FR2773145A1

FR2773145A1 - Physico-chemical treatment of surface water to make it potable

Info

Publication number: FR2773145A1
Application number: FR9716634A
Authority: FR
Inventors: Patrice Vion
Original assignee: Degremont SA
Current assignee: Suez International SAS
Priority date: 1997-12-29
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 1999-07-02
Anticipated expiration: 2017-12-29
Also published as: EG21432A; FR2773145B1; AR011787A1

Abstract

Surface waters are treated to make them potable by coagulation (A), flocculation (B) and settling (C). The density of sludge produced in the flocculation stage is increased by addition of recycled sludge (16) from the settler, which has a polyelectrolyte flocculating agent added, and acts as a ballast.

Description

La présente invention conceme un procédé de traitement physico-chimique d'effluents notamment d'eaux de surface destinées à la consommation. The present invention relates to a method of physicochemical treatment of effluents including surface water intended for consumption.

On sait que la mise en oeuvre de procédés physico-chimiques est commune à la plupart des traitements appliqués aux différents types d'eaux et que ces traitements consistent essentiellement en:
- une clarification des eaux de surface pour la consommation ou pour les
industries,
- une clarification des eaux usées urbaines, pluviales ou industrielles,
- une décarbonatation
- une élimination des phosphates, etc.It is known that the implementation of physicochemical processes is common to most treatments applied to different types of water and that these treatments consist essentially of:
- clarification of surface waters for consumption or for
industries,
- clarification of urban, rainwater or industrial wastewater,
- decarbonation
- elimination of phosphates, etc.

Ces types de traitements physico-chimiques comprennent toujours les étapes successives suivantes:
- une coagulation : étape de neutralisation des colloïdes avec un sel
métallique, composé trivalent du fer ou de l'aluminium en général, pour
former un microfloc. Cette étape de coagulation peut être réalisée en
une ou plusieurs étapes;
- une floculation : étape d'agglomération et de croissance du microfloc.These types of physico-chemical treatments always include the following successive stages:
a coagulation: step of neutralization of colloids with a salt
metallic, trivalent compound of iron or aluminum in general, for
form a microfloc. This coagulation step can be performed in
one or more steps;
a flocculation: agglomeration and growth stage of the microfloc.

Cette étape d'agglomération s'effectue grâce à l'addition d'un
polyélectrolyte (ou polymère), en aval de l'étape de coagulation
- une décantation : étape de séparation du floc et de l'eau interstitielle,
entraînant la production de boues d'une part, et d'eau clarifiée, d'autre
part.This agglomeration step is carried out thanks to the addition of a
polyelectrolyte (or polymer), downstream of the coagulation step
a decantation: step of separation of the floc and the interstitial water,
leading to the production of sludge on the one hand, and clarified water, on the other
share.

Depuis une trentaine d'années, I'état de la technique relatif à un tel traitement physico-chimique a considérablement évolué par suite de l'apparition de deux technologies:
- la floculation avec masse de contact qui a permis d'améliorer la qualité
des flocs, de réduire le volume des réacteurs et d'améliorer la
clarification.En effet, les microflocs de la coagulation ont d'autant plus de
chance de s'agglomérer et de croître que le milieu de réaction comporte
une grande densité de particules : la vitesse de formation du floc est
proportionnelle au nombre de particules libres dans la suspension.For thirty years, the state of the art relating to such a physicochemical treatment has considerably evolved as a result of the appearance of two technologies:
- flocculation with contact mass which has made it possible to improve the quality
flocs, reduce the volume of reactors and improve the
Indeed, the microflocks of coagulation have all the more
chance to agglomerate and grow that the reaction medium involves
a high density of particles: the formation speed of the floc is
proportional to the number of free particles in the suspension.

- la décantation lamellaire, réalisée par introduction de plaques ou de
tubes inclinés, dans les décanteurs. Cette technologie a permis de
réduire la taille desdits décanteurs dans une proportion de 50 à 70%.- the lamellar settling, carried out by introduction of plates or
inclined tubes, in decanters. This technology has allowed
reduce the size of said decanters in a proportion of 50 to 70%.

L'évolution technologique actuelle vise à l'amélioration des conditions de floculation, qui sont déterminantes quant à la qualité de l'eau traitée et à l'obtention de vitesses de décantation élevées. Current technological developments aim at improving flocculation conditions, which are decisive for the quality of the treated water and for obtaining high settling speeds.

