CA1131812A

CA1131812A - Water purification process

Info

Publication number: CA1131812A
Application number: CA338,307A
Authority: CA
Inventors: Henri Moreaud; Pierre Gilles; Jean-Paul Leglise
Original assignee: OMNIUM D'ASSAINISSEMENT
Current assignee: OMNIUM D'ASSAINISSEMENT
Priority date: 1978-10-25
Filing date: 1979-10-24
Publication date: 1982-09-14
Also published as: FR2439749A1; JPS5737399B2; AU5207679A; FR2439749B1; JPS5559890A; AU528760B2; BR7906838A

Abstract

Le procédé est du type selon lequel on fait percoler de haut en bas l'eau à traiter à travers un lit submergé et fixe de matériau filtrant granulaire avec insufflation, à niveau intermédiaire, d'un courant gazeux oxygéné ascendant. Selon l'invention, les débits d'eau à traiter et de gaz oxygéné sont réglés de façon à satisfaire à un certain nombre de relations qui définissent une loi générale élargissant notablement le domaine de traitement connu au charbon actif. Le lit, généralement à base de C actif, ou autre matériau granulaire approprié, peut être multicouches avec des couches inférieures de sable et/ou anthracite. La commande de gaz oxygéné (air, oxygène, air ozonisé) est régulée par sonde de mesure. Application du procédé au traitement d'eaux de surface ou de nappes en vue de les rendre potables ainsi qu'au traitement des eaux résiduaires comme eaux d'égouts ou industrielles.The method is of the type according to which the water to be treated is percolated from top to bottom through a submerged and fixed bed of granular filtering material with insufflation, at intermediate level, of an ascending oxygenated gas stream. According to the invention, the flow rates of water to be treated and of oxygenated gas are regulated so as to satisfy a certain number of relationships which define a general law notably widening the field of known treatment with activated carbon. The bed, generally based on active C, or other suitable granular material, can be multilayer with lower layers of sand and / or anthracite. The oxygenated gas control (air, oxygen, ozonized air) is regulated by a measuring probe. Application of the process to the treatment of surface water or groundwater in order to make it drinkable as well as to the treatment of waste water as sewage or industrial water.

Description

3~1 Z
La présente invention a trait au domaine de l'épura-tion, notamment par voie biologique, des eaux de toute nature telles que : eaux industrielles, eaux d'égouts ou eaux de distribution à rendre potables.
L'épuration des eaux, qu'elles soient superficielles ou résiduaires, a fait l'objet de nombreuses études qui ont conduit à une mise au point de procédés que l'on peut regrouper sommairement de la manière suivante:
a) les procédés de coagulation-floculation-décantation-filtration sur sable (en surface);
b) les procédés de filtration purement mécanique égale-ment, mais dans la masse;
c) les procédés de filtration dite biologique, falsant appel simultanément à l'action de micro-crganismes assurant la dégradation des impuretés organiques contenues dans l'eau;
d) les procédés d'adsorption sur charbon actif, après floculation-décantation et éventuellernent filtration sur sable;
e) les traitements par boues activées;
f) les traitements par lits bactériens.
On peut dure que cha~une de ces techniques présente ses propres avantages et inconvénients, sans qu'aucune ne soit totalement satisfaisante, de sorte que l'on est souvent obligé
de les combiner et de mettre ainsi en oeuvre des chaines de traitement complexes et coûteuses.
Sans entrer dans les détails des opérations succes-sives à faire subir à une eau pour la traiter, on peut dire globalement que la plupart de ces procédés nécessitent l'utili-~ sation d'équipements assez volumineux disposés en série, de sorte que la durée totale du traitement peut atteindre plusieurs heures.
Pour surmonter ces inconvénients, ~n a proposé, dans la demande de brevet fran~ais No. 76.21.246 et publiee sous -. le No. 2.358.362, un procedé de type c) pour 1 3~8~
l'élimination de la pollution par voie biologique dans un lit de charbon, selon lequel on injecte au sein de ce lit un gaz contenant de l'oxygène dans le but ~e fournir aux microorganis-mes qui se développent dans ce lit l'oxygène qui leur est nécessaire. Ainsi, grâce à la combinaison d'une filtration en profondeur et de la mise en oeuvre de charbon actif constamment aéré, on réalise en quelques minutes un traitement plus complet et en un seul ouvrage compact.
Dans le procédé objet du brevet français précité, des limitationson~ été introduites pour des paramètres tels que par exemple le temps de contact de l'eau à traiter avec le charbon actif et la vitesse linéaire de l'eau à travers le lit~ I
Il a en effet été précisé que cette vitesse ne~devait pas dépasser 2m/heure afin de conserver intact le "tissu connectif"
formé par les colonies de bactéries qui se développent entre les particules de charbon et contribuent ainsi à l'épuration de l'eau tout en retenant les particules en suspension dans cette eau.
En fait, si l'un des facteurs qui sont à l'origine de l'efficacité du traitement est bien l'existence de microorga-nismes fixés sur le charbon, la Demanderesse est partie d'unenouvelle idée et, après une série d'essais, a pu montrer que la vitesse linéaire de l'eau n'avait pas un rôle déterminant sur les risques de rupture du tissu connectif et que d'autres facteurs entraient largement en ligne de compte, tout particu-lièrement le débit du gaz oxygéné qui, à partir d'un certain taux, entralne une érosion du tissu connectif.
Des études et recherches systématiques ont alors été
effectuées par la Demanderesse afin de pouvoir déterminer, suivant cette nouvelle idéel une loi générale permettant une application du procédé à tout type d'eau polluée en vue d'obtenir un taux prédéterminé et désiré d'épuration. 3 ~ 1 Z
The present invention relates to the field of purity-tion, in particular by biological means, of waters of all kinds such as: industrial water, sewage or distribution to be made drinkable.
Water purification, whether superficial or waste, has been the subject of numerous studies which have leads to the development of processes that can be grouped together roughly as follows:
a) the coagulation-flocculation-decantation processes-sand filtration (surface);
b) purely mechanical filtration processes also ment, but in the mass;
c) so-called biological, falsifying filtration processes call simultaneously to the action of micro-organisms ensuring the degradation of organic impurities contained in water;
d) the adsorption processes on activated carbon, after flocculation-settling and possibly sand filtration;
e) activated sludge treatments;
f) bacterial bed treatments.
We can last that cha ~ one of these techniques presents its own pros and cons, none of which are totally satisfactory, so we are often forced to combine them and thus implement chains of complex and expensive treatment.
Without going into the details of successful operations water to subject a water to treat it, we can say overall that most of these processes require the use of ~ sation of fairly bulky equipment arranged in series, so that the total duration of treatment can reach several hours.
To overcome these drawbacks, ~ na proposed, in French patent application No. 76.21.246 and published under -. No. 2,358,362, a process of type c) for 1 3 ~ 8 ~
elimination of biological pollution in a bed of coal, according to which a gas is injected into this bed containing oxygen for the purpose of providing microorganisms my that develop in this bed the oxygen that is for them necessary. Thus, thanks to the combination of filtration in depth and implementation of activated carbon constantly ventilated, a more complete treatment is carried out in a few minutes and in one compact work.
In the process which is the subject of the aforementioned French patent, limitationson ~ been introduced for parameters such as for example the contact time of the water to be treated with the activated carbon and the linear speed of water through the bed ~ I
It has indeed been specified that this speed should not ~
exceed 2m / hour to keep the "connective tissue" intact formed by colonies of bacteria that grow between carbon particles and thus contribute to the purification of water while retaining the particles in suspension in this water.
In fact, if one of the factors that are causing treatment effectiveness is the existence of microorganisms nisms attached to the coal, the Applicant started with a new idea and, after a series of tests, was able to show that the linear speed of the water did not have a determining role on the risks of rupture of the connective tissue and that others factors were largely taken into account, especially the flow of oxygenated gas which, from a certain rate, leads to erosion of the connective tissue.
Systematic studies and research were then performed by the Applicant in order to be able to determine, following this new ideal a general law allowing a application of the process to all types of polluted water in order to obtain a predetermined and desired rate of purification.

