~dales ou de~ suspension~
extramement ~ines dans l'eau, en éliminant par ~outirage à
trsvers le~ membranea une eau deshuilée qui peut être re~etée.
Cette teohnique simple d'ultrafiltration pré~ente l'avantage d'un faible enoombrement de~ appareil~, et de ne pa~ néces~iter de trsitement ohimique, ~vitant ain~ consommation de produits et 1~ cr~ation de d~chet~ supplémentaires, Elle pré~ente cependant l'inconvénient d'un co~t élevé, en raison d'abord du fsible d~bit par unité de surface de~ me~branes eurtout das que la ¢oncentration augmente sensiblement. On est ain~i limité
d~n~ la con~entration qu'il est possible d'atteindre et on arrive facilement a des colmatsges plu8 OU moins irréversiblee de3 membranas. Cette technique se pre~te mal par ailleur~ ~ un fonctionnement continu par recyclage sur le r~servoir d'effluent pollué, car le rendement de l'ultrafiltre diminue au fur et ~
mesure que la concentration de l'effluent au~ment~ par extraction d'eau purff.
On connsit au~i le traitement par coalescence d'effluent~
contenant des hydrocarbures, en fai~ant pa~ser la totalité du lO~lZ~;O
~ébit trait~ dsns un filtre contenant un garnissage hydrophobe coalesceur. Dans un tel appareil les hulle~ destabilis~es ~ont absorb~e~ en ~'agglomérsnt eOU9 forme de grosses goutte~
d~c~ntant spontanément; on élimine ~lor~ les huiles, ce qui ab~s~e la concentration de l'e~luent en produit polluant. ~e brevet français 71-0i851 et 18 demande de certificat d'addition 73-11063, publié~ reepecti~ement 90U3 les num~ro~ 2.127.432 et
2.223.063, décrivent p~r exemple un prooédé pour la préparation de tels garnis~ages et une installAtion pour un tel trsitement.
Un tel traitement p~r coalescence présente cependant l'inconv~nient de ne pouvoir fonctionner efficacem~nt, en particulier sur de~ ef~luent~ "d'huile 9 soluble 8 ll utili~ée~
dans leo industries ~écaniques, qu'à partir d'un seuil inférieur de concentrstion au-d~l~ duquel leur~ ~mul~ions sont suffisamment instables pour pouvoir coalesoer. Ici encore, le fonctionnement continu par recyclage sur le r~servoir d'effluents pollu~ est malaisé car le rendement du filtre coalesceur diminue au fur et ~ mesure que la concentration de l'errluent diminue par extractlon d'hulle déoantée.
~a pr~sente invention rem~die ~ ce 9 inconv~nients par une combinaison de ces moyens connus dans laquelle ces moyens concourrent pour l'obtention du r~eultat commun recherch~.
~'invention ~'applique à un procédé de traitement d'un e~fluent pollué par des émulsions collo~dales, svec circulation continue ~ recyclage entre un réservoir d'effluent pollu~ et des appareils de traitement. Selon l'inYention, on utilise ~imultanément et indépendamment, par recyclage a p~rtir d'un même r~eervoir d'effluent pollu~, ~ 18 ~oi~ un traitement par ultra~iltrstion avec extraction d'eau et remise dan~ le circuit d'un produit plu~ concentr~ en polluant, et un traitement par coaleecence avec extraction des pollusnts en pha~e coalesc~e condui~ant ~ une réduction de roncentration en polluant.
~O~lZ~V
Selon une forme préférentielle de réali~ation, lea traiteL2nts par ultrafiltration et par coale3cence sont appliqués en qérie sur la même boucle de recyclage, mai9 on peut également ne ~oumettre qu'une partie seulement du débit de la boucle de recycla~e uu traitement p~r coale~cence, ou même encore appliquer le~ deux traitements en parsllèle sur la même boucle ou sur de~
bouoles de recyclage indépendantes.
~ 'équipement selon l'invention pour la mise en oeuvre d'un tel prooéd~ comprend au moin~ une pompe de circulation, un ultrsfiltre à membrane avec dee moyens d'extraction d'eau et un filtre à garnis~age hydrophobe ooalesceur avec de~ moyen~
d'extraction de la phase coale~cée.