A ce jour, les décanteurs modernes utilisent deux types de masses de contact dans le réacteur de floculation:
1. la boue décantée et recirculée : un exemple de cette technique est décrit dans FR-A-2 553 082;
2. des lests fins, tels que du microsable : un exemple de mise en oeuvre de cette technique est décrit dans FR-P-I 411 792 et dans FR-A2 627 704.To date, modern decanters use two types of contact masses in the flocculation reactor:
1. sludge decanted and recirculated: an example of this technique is described in FR-A-2 553 082;
2. fine weights, such as microsand: an example of implementation of this technique is described in FR-PI 411 792 and in FR-A2 627 704.

La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux appareils à boues décantées et recirculées, ces perfectionnements étant tels que lesdits appareils, tout en gardant leurs spécificités et leurs avantages, fonctionnent à des vitesses de décantation beaucoup plus grandes. The present invention relates to improvements made to decanted and recirculated sludge apparatus, such improvements being such that said apparatuses, while retaining their specificities and advantages, operate at much greater settling rates.

Avant de décrire lesdits perfectionnements, on exposera les avantages ainsi que les inconvénients de cette technique connue, à masse de contact boues. Before describing said improvements, the advantages as well as the disadvantages of this known technique, with slurry contact mass, will be described.

Sur la figure 1 des dessins annexés, on a représenté de façon schématique une installation de traitement physico-chimique mettant en oeuvre cette technique. Sur cette figure, on a schématisé en A le réacteur de coagulation, en
B, le floculateur et en C le décanteur. II s'agit là d' installations bien connues de l'homme de l'art et dans ces conditions, elles ne seront pas décrites. In Figure 1 of the accompanying drawings, there is shown schematically a physicochemical treatment plant implementing this technique. This figure shows schematically in A the coagulation reactor, in
B, the flocculator and in C the decanter. These are facilities well known to those skilled in the art and under these conditions they will not be described.

Ainsi qu'on le voit sur cette figure 1, la masse de contact, dans le réacteur de floculation B est constituée par la recirculation d'une partie des boues décantées en C, cette partie de boues recyclées étant introduite dans le floculateur B par l'intermédiaire de la conduite 16 et de la pompe de recirculation 18. Le débit de boues recirculé représente entre 0,5 et 4% du débit traité. Les boues recirculées, I'eau brute et le polyélectrolyte sont mis en contact dans une zone de fortes turbulences, le polymère ainsi qu'on le voit sur cette figure 1 étant généralement injecté au voisinage de l'hélice 10 du floculateur B. Les boues concentrées en excès sont extraites et évacuées. As can be seen in this FIG. 1, the contact mass in the flocculation reactor B consists of the recirculation of a portion of the C sludge, this portion of recycled sludge being introduced into the flocculator B by means of The intermediate of the pipe 16 and the recirculation pump 18. The flow of recirculated sludge represents between 0.5 and 4% of the treated flow. The recirculated sludge, the raw water and the polyelectrolyte are brought into contact in a zone of high turbulence, the polymer as seen in this figure 1 being generally injected in the vicinity of the propeller 10 of the flocculator B. The sludge concentrated in excess are extracted and evacuated.

Les avantages de cette technique de floculation utilisant la boue décantée et recirculée, en tant que masse de contact sont les suivants:
1 -la masse de contact est générée par le procédé, donc disponible sans limitation de quantité, selon les besoins du procédé;
2-dans le réacteur de floculation B, la masse de boues due à la recirculation est très élevée par rapport aux matières en suspension apportées par l'eau bute. De ce fait, le système est insensible aussi bien aux baisses qu'aux montées importantes des matières en suspension de l'eau brute;
3-la masse de contact offre une surface spécifique ou une occupation spatiale très importante, du fait de sa structure expansée, de sa faible densité relative ; à titre d'exemple 1 gramme de boues floculées dans un litre (concentration
moyenne dans le réacteur) occupe, après décantation d'environ 5 minutes, un
volume égal à 100 ml. Cette très grande surface spécifique ou occupation spatiale augmente considérablement la probabilité de contact entre les flocs et les très fines particules, colloïdes coagulés, micro-organismes et donc la probilité de piéger ces matières en suspension avec beaucoup d'efficacité;
4- du fait de la recirculation continue des boues toujours refloculées, il se produit une densification de celles-ci. Aussi, les boues extraites sont très concentrées (deux à dix fois plus concentrées que les boues de la plupart des appareils);
5-cette technique permet d'atteindre des vitesses de traitement relativement élevées. Ainsi, en clarification d'eau de rivière, les vitesses annoncées au travers des modules lamellaires du décanteur sont comprises entre 10 et 25 m3/m2.h, ce qui correspond à des vitesses de décantation UD (rapport débit/surface du radier du décanteur) de 6 à 15 m/h. Ces vitesses sont en fait limitées par le flux massique limite (Fml) de la suspension floculée exprimé en kg de matière en suspension transitant par m2 de radier de décanteur et par heure (kg/m2/h).The advantages of this flocculation technique using sludge and recirculated sludge as a contact mass are as follows:
1 -the contact mass is generated by the process, therefore available without quantity limitation, according to the needs of the process;
2-in the flocculation reactor B, the mass of sludge due to recirculation is very high compared to suspended matter brought by water abuts. As a result, the system is insensitive to both drops and large amounts of suspended solids in the raw water;
3-the mass of contact offers a specific surface or a very important spatial occupation, because of its expanded structure, its low relative density; as an example 1 gram of flocculated sludge in one liter (concentration
medium in the reactor) occupies, after decantation of about 5 minutes, a
volume equal to 100 ml. This very large surface area or spatial occupation greatly increases the probability of contact between the flocs and very fine particles, coagulated colloids, microorganisms and therefore the probility to trap these suspended materials with great efficiency;
4 because of the continuous recirculation of sludge always refloculated, there is a densification thereof. Also, the extracted sludge is very concentrated (two to ten times more concentrated than the sludge of most appliances);
This technique makes it possible to reach relatively high processing speeds. Thus, in clarifying river water, the speeds announced through the lamellar modules of the decanter are between 10 and 25 m3 / m2.h, which corresponds to decantation rates UD (flow rate / surface of the slab of the decanter ) from 6 to 15 m / h. These speeds are in fact limited by the limiting mass flux (Fml) of the flocculated suspension expressed in kg of suspended material passing through m2 of decanter bed and per hour (kg / m2 / h).