2 -8~2 Pour déterminer la loi correspondant à cette idée, il a fallu rechercher d'une part les relations entre le débit de l'eau à traiter et le débit de gaz oxygéné insufflé dans le lit de charbon actif et, d'autre part, l'influence sur ces débits de divers paramètres tels que : la nature et la constitu-tion du lit, la quantité de pollution qu'il est possible d'éli-miner par m3 de charbon et par heure.
Avant de préciser la portée de l'invention et les améliorations technologiques qui en découlen-t dans un tel procédé de base d'épuration sur lit fixe de charbon actif, on résumera tout d'abord ci-dessous les principaux résultats des études effectuées sur les interactions des paramètres principaux et secondaires influencant le procédé.
Des essais ont tout d'abord montré que, pour des débits d'eau atteignant jusqu'à lOm3 d'eau par heure et par m2 de section de lit de matériàu granulaire, il était possible de définir un paramètre alpha correspondant au taux maximum des interstices du lit occupés par le gaz oxygéné sans compromettre le fonctionnement de ce lit, ceci pour la durée d'un cycle défini par l'intervalle entre deux lavages successifs du lit à contrecourant. Compte-tenu de la vitesse de déplacement du gaz dans le lit, on a pu établir que le débit de gaz oxygéné devait satisfaire à la relation suivante :
Ql S ~ -Kl) v (1) dans laquelle: Ql est le débit de gaz oxygéné en m3/h; ~ est la porosité du lit, c'est-à-dire le volume disponible hors clu charbon; ~ est la fraction maximum du volume précédent qui peut etre occupée par le gaz sans affecter l'efficacité du traitement;
S est la section du lit en m2 ; v représente la composante verticale de la vitesse moyenne des bulles de gaz ascendantes dans le lit, en m/h; et: Kl est une constante correspondant à
~3~ 2 fraction de volume de lit occupée par des poches de gaz lmmobilisées.
Pour trouver la relation liant le débit de gaz oxygéné
au débit d'eau à traiter, il faut exprimer que le débit de gaz injecté doit procurer au lit granulaire la quantité d'oxygène dissous strictement nécessaire à l'épuration biologique. Si l'on indique par DO la demande en oxygène à satisfaire en kilo-gramme par unité de volume d'eau à traiter, on a ~u~établir 1a relation:
Q2 . DO
R.K2 ~ Ql (2) dans laquelle : Q2 est le débit d'eau à traiter en m3/h; R
est le rendemen~ global de transfert c'est-à-dire la fraction :
kilogs d'oxygène effectivement dissous~kilogs d'oxygène injectés dans le lit ; et K2 représente la concentration du gaz en oxygène, exprimée en kg/m3.
En remplaçant Ql dans l'équation (2) par sa valeur tirée de la relation (1) on obtient la relation rapportée uniquement au débit d'eau, à savoir :
20 , Q2 K2R
S ~ DO v(a ~ -Kl) (3) En fait, pour une utilisation optimum du procédé, on doit maintenir ce débit d'eau Q2 à une valeur au plus égale à
l'aptitude du lit à satisfaire biologiquement la demande en oxygène DO, la condition pouvant alors s'écrire:
Q2 . DO ,, s.h 3 où : h est la hauteur du lit de matériau granulaire en mètres K3 représente la capacité du lit à éliminer biologiquement la DO.
(ou valeur de DO que peut satisfaire lm3 de matériau granulaire en lh) - , En pratique, comme on le verra plus loin, l'efEicacité
du procédé est maintenue à son taux optimum en disposant dans l'eau à traiter une soude de mesure de l'oxygène dissous qui commande en permanence l'alimentation du gaz oxygéné de manière à fournir à chaque instant la quantité d'oxygène strictement nécessaire et suffisante.
Selon sa définition la plus générale, le procédé
d'épuration des eaux selon l'invention consiste donc, dans la technique connue de percolation de l'eau à travers un lit fixe de matériau granulaire aéré à un niveau intermédiaire, à ajuster les débits d'eau à traiter et de gaz oxygéné à injecter de façon telle que l'on respecte les relations suivantes :
Ql S ~ Kl) v (1) Q2 K2 ~ R v S ~ D0 (~1) (3) et, simultanément : Q2 . DO Q2 K3.h S.h ~ ~ K3 ou : S ~ DO (4) chacun des paramètres précités ayant les définitions telles que données ci-dessous.
Cbmme on le verra dans la description relative aux :
exemples de réalisation et conformément aux relati.ons précitées, les règlages relatifs des débits Ql et Q2 sont effectués en agissant sur l'un ou l'autre des paramètres d'influence. Par exemple, si l'augmentation du débit d'eau à traiter conduit à .
accroltre le déb:i.t de gaz ox~gel~e au-del.à de la valeur li.mite pour l'objectif souhaité, on peut alors : soit agir sur la concentration en oxygène du gaz ; soit utiliser des hau-teurs de lit mieux adaptées au produit à traiter, eu égard au coefficient R ; soit encore adopter des systèmes de diffusion du gaz ox~géné
à différents niveaux dans le lit granulaire, ce qui permet :: : . , ~3~L~312 d'ailleurs de réduire l'agitation des zones du lit situées en dessous du niveau d'introduction le plus élevé du gaz.