~ a description donn~e ci après se rDpporte à un mode préférentiel de réalisation de l'invention, donné ~ titre d'e~emple non limitatif et explique avec ré~erencece au dessin annex~.
~ a figure donne le schéma a 'une in~tallation de traite-ment d'~mulsion~ d'huile ~oluble en provenance de diver~ atelier~.
I~ effluents constituant les 6mul~ions huileuses ~ont recueilli3 dans une cuve de stoc~age tsmpon 1. ~es émulsions sont reprisee dsn~ la cuve, ~ traver~ une crépine 2, par une pompe
Un tel traitement p~r coalescence présente cependant l'inconv~nient de ne pouvoir fonctionner efficacem~nt, en particulier sur de~ ef~luent~ "d'huile 9 soluble 8 ll utili~ée~
dans leo industries ~écaniques, qu'à partir d'un seuil inférieur de concentrstion au-d~l~ duquel leur~ ~mul~ions sont suffisamment instables pour pouvoir coalesoer. Ici encore, le fonctionnement continu par recyclage sur le r~servoir d'effluents pollu~ est malaisé car le rendement du filtre coalesceur diminue au fur et ~ mesure que la concentration de l'errluent diminue par extractlon d'hulle déoantée.
~a pr~sente invention rem~die ~ ce 9 inconv~nients par une combinaison de ces moyens connus dans laquelle ces moyens concourrent pour l'obtention du r~eultat commun recherch~.
~'invention ~'applique à un procédé de traitement d'un e~fluent pollué par des émulsions collo~dales, svec circulation continue ~ recyclage entre un réservoir d'effluent pollu~ et des appareils de traitement. Selon l'inYention, on utilise ~imultanément et indépendamment, par recyclage a p~rtir d'un même r~eervoir d'effluent pollu~, ~ 18 ~oi~ un traitement par ultra~iltrstion avec extraction d'eau et remise dan~ le circuit d'un produit plu~ concentr~ en polluant, et un traitement par coaleecence avec extraction des pollusnts en pha~e coalesc~e condui~ant ~ une réduction de roncentration en polluant.
~O~lZ~V
Selon une forme préférentielle de réali~ation, lea traiteL2nts par ultrafiltration et par coale3cence sont appliqués en qérie sur la même boucle de recyclage, mai9 on peut également ne ~oumettre qu'une partie seulement du débit de la boucle de recycla~e uu traitement p~r coale~cence, ou même encore appliquer le~ deux traitements en parsllèle sur la même boucle ou sur de~
bouoles de recyclage indépendantes.
~ 'équipement selon l'invention pour la mise en oeuvre d'un tel prooéd~ comprend au moin~ une pompe de circulation, un ultrsfiltre à membrane avec dee moyens d'extraction d'eau et un filtre à garnis~age hydrophobe ooalesceur avec de~ moyen~
d'extraction de la phase coale~cée.
~ a description donn~e ci après se rDpporte à un mode préférentiel de réalisation de l'invention, donné ~ titre d'e~emple non limitatif et explique avec ré~erencece au dessin annex~.
~ a figure donne le schéma a 'une in~tallation de traite-ment d'~mulsion~ d'huile ~oluble en provenance de diver~ atelier~.
I~ effluents constituant les 6mul~ions huileuses ~ont recueilli3 dans une cuve de stoc~age tsmpon 1. ~es émulsions sont reprisee dsn~ la cuve, ~ traver~ une crépine 2, par une pompe
3 pouvant d~ rer une pression de 3 bar~ relatif3, contr~lée par le manomètre 4. Ie liquide ~ortant de la pompe traverse un filtre mécanique cla~ique 6, ~ tamis par e~emple, afin d'~liminer le~ mstiares en sucpension les plu~ gros3e~ (filtration de 10 ~ 80 microns environ) qui pourraient endommager les membrane~, ~'eftluent est ensuite envoyé dan~ un ultrafiltre 8 o~ il circule contre une membrane 9S le débit principal ou "débit de fuite" ~ort en 10 de l'ultra~iltre tandis que le débit 90utir~ sort en 11 pour être évscué. A la sortie de l'ultrafiltre le circuit e~t divisé en deux branches. ~a premiare branche, ~ous la d~pendance d'une vanne 13, amè~e l'effluent ~ la ba3e z~v d'une colonne de ooale~cence 15 contensnt un garnie~age hydrophobe coale~ceur 16; ce gsrninssge peut être par e~e~ple un garnlss~ge préparé selonle procédédubrevetaméricainNo3.901.818. La colonne 15 comporte une sortie munie d'une vanne 17 pour le débit de recyclage et une ~ortie 18 d'é~acuation pour le~ huile~ coale~céee.