Le flux massique est le facteur limitant qui détermine la valeur théorique limite de décantation Udl. Cette valeur est liée aussi à la concentration CR des boues dans le réacteur B exprimée en kg/m3
Fml = CR x Udl
Soit: Udl = Fml/CR.The mass flux is the limiting factor which determines the theoretical limit value of decantation Udl. This value is also related to the CR concentration of sludge in reactor B expressed in kg / m3
Fml = CR x Udl
Let Udl = Fml / CR.

Si la vitesse de décantation UD appliquée au décanteur C est égale ou supérieure à Udl il y a engorgement. Le décanteur lamellaire est efficace en tant que finisseur mais il est incapable de retenir un lit de boue. If the decantation rate UD applied to the decanter C is equal to or greater than Udl there is engorgement. The lamellar clarifier is effective as a finisher but is unable to hold a mud bed.

II faut donc vérifier que le flux massique appliqué sur le décanteur est inférieur à Fml ou que la vitesse de décantation UD appliquée sur le décanteur est inférieure à Udl. It must therefore be verified that the mass flux applied to the decanter is less than Fml or that the decantation rate UD applied to the decanter is less than Ud1.

Par exemple, dans le cas de la clarification d'une eau de rivière, le flux massique limite est généralement inférieur ou voisin de 20 kg/m3 .h. La concentration CR exigée pour une bonne floculation est d'environ 1 kg/m3. La vitesse limite de décantation Udl est alors de 20m/h. d'où la vitesse UD appliquée sur le décanteur inférieure à 15 m./h. pour des raisons de sécurité. For example, in the case of clarification of river water, the limit mass flow is generally less than or close to 20 kg / m3 .h. The CR concentration required for good flocculation is about 1 kg / m3. The decantation limit speed Udl is then 20m / h. hence the speed UD applied to the decanter less than 15 m./h. For safety reasons.

6 - Souvent de tels appareils sont suivis d'un système de filtration. 6 - Often such devices are followed by a filtration system.

C'est le cas en clarification d'eau de rivière. La filtration est caractérisée par la qualité de l'eau filtrée et par la durée du cycle de filtration (durée de fonctionnement à l'issue de laquelle l'encrassement maximal du filtre est atteint, nécessitant un lavage de celui-ci). Avec les décanteurs à recirculation de boues, la durée du cycle de filtration est généralement supérieure à 24 h. This is the case in river water clarification. The filtration is characterized by the quality of the filtered water and the duration of the filtration cycle (operating time after which the maximum fouling of the filter is reached, requiring a washing thereof). With sludge recirculating settling tanks, the duration of the filtration cycle is generally longer than 24 hours.

Pour traduire l'aptitude de l'eau décantée à être filtrée avec des durées de filtration correctes, on procède à des tests représentatifs de la filtrabilité de l'eau décantée. Un des tests ainsi utilisables consiste à mesurer le temps nécessaire à filtrer 250 cm3 d'eau décantée sur une membrane de 5 um et sous un vide de 8.104 Pa. La filtration de l'eau sera d'autant plus aisée que ce temps sera court. To translate the ability of the decanted water to be filtered with correct filtration times, representative tests are made of the filterability of the settled water. One of the tests that can be used is to measure the time required to filter 250 cm3 of settled water on a 5 μm membrane and under a vacuum of 8.104 Pa. The filtration of the water will be all the easier as this time will be short. .