Les divers paramètres inclus dans les relations (1), 2 -8 ~ 2 To determine the law corresponding to this idea, on the one hand we had to look for the relationships between the flow of the water to be treated and the flow of oxygenated gas blown into the activated carbon bed and, on the other hand, the influence on these flow rates of various parameters such as: the nature and constitution tion of the bed, the amount of pollution it is possible to remove mine per m3 of coal per hour.
Before clarifying the scope of the invention and the resulting technological improvements in such a basic purification process on a fixed bed of activated carbon, will first summarize the main results below studies on the interactions of parameters main and secondary influencing the process.
Tests have first shown that, for water flows up to 10m3 of water per hour and per m2 granular material bed section, it was possible to define an alpha parameter corresponding to the maximum rate of interstices of the bed occupied by the oxygenated gas without compromising the functioning of this bed, this for the duration of a cycle defined by the interval between two successive bed washes against a current. Given the speed of movement of the gas in the bed, it was established that the oxygen gas flow must satisfy the following relationship:
Ql S ~ -Kl) v (1) in which: Ql is the flow rate of oxygenated gas in m3 / h; ~ is the porosity of the bed, i.e. the volume available excluding the closure coal; ~ is the maximum fraction of the previous volume which can be occupied by the gas without affecting the effectiveness of the treatment;
S is the section of the bed in m2; v represents the component vertical of the average speed of ascending gas bubbles in bed, m / h; and: Kl is a constant corresponding to ~ 3 ~ 2 fraction of bed volume occupied by gas pockets immobilized.
To find the relationship between the flow of oxygenated gas at the water flow to be treated, it must be expressed that the gas flow injected should provide the amount of oxygen to the granular bed dissolved strictly necessary for biological purification. Yes DO indicates the oxygen demand to be satisfied in kilo-gram per unit volume of water to be treated, we have ~ u ~ establish 1a relationship:
Q2. DO
R.K2 ~ Ql (2) in which: Q2 is the water flow rate to be treated in m3 / h; R
is the overall return ~ transfer i.e. the fraction:
kilograms of oxygen effectively dissolved ~ kilograms of oxygen injected in the bed ; and K2 represents the concentration of oxygen in the gas, expressed in kg / m3.
By replacing Ql in equation (2) by its value taken from relation (1) we obtain the relation reported only at the water flow, namely:
20, Q2 K2R
S ~ DO v (a ~ -Kl) (3) In fact, for optimum use of the process, we must maintain this water flow Q2 at a value at most equal to the ability of the bed to biologically meet the demand for DO oxygen, the condition can then be written:
Q2. DO ,, sh 3 where: h is the height of the bed of granular material in meters K3 represents the capacity of the bed to eliminate biologically teenager.
(or OD value that lm3 of material can satisfy granular in lh) -, In practice, as we will see below, the efEiciency of the process is maintained at its optimum rate by arranging in the water to be treated with a dissolved oxygen soda which permanently controls the supply of oxygenated gas so to supply the quantity of oxygen strictly at all times necessary and sufficient.
According to its most general definition, the process of water purification according to the invention therefore consists, in the known technique for percolating water through a fixed bed of granular material ventilated at an intermediate level, to be adjusted the flow rates of water to be treated and of oxygenated gas to be injected in such a way that the following relationships are respected:
Ql S ~ Kl) v (1) Q2 K2 ~ R v S ~ D0 (~ 1) (3) and, simultaneously: Q2. DO Q2 K3.h Sh ~ ~ K3 or: S ~ DO (4) each of the above parameters having definitions such as data below.
As will be seen in the description relating to:
examples of implementation and in accordance with the above relati.ons, the relative adjustments of the flow rates Ql and Q2 are carried out in acting on one or other of the influence parameters. By example, if the increase in the flow of water to be treated leads to.
increase the flow: it gas ox ~ gel ~ e beyond the li.mite value for the desired objective, we can then: either act on the oxygen concentration of the gas; either use heights of bed better suited to the product to be treated, having regard to the coefficient R; either adopt ox ~ gas diffusion systems generated at different levels in the granular bed, which allows :::. , ~ 3 ~ L ~ 312 moreover reduce the agitation of the areas of the bed situated below the highest introduction level of the gas.
The various parameters included in relations (1),