~a ~anne 20 commande la deu~ième branche du circult a la ~ortie de l'ultrafiltre, les deus branches ~e re~oignant eur le circult d~ retour 21 ver~ la cu~e de ~to¢kage, Dan~ le circuit qui ~ient d'être décrit, on voit qub l'effluent qui circule dan~ la boucle, a~ec recyclsge sur la cuve 1, ~ubit ~ 1~ fois une extrsction d'esu pure ou de~huilés dsn~
l'ultrsfiltre 8 et une e~traction d'huile dsn~ la colonne de cosle~cence 15. Il en résulte que l'on peut facilement d~terminer de~ caractéristique~ de l'ultrafiltre et de la colonne de coolescence, ain~i qu'un d~bit de recyclsge de façon a trovailler tou~our~ dan~ le~ meilleur~ condition~ de fonctlonne-ment de l'un et l'autre de oe~ appareils de traitement. En effet l'augmentstion de ooncentratlon en polluant~ ré~ultant de l'extractlon d'eau pure d~n9 l'ultrafiltre e~t ¢ompensée par une extr~ction eorrespondsnte de polluant~ dsns la colonne 15 9i bien ~ue le produit recyolé n'augmente pas en concentration de pollu~nt qui viendrsit g~ner le fon~tionnement normsl d~s membrane~ de l'ultrafiltre. Ici le d~bit de sout~rage d'eau en 11 repr~ente de 1/10e ~ 1/200e du débit de clrculstion de la boucle, et le fort d~bit de fuite de l'ultrefiltre ~vite la formstion d'une couche limite lmport~nte 3ur la membr~ne et eon colmatage. On observers que lQrsque la vanne 20 e~t ferm~e t~n~i~ que les vsnnea 13 et 17 ~ont ouYerte~ lea deu~ app~reil~
8 et 15 ~ont totalement en ~rie. ~'ordre de po~ssge dsn~ le~
deux ~ppare~l~ e~t d'ailleurs tout ~ fait indifférent, c'ect-~-dire qu'~ l'inverse de la figure repr~entée on pourrait ~galement a~oir un circult dans lequel l'ultrafiltre 8 ~erait ~.
~ -4-O
en aval de 18 colonne 15, Gn peut ~galement ne faire pa~ser qu'une seule partie du d~ébit de la boucle de circulation ~
travers la colonne de coale~cence 15; ceci est obtenu facilement au moyen du réglsge de~ ~annes 13, 17 et 20.
On peut égslement court-¢ircuiter totalement pendant u~e pér~ode du traitement la colonne de coale~cence 15, par e~emple lor~que la concentration en huile ~oluble de l'effluent e~t insuffieantc pour p0rmettre une destabilisation de l'émul~ion.
On peut slor~ oommencer le traitement en utili~ant ~eulement l'ultrafiltre 8 (vsnnes 13 et ?7 fermées) avec extraction d'eau pure en 11, ~u~qu'~ ce que la concentration de l'effluent atteigne un niveau ~uffisant pour que les ~mulsion~ deviennent instable~, A partir de la le pa~sage de l'effluent dans la colonne 15 permetbrs commQ indiqué plus haut d'extraire à la fol8 l'eau en 11 et les huiles en 18, Cn pourra encore noter que les appareils 8 et 15 pourraient ~galement etre di~pos~ en parallèle sur une même boucle ou sur des boucles de recyclage ind~pendantea à condition bien entendu qu'elles aboutissent toutes le3 deux par leurs deux extrémité~ sur la même cu~e de stockage 1, ~a di~position ~ deux boucles parallèles, néce~siterait évidemment deux pompe~, m~i~ pourrait présenter dee avantage~ pour a~uater les débit~
~ur ch~cun de~ appareils en vue d'e~traire des quantités corre~pondantes d'eau pure et de polluant.
Dsn~ certains ca~, en particulier lorsque la viscosité
de~ éléments collo~daux ne permet pas un fonctionnement économique de l'équipement, ou lor~que l'on souhaite maintenir une concentration de l'effluent à ultraf~ltrer ~ un ni~eau particuliarement bas, on peut fsvori~er la coslescence en in~ectant une très faible quantit~ d'huile non stabili~ée (huile de`vidange par e~emple) présentant l'avantage de fixer le~ excès de dispersants. Cette disposition a ét~ repr~sentée 10~ 0 sch~matiquement sur la figure par le mélangeur 25 permettant l'ad~onction dans le circuit de recycla~e d'un eolvant pétrolier tel que des huile~ de vidange stockées d~ns le r~servQir 26.
~ e procédé et llinstallation qui ont été décrits permettent un travsil en continu par recyclage sur un ~tockage tampon, c'est ~ dire de diminuer la taille de l'ensemble de l'équipement. Grâce ~ l'extraction d'huile au cosle~ceur, on peut maintenir la concentration de l'effluent ~ un niveau relativement bas et ainsi travailler ~ de~ débit~ d'eYtraction faibles ~ur l'ultrafiltre, ce qui évite de colmater irréversible-~ent leg membrsnes. Enfin, on recueille en 18 au coalesceur une pha~e organique cosle~cée contenant très peu d'eau et susceptible d'être regénér~e ou brûlée dans des br~leurs classique~; les produit~ extraits en 11 pou~nt aller directement ~ l'égout, et ceux extraits en 18 pouvant être r~généré~ ou br~lés, l'installa-tion ne prodult donc aucun dëchet. ~e procédé et l'installation trouvent également une application intéressante pour le traite-ment de~ eaux souillées par des colorants collo~daux ou des encre~. On utilise souvent dans les indu~tries mécaniques et métsllurgique~ des contrôles par "ressuage" mettant en oeuvre des colorants communément appelés "rouges organols". Ceux-ei donnent lieu ~ des re~ets d'eau contenant d~s pigments colorés a~n~i que des solvants p~étroliers ayant servi à leur application.
L~ coloration r~sultante de 1'eau est due ~ de trè~ ~ines su3pen~ions collo~daleæ qui pèu~ent être arrêtée~ par ultra-; filtration. De m~me les imprimeries et ateliers de peinture re~ettent des effluent~ contenant des suspensions colloidale 9 colorées qui, dé~ersées dans le milieu naturel, entraineraient une pollution esthétique très gênante même a faible dose, et affecteraient considérablement ia photo~ynthase en diminuant latransparence de l'eau.
Dans le cas de tels effluents colorés, on peut utiliser ~o~ ;o le prooédé et l'in~tallation décrit~ plu~ haut avec ad~onction d'un eolvant pétrolier en 25. Dana ce ca3, le~ pigmcnte color~s ou le~ encre~ sont arrêtés par le~ membranes d'ultrafiltre dont le colmatage e~t llmité par un fort courant de bslayage, et le débit d'extractlon en 11 e~t incolore ou très lég~rement ¢oloré
dan~ de tra~ rares ca~, ¢e qui ne po3e aucun problè~e de re~et.
Le~ piements et le~ encre~ sont extr~its par les huiles et reouelllia en 18.
~a m8me installation peut donc être utilleée pour le traitement de~ huile~ ~oluble~ en provenance par exemple de3 ~teliera d'usinage d'une usine de mécanique et le~ eaux colorée3 en provenance de~ stelier~ de contrôle de cette même usine.