(3) et (4) sont évidemment fonction du type d'eau à traiter et peuvent varier chacun entre des limites plus ou moins larges.
Toutefois, dans les conditions les plus générales et les plus courantes d'épuration des eaux selon le procédé de l'invention, il est avantageux d'adopter les valeurs numériques exprimées de la fa~on suivante :
0 ~ ~ I qui est fonction de la forme des grains et de leur arrangement dans le lit, est généralement compris entre 0,45 et 0,55,' par exemple voisin de 0,50 pour le charbon actif mls en oeuvre;
. Kl est de l'ordre de 0,02 à 0,0~ m3 de volume de lit occupé par les poches de gaz immobilisées par m3 de lit total, par exemple voisin de 0,04m3/m3;
. K2 est généralement compris entre 0,20 et 1,40.
. alpha est de préférence maintenu entre 0,2 et 0,6, avantageusement entre 0,35 et 0,45.
. v, dans les conditions habituelles de fonctionnement (pour une température, une vitesse de l'eau, une granulométrie et une forme de matériau granulaire données), est compris entre 200 et 400 m/h, souvent voisin de 300m/h;
. pour une teneur en oxygène donnée K2 du gaz d'aéra~
tion, le rendement R est fonction de la concentration de satura-tion (Cs~ et de la concentration réelle (C) atteinte au sein du lit, seJon la Eormule :
R = K (Cs ~ C) où K est une constante de proportionalité tenant compte de 30 paramètres tels que : salinitél température, conditions d'agita-tion et hauteur du lit. Par exemple, dans le cas où le gaz insufflé est de l'air et pour un lit de hauteur comprise entre 1 et 3 mètres, les valeurs de K sont généralement comprises entre :
2 7 10-3 ~ K < 25.10 3 5mg/1) m . K3 : cette valeur expérimentale est généralement inférieure à 0,5 kg de 0,2 par heure et par m3 de charbon ;
elle est d'autant plus élevée que la concentration en oxygène dissous est maintenue plus forte;
. La demande en oxygène DO est fonction des caracté-ristiques de consommation d'ox~gène et du degré d'épuration recherché. En dehors de la demande chimique immédiate en oxygène, sa détermination tient compte de l'élimination de la DBO (demande biologique en oxygène) de la DCO tdemande chimique en oxygène~ et des phénomènes de nitrification éventuelle de l'eau. Lorsque le traitement vise uniquement l'élimination de la DBO, DO est généralement calculé selon la relation :
0'7 ~ DBO ~ 1,2 (5) Bien entendu, la DO totale correspondant à l'élimina-tion des pollutions carbonées et azotées, s'écrit selon la formule générale :
DO = t0,7 à 1,2) DBO5 + (4 à 5) N (de NH4) ~ titre illustratif et indépendamment des exemples de réalisation qui apparaitront plus loin dans la description, on peut indiquer ci-dessous un mode d'application des relations mathématiques précitées définissant le procédé de l'invention.
On admet que l'on a à traiter une eau résiduaire urbaine 5K3 = 0,31) par percolation sur un lit de charbon actif de 2 metres de l~auteur avec insuL~:la~ioll d'air atmosl)heri-que à environ 30cm. du niveau inférieur de la couche de charbon.
La DBO à l'entrée est de 180 mg/l et l'on désire amener celle-ci à la valeur de 30 mg/l. La différence de DBO à l'entrée et à la sortie doit donc être : ~ DBO = 150. En adoptant pour la demande en oxygène D~ le deuxième terme de la relation (5), 3~12 ~on a : DO = 1,2 x ~DBO = 0/180 kg de 02/m3.
La première condition à satisfaire, liée à la capicité
de traitement du charbon actif s'écrira selon la relation (4):
Q2 K3h 0,31 X 2 3 2 ~ - = = 3,50m /m /h S DO 0,180 Selon la deuxième condition, on doit vérifier que tout l'oxygène necessaire au traitement peut être transEéré dans le r lit, ce qui s'exprime par la relation ~3) à savoir : ~
. S ~ K2R V ( Kl) Compte tenu de la teneur en ~2 de l'air dans les conditions normales, on sait que K2 = 0,28 kg o2/m3 d'air. Par ailleurs, par l'expérimentation et les mesures on peut déterminer les valeurs suivantes des autres paramètres : R = 0,05 ; v = 300 m/h;
alpha = 0,~ ; ~ = 0,5 ; K2 = 0~04 En appliquant l'inéquation (3) on obtient donc :
Q2 0,28 X 0,05 S ~ 0,180 --- X 300 X 0,16 = 3,73 m3/m2/h Pour satisfaire aux deux conditions précitées selon le procédé de l'invention on est donc amené à choisir le plus faible des deux débits calculés, à savoir 3,50 m3/m2/h qui représente la quantité d'air strictement à injecter dans le lit de charbon actif. Comme on le verra ci-après, il sera judicieux, dans un tel cas, d'ajouter sous le lit de charbon actif une couche supplémentaire filtrante de sable ou analogue.
En pratique, le procedé de l'invention de percolation de l'eau sur un lit fixe aéré de matériau granulaire peut etre mis en oeuvre de diverses facons, caractérisées chacune par leur propre technologie.
Selon un premier mode de réalisation, on utilise comme matériau granulaire uniquement du charbon actif comme dans le procédé de la demande de brevet français No. 76.21426 et publiée sous le No. 2.358.362 mais en faisant 'h . . .
' -- 8 --~3~81,~
varier les débits d'eau à traiter et de gaz oxygéné, comme par exemple de l'air, dans les relations mathématiques (1), (3) et (4), de manière telle que les conditions considérées comme critiques dans le brevet précité sont considérablement élargies notamment quant à la vitesse de percolation de l'eau et aux temps de contact de celle-ci avec le lit de charbon actif. Les deux actions favorables connues dans le procédé de ce brevet, à savoir l'épuration biologique oxydative dans la zone supérieure et la filtration mécanique dans la zone inférieure, sont sensi-blement renforcées par le perfectionnement du procédé del'invention du fait de la prolongation de période d'activité
du charbon entre deux régénérations par rapport à son utilisa-tion comme adsorbant simple et, par ailleurs, de la possibilité
dlaccro;tre de facon importante la vitesse de passage de l'eau à travers le filtre, laquelle peut atteindre 6 à 10 mètres par heure, tout en bénéficiant de la totalité des avantages du procédé.
Conformémerit à un autre mode de réalisation, on utilise comme matériau filtrant la combinaison d'une couche de charbon actif et, disposée sous celle-ci, d'une couche d'un matériau de granulométrie inférieure et de densité plus élevée, comme par exemple du sable. En effet, lorsque le débit de ~az Ql dépasse une certaine valeur, il peut se produire un décrochement du lit puis un entrainement d'une partie des particules de pol-lution fixées sur le charbon. Grâce à l'introduction d'une couche sous-jacente de sable fin, ou analogue, on pallie à
l'inconvénient précité. Une telle réalisation est particulière-ment intéressante dans le cas du traitement d'une eau de surface (non prévu dans le brevet antérieur précité) car l'on obtient ainsi en une seule étape, avec adjonction éventuelle d'une faible quantité de réactif floculant, une eau potable correspon-dant aux normes usuelles. On sait que dans les techniques ~L3~312 connues le traitement d'une eau brute de surface chargée de pollution exige de nombreuses étapes opératoires dont : -coagulation-floculation, décantation, filtration sur le charbon actif................................................................... --~
Selon une variante de ce mode de réalisation, il peut être également avantageux pour améliorer la durée de vie des lits, d'intercaler entre le lit de charbon actif et le lit de sable une couche d'un troisième matériau granulaire d'une densité
comprise entre celle du charbon actif et du sable, par exemple de l'anthracite. Cette couche intercalaire, d'une épaisseur variable selon les cas, a pour rôle de protéger le lit de charbon actif contre l'effet abrasif des grains de sable pendant la filtration ou le lavage.
Il convient de noter que, grâce au procédé selon l'invention, en particulier avec cles multicouches de matériaux granulaires, les lavages deviennent beaucoup moins fréquen-ts, et peuvent souvent être portées de quotidiens à hebdomadaires.
~ n réalitél tout autre matériau granulaire que le charbon actif peut être mis en oeuvre pour constituer le lit fixe pourvu qu'il présente : une bonne résistance mécani~ue de falcon à ne pas entrainer d'abrasion lors du cycle de lavage du lit ; une granulométrie convenab]e, généralement comprise entre 1 et 8mm ; et l'aptitude à fixerl'un au moins des éléments nécessaires aux réactions bio chimiques : bactéries (ou enzymes), pollutlons carbonées ou ammoniacales, oxygène.
Parmi ces autres matériaux granulaires, on peut citer à titre non limita-tif : des argiles cuites ou chamotes, dopées ou non par des oligo-éléments servent de nutriments pour les micro-organismes ; certaines argiles crues des types : illitique, kaolinique ou montmorillonitique ; des silicates hydratés comme des pouzzolanes ; des alumines activées ou produits équivalents.