Suivant les proportions relati~es d'effluent de l'une ou l'autre catégorie, on ~era amené ou non à a~outer des produit~ pétroliers pour fixer le~ pigment~ coloré~ lor~que par exemple la teneur de~ autre~ effluents n'apporterait pa~ suffisamment de ce~
produita, Bien entendu, l'in~ention n'e~t pa~ etriotement limitée DU mode de réali~ation qui a ~té décrlt ~ titre d'exemple, mais elle ¢ouvre é~alem~nt le~ réali~ation~ qui n'en différeraient que par dee détaila, par des ~arlante~ d'exécution ou par l'utilieatlon d~ moyens ~qulva~ent~. Ain~i bien que le garnis~age coalesceur de briques traitées selon le brevet américain N~ 3.901.818 ait donné le~ meilleurs résultst~ dans le filtre coalesceur 15, on peut également utlli~er de~ ~arni~ge~ a bs~e de ré~ine oléophile ou rendue hydrophobe, ou de~ lainea minérales silicon~e~
ou 3ilan~es5 de~ srgile3 ab~orbantes telle~ que de~ bentonite~
donnent egalement de~ résultats ~ati~fsi~ant~. On pourra m~me, en ~ceptant une limitation des performances de l'in~tallation, remplacer la oolonne de eo~le~cence 15 ~ fonctionnement continu par une trémie de décantation fonctionnant en di~continu, o~
l'on pourra récupérer le~ huile~ ou l'extracteur de colorants;
~ `S,2 .~
106~Z~(~
la pr~ence de l'ultrafiltre dan~ une installation fonctionnant en semi continu permettrs cependant encore d'am~liorer cc type de traitement classique en opersnt sur de~ su~pen~ion~ ou des ~mulsions plu~ concentr~es.
~a ~anne 20 commande la deu~ième branche du circult a la ~ortie de l'ultrafiltre, les deus branches ~e re~oignant eur le circult d~ retour 21 ver~ la cu~e de ~to¢kage, Dan~ le circuit qui ~ient d'être décrit, on voit qub l'effluent qui circule dan~ la boucle, a~ec recyclsge sur la cuve 1, ~ubit ~ 1~ fois une extrsction d'esu pure ou de~huilés dsn~
l'ultrsfiltre 8 et une e~traction d'huile dsn~ la colonne de cosle~cence 15. Il en résulte que l'on peut facilement d~terminer de~ caractéristique~ de l'ultrafiltre et de la colonne de coolescence, ain~i qu'un d~bit de recyclsge de façon a trovailler tou~our~ dan~ le~ meilleur~ condition~ de fonctlonne-ment de l'un et l'autre de oe~ appareils de traitement. En effet l'augmentstion de ooncentratlon en polluant~ ré~ultant de l'extractlon d'eau pure d~n9 l'ultrafiltre e~t ¢ompensée par une extr~ction eorrespondsnte de polluant~ dsns la colonne 15 9i bien ~ue le produit recyolé n'augmente pas en concentration de pollu~nt qui viendrsit g~ner le fon~tionnement normsl d~s membrane~ de l'ultrafiltre. Ici le d~bit de sout~rage d'eau en 11 repr~ente de 1/10e ~ 1/200e du débit de clrculstion de la boucle, et le fort d~bit de fuite de l'ultrefiltre ~vite la formstion d'une couche limite lmport~nte 3ur la membr~ne et eon colmatage. On observers que lQrsque la vanne 20 e~t ferm~e t~n~i~ que les vsnnea 13 et 17 ~ont ouYerte~ lea deu~ app~reil~
8 et 15 ~ont totalement en ~rie. ~'ordre de po~ssge dsn~ le~
deux ~ppare~l~ e~t d'ailleurs tout ~ fait indifférent, c'ect-~-dire qu'~ l'inverse de la figure repr~entée on pourrait ~galement a~oir un circult dans lequel l'ultrafiltre 8 ~erait ~.
~ -4-O
en aval de 18 colonne 15, Gn peut ~galement ne faire pa~ser qu'une seule partie du d~ébit de la boucle de circulation ~
travers la colonne de coale~cence 15; ceci est obtenu facilement au moyen du réglsge de~ ~annes 13, 17 et 20.
On peut égslement court-¢ircuiter totalement pendant u~e pér~ode du traitement la colonne de coale~cence 15, par e~emple lor~que la concentration en huile ~oluble de l'effluent e~t insuffieantc pour p0rmettre une destabilisation de l'émul~ion.
On peut slor~ oommencer le traitement en utili~ant ~eulement l'ultrafiltre 8 (vsnnes 13 et ?7 fermées) avec extraction d'eau pure en 11, ~u~qu'~ ce que la concentration de l'effluent atteigne un niveau ~uffisant pour que les ~mulsion~ deviennent instable~, A partir de la le pa~sage de l'effluent dans la colonne 15 permetbrs commQ indiqué plus haut d'extraire à la fol8 l'eau en 11 et les huiles en 18, Cn pourra encore noter que les appareils 8 et 15 pourraient ~galement etre di~pos~ en parallèle sur une même boucle ou sur des boucles de recyclage ind~pendantea à condition bien entendu qu'elles aboutissent toutes le3 deux par leurs deux extrémité~ sur la même cu~e de stockage 1, ~a di~position ~ deux boucles parallèles, néce~siterait évidemment deux pompe~, m~i~ pourrait présenter dee avantage~ pour a~uater les débit~
~ur ch~cun de~ appareils en vue d'e~traire des quantités corre~pondantes d'eau pure et de polluant.
Dsn~ certains ca~, en particulier lorsque la viscosité
de~ éléments collo~daux ne permet pas un fonctionnement économique de l'équipement, ou lor~que l'on souhaite maintenir une concentration de l'effluent à ultraf~ltrer ~ un ni~eau particuliarement bas, on peut fsvori~er la coslescence en in~ectant une très faible quantit~ d'huile non stabili~ée (huile de`vidange par e~emple) présentant l'avantage de fixer le~ excès de dispersants. Cette disposition a ét~ repr~sentée 10~ 0 sch~matiquement sur la figure par le mélangeur 25 permettant l'ad~onction dans le circuit de recycla~e d'un eolvant pétrolier tel que des huile~ de vidange stockées d~ns le r~servQir 26.
~ e procédé et llinstallation qui ont été décrits permettent un travsil en continu par recyclage sur un ~tockage tampon, c'est ~ dire de diminuer la taille de l'ensemble de l'équipement. Grâce ~ l'extraction d'huile au cosle~ceur, on peut maintenir la concentration de l'effluent ~ un niveau relativement bas et ainsi travailler ~ de~ débit~ d'eYtraction faibles ~ur l'ultrafiltre, ce qui évite de colmater irréversible-~ent leg membrsnes. Enfin, on recueille en 18 au coalesceur une pha~e organique cosle~cée contenant très peu d'eau et susceptible d'être regénér~e ou brûlée dans des br~leurs classique~; les produit~ extraits en 11 pou~nt aller directement ~ l'égout, et ceux extraits en 18 pouvant être r~généré~ ou br~lés, l'installa-tion ne prodult donc aucun dëchet. ~e procédé et l'installation trouvent également une application intéressante pour le traite-ment de~ eaux souillées par des colorants collo~daux ou des encre~. On utilise souvent dans les indu~tries mécaniques et métsllurgique~ des contrôles par "ressuage" mettant en oeuvre des colorants communément appelés "rouges organols". Ceux-ei donnent lieu ~ des re~ets d'eau contenant d~s pigments colorés a~n~i que des solvants p~étroliers ayant servi à leur application.
L~ coloration r~sultante de 1'eau est due ~ de trè~ ~ines su3pen~ions collo~daleæ qui pèu~ent être arrêtée~ par ultra-; filtration. De m~me les imprimeries et ateliers de peinture re~ettent des effluent~ contenant des suspensions colloidale 9 colorées qui, dé~ersées dans le milieu naturel, entraineraient une pollution esthétique très gênante même a faible dose, et affecteraient considérablement ia photo~ynthase en diminuant latransparence de l'eau.
Dans le cas de tels effluents colorés, on peut utiliser ~o~ ;o le prooédé et l'in~tallation décrit~ plu~ haut avec ad~onction d'un eolvant pétrolier en 25. Dana ce ca3, le~ pigmcnte color~s ou le~ encre~ sont arrêtés par le~ membranes d'ultrafiltre dont le colmatage e~t llmité par un fort courant de bslayage, et le débit d'extractlon en 11 e~t incolore ou très lég~rement ¢oloré
dan~ de tra~ rares ca~, ¢e qui ne po3e aucun problè~e de re~et.