~3~3lZ
Le gaz oxygéné utilisé pour l'injection en un point du lit, peut être constitué par de l'air ou tout autre fluide gazeux oxygéné. Selon une réalisation intéressante, on peut à cet effet utiliser de l'oxygène, de l'air contenant de l'oxygène ou un mélange gazeux ozonisé, provenant par exemple du recyclage de l'atmosphère riche en ozone surplomban-t une eau désinfectée par l'ozone. Il est dlailleurs conseillé/
dans le cas du traitement d'une eau de surface en vue de la rendre potable, de soumettre celle-ci à une oxydation préalable par l'ozone. On réalise, grâce à la récupération de cette ozone pour l'injection dans le lit, suivant l'invention, une économie et une activation du processus biologique. On a en e~fet constaté que le traitement préalable à l'ozone ou l'emploi d'air ozonisé donne lieu à des effets synergétiques dans le procédé selon l'invention, en raison notamment du fait que l'ozone modifie les molécules organi~ues contenues dans l'eau en les rendant plus accessibles à une bio-dégradation ultérieure.
Dans le cas d'eau contenallt des particules à activité
très coImatrice, telles que des algues, ces algues traversent aisément la couche de charbon à granulométrie élevée et viennent rapidement colmater la zone supérieure du lit de sable. Il est donc avantageux de soumettre cette zone supérieure à une agita-tion pour augmenter la durée de vie de la couche de sable.
D'autres avantages de l'invention apparaitront mieox dans les exemples illustrati~s suivants qui ont trait au traite-ment soit d'eaux industrielles ou résiduaires soit d'eaux de surface en vue de les potabillser.
EXE~IPLES
A/ Eaux résiduaires.
On a traité dans des conditions conEormes au procédé
de l'invention diverses eaux résiduaires dans des installations pilote et semi-industrielles, en déterminant la valeur des principaux paramètres caractéristiques tels que définis dans les 318~
....
formules (1), (3) ou (4)précitées.
Les résultats d'ensemble sont consignés dans le tableau 1 ci-après étant précisé que :
. pour l'exemple 1, il s'agissait du traitement d'une eau urbaine faiblement chargée en matières organiques et en azo-te oxydable. Le gaz oxygéné était constitué par de l'air avec un débit de 14 m3/h.
. pour l'exemple 2, l'eau à traiter était une eau urbaine classique où il fallait éliminer uniquement la pollution hydrocarbonée. On a utilisé de l'air à un débit de 28 m3/h.
. dans l'exemple 3, on est parti d'une eau du même type que pour l'exemple 2, mais en poussant le traitement jusqu'à la nitrification, la demande en oxygène (DO) étant alors égale, dans le tableau 1, à la somme des demandes biochimiques en oxygène et en azote oxydé. Le gaz oxygéné injecté était de l'air, au débit de 21 m3/h.
. Dans l'exemple 4, on a traité un mélange d'eau urbaine et d'eau industrielle exigeant une forte clemande en oxygène.
On a utilisé de ce fait un gaz enrichi en oxygène contenant 600 g de ~2 par m3 avec un débit de 8,33 m3/h et recyclage du gaz.
. dans l'exemple 5, il s'agissait d'une eau industrielle que l'on a traitée avec un gaz oxygéné du même type que pour l'exemple 4 (à 600 g de O2~m3) sous un débit de 8,33 m3/h, avec recyclage.
. Pour tous ces essais, on a mis en oeuvre un lit de charbon actif de granulométrie : 1,5 à 4mm et hauteur : 2 mètres, pour lequel on avait :
~ = 0,5 et ~ = 0,4 (valeur pour laquelle les cycles restaient supérieures à 24 heures).
L'injection de gaz oxygéné était Eaite à un niveau intermédiaire du lit de charbon ac-tif.
. ~ ~ . . .. . .
~318i2' . Enfin les différents paramètres de la colonne 1 du tableau sont exprimés dans les unités précisées au cours de la descrip-tion qui précède.
Tableau 1 ParaEètres N~l - ~ N 3 N 4 N~5 DO 0,08~ 0,195 0,324 0,352 1,45 CS-C 5 7,5 6 15 1'5 K (x 10 3) 7 4,8 5,6 6,9 6,9 Kl 0,04 - 0,04 0,04 0,04 0,04 K2 0,28 0,28 0,28 0,60 0,60 h3 2'137 2~275 2,208 2~45 2~45 R (obtenu) 0,07 0,072 0,067 0,18 0,18 (-K3~) ~ 3,26 2,62 1,~0 ., ~
Les mesures ont montré que la vitesse ascensionnelle des bulles (paramètre V) était de l'ordre de 300 m/h. Dans ces conditions, avec ~ = 0,4, on obtenait une valeur limite de Ql/S ~ ;
selon la relation (1) égale à (ou voisine de) 48 m/h, valeur non atteinte avec les eaux traites selon llinvention conformément aux exemples du tableau.
Grâce à l'invention on a pu effectuer, avec de bons résultats, un traitement dlépuration en une seule étape~ Ce traitement aurait normalement exigé la mise en oeuvre de deux installa~ions successives cle volumes plusieurs Eois supérieurs pour effectuer : une étape de traitement biologique par boues activées puis une étape de clarification secondaire.
B/ Production d'eau potable à partir d'eau de surEace.
On a effectué des séries d'essais de traitement d'eaux de surface en vue de les rendre potables, sur une eau extraite : . ~
~3~
de la Seine en aval de Paris. Les essais ont été entrepris en faisant circuler l'eau ~e haut en bas dans une colonne de 50 cm de diamètre contenank un lit supérieur de charbon actif de granulométrie 2,4 à 4,8 mm sur une hauteur totale de 1,2 mètre. Dans certains essais, on a ajouté sous le lit de charbon actif une couche filtrante de sable de granulométrie 0,8 à
1,2 mm selon une hauteur de 0,4 mè-tre environ. Les lits étaient submergés avec une hauteur de liquide d'environ 30 cm au-dessus du lit de charbon actif. Pendant la percolation, effectuée a des vitesses linéaires de l'eau variant entre 4m/h et 6m/h et correspondant à des temps de contact de 15 à
30 minutes entre l'eau et le lit granulaire, on a injecté
en continu de l'air dans la colonne à un débit d'environ 3m3/m2/h, ceci en difEérents points selon les essais, à savoir : soit à environ 20 cm de la base du lit de charbon actif dans le cas où seul ce matériau granulaire a été utilisé soi-t à l'inter-face charbon-sable dans le cas de mise en oeuvre d'un lit multicouches.
Les résultats des essais sont résumés dans le tableau 2 ci-après où l'on introduit, à titre de comparaison, des essais de percolation d'eau brute sur un filtre constitué non pas par du charbon actif mais par une argile cuite (ou chamotte).
Tableau 2 Type de traitement Oxvgène Couleu Turbi- ~mmonia- consomme degres dité que par mat. Hazen) (mg/l) organiques _ (mg/l de 02) Eau brute non traitée 40 3 4,5 20 Eau traitée sur matériau noll absorbant (argile cuite) avec conditions 3,3 1,5 3,5 15 de l'invention Eau traitée selon l'in-vention ; 1 couche de 2 O 2,3 10 charbon actif ~L3~L812 Eau traitée selon l'in . . .
vention; 1 couche char-bon actif + 1 couche de 0,8 0 2 10 Eau traitée selon l'in-vention; 1 couche charbon actif -~ 1 couche sable; 0,15 0 1,5 3 avec ozonisation préala-ble de l'eau (2mg/1 03) ..
Il convient de faire remarquer que, pour obtenir les excellents résultats inscrits sur les deux dernières lignes horizontales, il faudrait mettre en oeuvre, dans un traitement classique, les séries d'étapes successives suivantes : pré-oxydation au chlore de l'eau, floculation, décantation, filtra-tion sur sable, filtration sur adsorbant actif, ozonisation, chloration finale, ceci en mettant en oeuvre au moins:
25 à 30mg/1 de chlore, 50 à 60 mg/l de floculant tsulEate d'alumine par exemple) et 0,3 à 0,5 mg/l d'un adjuvant de floculation.
L'invention a donc permis en une seule étape d'obtenir une eau satisfaisant aux normes de potabilité, sans utilisation (ou éventuellement un minimum très faible) de réactifs chimiques.
Il a en outre été constaté un certain nombre d'autres advantages dont, en particulier : la possibilité d'utiliser pendant plusieurs mois la même charge de matériau actif granulaire, avec des lavages espacés sur une semaine.seulement au lieu de 1 à 2 jours comme dans la filtration classique ; une nette économie en eau de lavage à savoir 0,3 % environ de lleau propre produits, au lieu de 5 % habituellement dans les procédés conventionnels, la réduction notable des boues produites et leur plus grande facilité de traitement ultérieur du fait que celles-ci sont moins riches en hydroxyde d'aluminium (provenant de d'addition de sel d'aluminium comme floculant dans les procédés classiques).
Des essais d'épuration d'eaux résiduaires et de produc-tion d'eau potable, effectués en substituant au lit de charbon .
:: . :., :
, : , , - ~
actif des lits de hauteur convenable constitués par des chamottes (argiles cuites), argiles crues (par exemple kaolinique et illitique) et des alumines activées, on-t permis d'obtenir des résultats sensiblement équivalents.