Le~ piements et le~ encre~ sont extr~its par les huiles et reouelllia en 18.
~a m8me installation peut donc être utilleée pour le traitement de~ huile~ ~oluble~ en provenance par exemple de3 ~teliera d'usinage d'une usine de mécanique et le~ eaux colorée3 en provenance de~ stelier~ de contrôle de cette même usine.
Suivant les proportions relati~es d'effluent de l'une ou l'autre catégorie, on ~era amené ou non à a~outer des produit~ pétroliers pour fixer le~ pigment~ coloré~ lor~que par exemple la teneur de~ autre~ effluents n'apporterait pa~ suffisamment de ce~
produita, Bien entendu, l'in~ention n'e~t pa~ etriotement limitée DU mode de réali~ation qui a ~té décrlt ~ titre d'exemple, mais elle ¢ouvre é~alem~nt le~ réali~ation~ qui n'en différeraient que par dee détaila, par des ~arlante~ d'exécution ou par l'utilieatlon d~ moyens ~qulva~ent~. Ain~i bien que le garnis~age coalesceur de briques traitées selon le brevet américain N~ 3.901.818 ait donné le~ meilleurs résultst~ dans le filtre coalesceur 15, on peut également utlli~er de~ ~arni~ge~ a bs~e de ré~ine oléophile ou rendue hydrophobe, ou de~ lainea minérales silicon~e~
ou 3ilan~es5 de~ srgile3 ab~orbantes telle~ que de~ bentonite~
donnent egalement de~ résultats ~ati~fsi~ant~. On pourra m~me, en ~ceptant une limitation des performances de l'in~tallation, remplacer la oolonne de eo~le~cence 15 ~ fonctionnement continu par une trémie de décantation fonctionnant en di~continu, o~
l'on pourra récupérer le~ huile~ ou l'extracteur de colorants;
~ `S,2 .~
106~Z~(~
la pr~ence de l'ultrafiltre dan~ une installation fonctionnant en semi continu permettrs cependant encore d'am~liorer cc type de traitement classique en opersnt sur de~ su~pen~ion~ ou des ~mulsions plu~ concentr~es.
Claims (10)
1. Procédé de traitement d'un effluent pollué par des émulsions colloïdales, avec circulation continue à recyclage entre un réservoir d'effluent pollué et des appareils de traitement, caractérisé par le fait qu'on utilise simultanément et indépendamment, par recyclage à partir d'un même réservoir d'effluent pollué, à la fois un traitement d'ultrafiltration avec extraction d'eau et remise dans le circuit d'un produit plus concentré en polluant, et un traitement par coalescence avec extraction des polluants en phase coalescée et remise dans la circuit d'un produit moins concentré en polluants.
2. Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les traitements par ultrafiltration et par coalescence se font l'un à la suite de l'autre sur l'effluent en recirculation.
3. Procédé de traitement selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'une partie seulement du débit de la boucle de recyclage est soumise au traitement par coalescence.
4. Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les traitements par ultrafiltration et par coalescence sont appliques en parallèle sur des fractions différentes de l'effluent.
5. Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les traitements par ultrafiltration et par coalescence sont appliqués en parallèle, chacun sur une ?oucle de recyclage indépendante.
6. Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on favorise la coalescence des polluants colloidaux en injectant dans l'effluent de faibles quantités d'huile non stabilisée.
7. Procédé de traitement selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'huile non stabilisée est une huile de vidange.
8. Equipement de traitement d'un effluent pollué par des émulsions colloidales, avec circulation continue à recyclage entre un réservoir d'effluent pollué et des appareils de traitement, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une pompe de circulation, un ultrafiltre à membrane avec des moyens d'extraction d'eau, un filtre à garnissage hydrophobe coalesceur avec des moyens d'extraction de la phase coalescée.
9. Equipement de traitement selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre des moyens pour injecter des huiles non stabilisées dans le circuit de recyclage.
10. Equipement de traitement selon les revendications 8 ou 9, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre au moins un filtre mécanique à tamis.
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