~ ' ''', ' ,. : : : ' (3) and (4) obviously depend on the type of water to be treated and can each vary between more or less wide limits.
However, under the most general and most water purification currents according to the process of the invention, it is advantageous to adopt the numerical values expressed as follows:
0 ~ ~ I which is a function of the shape of the grains and of their arrangement in the bed, is generally between 0.45 and 0.55, for example around 0.50 for activated carbon mls in use;
. Kl is of the order of 0.02 to 0.0 ~ m3 of volume of bed occupied by gas pockets immobilized per m3 of bed total, for example around 0.04m3 / m3;
. K2 is generally between 0.20 and 1.40.
. alpha is preferably maintained between 0.2 and 0.6, advantageously between 0.35 and 0.45.
. v, under normal operating conditions (for a temperature, a speed of the water, a particle size and a given form of granular material), is between 200 and 400 m / h, often close to 300 m / h;
. for a given oxygen content K2 of the air gas ~
tion, the yield R is a function of the saturation concentration tion (Cs ~ and the actual concentration (C) reached within of the bed, according to the Formula:
R = K (Cs ~ C) where K is a constant of proportionality taking into account 30 parameters such as: salinity temperature, agitation conditions tion and height of the bed. For example, in the case where the gas blown is air and for a bed of height included between 1 and 3 meters, the values of K are generally included Between :
2 7 10-3 ~ K <25.10 3 5mg / 1) m . K3: this experimental value is generally less than 0.5 kg of 0.2 per hour per m3 of coal;
the higher the oxygen concentration dissolved is kept stronger;
. The oxygen demand DO depends on the characteristics Oxygen consumption and purification degree research. Apart from the immediate chemical demand in oxygen, its determination takes into account the elimination of BOD (biological oxygen demand) of COD and chemical demand in oxygen ~ and possible nitrification phenomena of the water. When treatment is aimed solely at elimination of the BOD, DO is generally calculated according to the relation:
0'7 ~ BOD ~ 1,2 (5) Of course, the total OD corresponding to the elimination tion of carbon and nitrogen pollution, is written according to the general formula:
DO = t0.7 to 1.2) BOD5 + (4 to 5) N (of NH4) ~ Illustrative title and independently of the examples of realization which will appear later in the description, one can indicate below a mode of application of the relations The aforementioned mathematics defining the method of the invention.
We admit that we have to treat a waste water 5K3 = 0.31) by percolation on a coal bed active 2 meters from the author with no knowledge: the ~ ioll of air atmosl) heri-only about 30cm. from the lower level of the coal layer.
The BOD at the entry is 180 mg / l and we want to bring it at the value of 30 mg / l. The difference in BOD at entry and at the exit must therefore be: ~ BOD = 150. By adopting for the oxygen demand D ~ the second term of relation (5), 3 ~ 12 ~ we have: DO = 1.2 x ~ BOD = 0/180 kg of 02 / m3.
The first condition to be satisfied, linked to the capacity treatment of activated carbon will be written according to relation (4):
Q2 K3h 0.31 X 2 3 2 ~ - = = 3.50m / m / h S DO 0.180 According to the second condition, we must verify that everything the oxygen required for treatment can be transferred into the r reads, which is expressed by the relation ~ 3) namely: ~
. S ~ K2R V (Kl) Given the ~ 2 content of the air under the conditions normal, we know that K2 = 0.28 kg o2 / m3 of air. Otherwise, by experimentation and measurements we can determine the following values of the other parameters: R = 0.05; v = 300 m / h;
alpha = 0, ~; ~ = 0.5; K2 = 0 ~ 04 By applying the inequality (3) we thus obtain:
Q2 0.28 X 0.05 S ~ 0.180 --- X 300 X 0.16 = 3.73 m3 / m2 / h To meet the above two conditions according to the process of the invention we are therefore led to choose the most low of the two calculated flows, namely 3.50 m3 / m2 / h which represents the quantity of air strictly to be injected into the activated carbon bed. As will be seen below, it will be wise, in such a case, to add under the coal bed activates an additional filtering layer of sand or the like.
In practice, the method of the invention of percolation water on a ventilated fixed bed of granular material can be implemented in various ways, each characterized by their own technology.
According to a first embodiment, use is made as granular material only activated carbon as in the process of French patent application No. 76.21426 and published under No. 2.358.362 but by making 'h. . .
'- 8 -~ 3 ~ 81, ~
vary the flow rates of water to be treated and oxygenated gas, such as for example air, in mathematical relations (1), (3) and (4), such that the conditions considered to be critics in the aforementioned patent are greatly expanded especially with regard to the percolation speed of the water and the contact time of the latter with the activated carbon bed. The two favorable actions known in the process of this patent, namely the oxidative biological purification in the upper zone and the mechanical filtration in the lower zone, are sensitive further strengthened by the improvement of the invention process due to the extension of the period of activity charcoal between two regenerations compared to its use tion as a simple adsorbent and, moreover, of the possibility significantly increase the speed of water passage through the filter, which can reach 6 to 10 meters per hour, while enjoying all the advantages of process.
According to another embodiment, we use as a filter material the combination of a layer of carbon active and, under it, a layer of material smaller grain size and higher density, such as for example sand. Indeed, when the flow of ~ az Ql exceeds a certain value, there may be a dropout of the bed and then entrainment of part of the pol particles lution fixed on charcoal. Through the introduction of a underlying layer of fine sand, or the like, the aforementioned drawback. Such an achievement is particular-interesting for the treatment of surface water (not provided for in the aforementioned prior patent) because one obtains thus in a single step, with the possible addition of a low amount of flocculating reagent, corresponding drinking water to the usual standards. We know that in the techniques ~ L3 ~ 312 known the treatment of raw surface water loaded of pollution requires many operational steps including: -coagulation-flocculation, decantation, carbon filtration active................................................. .................. - ~
According to a variant of this embodiment, it can also be beneficial in improving the lifespan of beds, to interpose between the activated carbon bed and the sand a layer of a third granular material with a density between that of activated carbon and sand, for example anthracite. This intermediate layer, with a thickness variable depending on the case, has the role of protecting the bed from activated carbon against the abrasive effect of grains of sand during filtration or washing.
It should be noted that, thanks to the process according to the invention, in particular with multilayer keys of materials granular, washing becomes much less frequent, and can often be worn from daily to weekly.
~ n realityl any other granular material than activated carbon can be used to form the fixed bed provided it has: good mechanical resistance falcon not to cause abrasion during the washing cycle of the bed ; a suitable particle size, generally between 1 and 8mm; and the ability to fix at least one of the elements necessary for bio chemical reactions: bacteria (or enzymes), carbon or ammoniacal pollutlons, oxygen.
Among these other granular materials, mention may be made without limitation: cooked or chamote clay, doped or not by trace elements serve as nutrients for micro-organizations; certain raw clays of the types: illitic, kaolinic or montmorillonitic; hydrated silicates like pozzolans; activated or produced aluminas equivalent.

~ 3 ~ 3lZ
Oxygenated gas used for injection at a point of the bed, may consist of air or any other fluid oxygenated gas. According to an interesting embodiment, one can for this purpose use oxygen, air containing oxygen or an ozonized gas mixture, for example from recycling the ozone-rich atmosphere ozone-disinfected water. It is moreover advised /
in the case of the treatment of surface water for the purpose of make it drinkable, subject it to prior oxidation by ozone. We realize, thanks to the recovery of this ozone for injection into the bed, according to the invention, a economy and activation of the biological process. We have in e ~ fet found that prior treatment with ozone or employment of ozonized air gives rise to synergistic effects in the method according to the invention, in particular due to the fact that ozone modifies the organi ~ ues molecules contained in water in making them more accessible for subsequent bio-degradation.
In the case of water containing particles with activity very coImatrice, such as algae, these algae pass through easily the layer of coal with high grain size and come quickly plug the upper area of the sand bed. It is therefore advantageous to subject this upper zone to agitation tion to increase the life of the sand layer.
Other advantages of the invention will appear mieox in the following illustrati ~ s examples which relate to the treatment either industrial or waste water or surface for potabillser.
EXE ~ IPLES
A / Waste water.
We treated under conditions consistent with the process of the invention various waste waters in installations pilot and semi-industrial, by determining the value of main characteristic parameters as defined in the 318 ~
....
formulas (1), (3) or (4) above.
The overall results are recorded in the table 1 below being specified that:
. for example 1, it was the treatment of water urban low in organic matter and azo-te oxidizable. The oxygenated gas consisted of air with a flow rate of 14 m3 / h.
. for example 2, the water to be treated was urban water classic where you only had to eliminate pollution hydrocarbon. Air was used at a rate of 28 m3 / h.
. in example 3, we started with water of the same type as for example 2, but pushing the treatment to the nitrification, the oxygen demand (DO) then being equal, in Table 1, the sum of the biochemical demands in oxygen and oxidized nitrogen. The oxygen gas injected was air, at a flow rate of 21 m3 / h.
. In Example 4, we treated a mixture of urban water and industrial water requiring high oxygen demand.
As a result, an oxygen-enriched gas containing 600 g of ~ 2 per m3 with a flow rate of 8.33 m3 / h and recycling of gas.
. in Example 5, it was industrial water that we treated with an oxygenated gas of the same type as for Example 4 (at 600 g of O2 ~ m3) at a flow rate of 8.33 m3 / h, with recycling.
. For all these tests, a carbon bed was used active particle size: 1.5 to 4mm and height: 2 meters, for which we had:
~ = 0.5 and ~ = 0.4 (value for which the cycles remained more than 24 hours).
The injection of oxygenated gas was done at an intermediate level of the active carbon bed.
. ~ ~. . ... .
~ 318i2 ' . Finally the different parameters of column 1 of the table are expressed in the units specified during the description tion above.
Table 1 Parameters N ~ l - ~ N 3 N 4 N ~ 5 DO 0.08 ~ 0.195 0.324 0.352 1.45 CS-C 5 7.5 6 15 1'5 K (x 10 3) 7 4.8 5.6 6.9 6.9 Kl 0.04 - 0.04 0.04 0.04 0.04 K2 0.28 0.28 0.28 0.60 0.60 h3 2'137 2 ~ 275 2.208 2 ~ 45 2 ~ 45 R (obtained) 0.07 0.072 0.067 0.18 0.18 (-K3 ~) ~ 3.26 2.62 1, ~ 0., ~
Measurements showed that the rate of climb bubbles (parameter V) was around 300 m / h. In these conditions, with ~ = 0.4, we obtained a limit value of Ql / S ~;
according to the relation (1) equal to (or close to) 48 m / h, value not damage with treated water according to the invention in accordance to the examples in the table.
Thanks to the invention we were able to perform, with good results, a one-step treatment treatment ~ This treatment would normally have required the implementation of two installa ~ successive ions of volumes several higher Eois to perform: a biological sludge treatment step activated then a secondary clarification step.
B / Production of drinking water from SurEace water.
Series of water treatment tests were performed surface in order to make them drinkable, on extracted water :. ~
~ 3 ~
from the Seine downstream from Paris. Trials have been undertaken by circulating the water ~ e up and down in a column of 50 cm in diameter contenank an upper bed of activated carbon with a particle size of 2.4 to 4.8 mm over a total height of 1.2 metre. In some tests, coal was added under the bed activates a filter layer of sand with a particle size of 0.8 to 1.2 mm at a height of about 0.4 meters. The beds were submerged with a liquid height of about 30 cm above the activated carbon bed. During percolation, performed at linear speeds of water varying between 4m / h and 6m / h and corresponding to contact times from 15 to 30 minutes between water and the granular bed, we injected continuous air in the column at a flow rate of approximately 3m3 / m2 / h, this in different points according to the tests, namely: either about 20 cm from the base of the activated carbon bed in the case where only this granular material was used internally coal-sand side in the case of implementation of a bed multilayer.
The test results are summarized in the table 2 below where tests are introduced for comparison of percolation of raw water on a filter constituted not by activated charcoal but with baked clay (or chamotte).
Table 2 Treatment type Oxvgène Couleu Turbi- ~ mmonia- consumes degrees said only by mat. Hazen) (mg / l) organic _ (mg / l of 02) Untreated raw water 40 3 4.5 20 Water treated on material absorbent noll (clay cooked) with conditions 3.3 1.5 3.5 15 of invention Water treated according to the vention; 1 layer of 2 O 2.3 10 charcoal ~ L3 ~ L812 Water treated according to in. . .
vention; 1 char layer good active + 1 coat of 0.8 0 2 10 Water treated according to the vention; 1 charcoal layer active - ~ 1 sand layer; 0.15 0 1.5 3 with prior ozonization ble of water (2mg / 1 03).
It should be noted that, to obtain the excellent results on the last two lines horizontal, it should be implemented, in a processing classic, the following series of successive stages: pre-chlorine oxidation of water, flocculation, decantation, filtration tion on sand, filtration on active adsorbent, ozonization, final chlorination, this using at least:
25 to 30mg / 1 of chlorine, 50 to 60 mg / l of tsulEate flocculant alumina for example) and 0.3 to 0.5 mg / l of an adjuvant flocculation.
The invention therefore made it possible, in a single step, to obtain water meeting drinking standards, without use (or possibly a very low minimum) of chemical reagents.
In addition, a number of other advantages have been found.
of which, in particular: the possibility of using for several months the same charge of granular active material, with washes spaced over a week, only instead of 1 to 2 days as in conventional filtration; a clear saving in water of washing, namely approximately 0.3% of the clean water produced, instead of 5% usually in conventional processes, the significant reduction in sludge produced and their greatest ease of further processing due to the fact that these are less rich in aluminum hydroxide (from addition aluminum salt as a flocculant in conventional processes).
Waste water treatment and production tests tion of drinking water, performed by replacing the coal bed .
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active beds of suitable height formed by chamottes (cooked clays), raw clays (for example kaolinic and illitic) and activated aluminas, have we been able to obtain substantially equivalent results.

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Claims

The embodiments of the invention, about which an exclusive right of property or privilege is claimed, are defined as follows:

1. Process for purifying polluted water of the type according to which the water to be treated is percolated from top to bottom through a submerged and fixed bed of granular filter material with insufflation at an intermediate level of the current bed rising oxygen gas, the process being characterized in that the flow rates of water to be treated and of oxygenated gas are adjusted so that we satisfy the following relationships:
(1) (3) and simultaneously:
or (4) in which :
Q1 is the flow rate of the oxygenated gas, in m3 / h Q2.1e flow of water to be treated, in m3 / h .epsilon. , the porosity of the bed of granular material .alpha. , the maximum fraction of the volume that can occupy gas without affecting treatment efficiency S, the section of the bed, in m2 h, the height of the bed, in meters v, the vertical component of the average speed of ascending gas bubbles K1, a constant corresponding to the fraction of volume of bed occupied by immobilized gas pockets, in m3 K2, the oxygen concentration of the gas, in kg / m3 K3, the value of the oxygen demand that can satisfy 1 m3 of granular material in 1 hour within process operating conditions (kg / m3 / h) R, the overall transfer yield (or fraction:
weight of oxygen actually dissolved / weight of oxygen injected in the bed) DO, the oxygen demand to be satisfied, in kg per volume unit of water to be treated.

2. Method according to claim 1, characterized in that the main parameters of mathematical relationships have the following limit values: .epsilon. between 0.45 and 0.55; K1: 0.02 to 0.08 (m3); alpha: 0.35 to 0.45; v:
200 to 400 m / h; K2: 0.20 to 1.40 kg / m3; K3: less than 0.8 kg O2 / h / m3 of granular material; OD between 0.7 and 1.2 BOD5 or total DO = (0.7 to 1.2) BOD5 + (4 to 5) N (of NH4);
R being a function of the saturation concentrations (CS) and real (C) oxygen in the bed, according to the relation: R = K
(CS - C) in which the constant K is generally included between: 2.7. 10-3 and 25.10-3 (mg / l) 1-m-1.

3. Method according to claim 2, characterized in that the granular material consists of carbon active, the injection of oxygenated gas being made in the area bottom of the activated carbon bed.

4. Method according to claim 3, characterized in that the granular material consists of a double bed with upper grains of charcoal active, and, at the bottom, a thinner and more material dense like sand or the like.

5. Method according to claim 4, characterized in that we insert between the layer of activated carbon and that of sand a material of intermediate density, such than anthracite or the like.

6. Method according to claim 3, characterized in that the activated carbon is replaced by a material granular chosen from the group of: fired clays (cha-clods), chamottes doped with trace elements, clays raw, hydrated silicates, activated aluminas.

7. Method according to claim 3, characterized in that the oxygenated gas is chosen from the group consisting by: air, pure oxygen, an ozonized gas mixture from resulting from the recycling of the atmosphere, rich in ozone, overhanging water previously disinfected with ozone.

8. Method according to claim 7, characterized in that the supply of oxygenated gas used for injection in the bed of pulverulent material (s) is ordered and regulated by a dissolved oxygen measurement probe, arranged in the water to be treated.

9. Method according to claim 1, characterized in that the water to be purified is subjected beforehand to a ozonization treatment.