Dans le cas d'un décanteur fonctionnant avec une vitesse de décantation UD égale à 15 m/h, la filtrabilité est d'environ 30 secondes.In the case of a decanter operating with a settling speed UD equal to 15 m / h, the filterability is about 30 seconds.

7 - L'augmentation des vitesses de décantation UD est possible mais au prix d'une augmentation de la dose de polyélectrolyte. Or, un excès de polyélectrolyte réduit la filtrabilité de l'eau décantée (augmentation du temps du test), ce qui se traduit sur un filtre par un colmatage de surface et donc par une réduction de la durée du cycle de filtration. 7 - Increasing settling rates UD is possible but at the cost of an increase in the polyelectrolyte dose. However, an excess of polyelectrolyte reduces the filterability of the decanted water (increase in the test time), which results in a filter by surface clogging and thus by a reduction in the duration of the filtration cycle.

La présente invention se propose de perfectionner la technique exposée cidessus en vue d'en éliminer les inconvénients. The present invention proposes to improve the technique described above in order to eliminate the disadvantages.

En conséquence, la présente invention a pour objet un procédé de traitement physico-chimique d'effluents, notamment d'eaux de surface destinées à la consommation comprenant les étapes successives de coagulation, floculation et décantation, une masse de contact étant introduite dans l'eau issue de l'étape de coagulation, donc durant l'étape de floculation, cette masse de contact étant constituée par une partie des boues densifiées provenant de l'étape de décantation et recyclée dans l'étape de floculation, ce procédé étant caractérisé en ce que l'on injecte, dans le circuit de recirculation des boues au moins une partie du polyélectrolyte assurant la floculation. Accordingly, the subject of the present invention is a process for the physicochemical treatment of effluents, in particular surface water intended for consumption, comprising the successive stages of coagulation, flocculation and decantation, a contact mass being introduced into the water resulting from the coagulation step, therefore during the flocculation step, this contact mass being constituted by a portion of the densified sludges from the decantation stage and recycled in the flocculation step, this process being characterized in what is injected into the sludge recirculation circuit at least a portion of the polyelectrolyte ensuring flocculation.

La présente titulaire a constaté que cette façon de procéder a pour effet inattendu et avantageux d'augmenter le flux massique limite, la vitesse de décantation, la filtrabilité de l'eau brute et la concentration des boues extraites. The licensee has found that this approach has the unexpected and advantageous effect of increasing the limiting mass flow, the settling rate, the filterability of the raw water and the concentration of the extracted sludge.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent un mode de mise en oeuvre dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les dessins:
- la figure 1 est une vue schématique illustrant le principe du procédé connu décrit ci-dessus de traitement physico-chimique dans lequel la masse de contact utilisée durant l'étape de floculation est constituée par de la boue décantée et recirculée et,
- la figure 2 est un schéma de principe, similaire à la figure 1 illustrant le procédé objet de la présente invention.Other features and advantages of the present invention will become apparent from the description given below with reference to the accompanying drawings which illustrate an implementation mode devoid of any limiting character. On the drawings:
FIG. 1 is a schematic view illustrating the principle of the above-described known method of physicochemical treatment in which the contact mass used during the flocculation stage consists of sludge which is decanted and recirculated and
- Figure 2 is a block diagram, similar to Figure 1 illustrating the method object of the present invention.

Ainsi qu'on le voit sur la figure 2, la masse de contact dans le floculateur B, comme dans le procédé connu illustré par la figure 1, est constituée par une recirculation en continu d'une partie des boues densifiées, après décantation et épaississement dans le décanteur C. La partie de boues ainsi recyclée est recirculée vers le floculateur B à l'aide de la conduite de recirculation 16, débouchant en 14 dans le floculateur et de la pompe 18. As can be seen in FIG. 2, the contact mass in the flocculator B, as in the known process illustrated in FIG. 1, consists of a continuous recirculation of a portion of the densified sludge, after settling and thickening. in the clarifier C. The portion of sludge thus recycled is recirculated to the flocculator B by means of the recirculation line 16, opening at 14 in the flocculator and the pump 18.

Selon la présente invention, au moins une partie (polymère 2) du polyélectrolyte nécessaire à la floculation est introduite dans le circuit de recirculation 16 des boues. La partie éventuellement restante du polyélectrolyte (polymère 1) est introduite dans le réacteur de floculation B. Comme on le voit sur la figure 2, cette introduction d'une partie au moins du polyélectrolyte dans les boues recirculées peut s'effectuer en amont ou en aval de la pompe de recirculation 18. Généralement, on effectuera cette injection en amont de la pompe 18 de manière que le mélange boues recyclées + polyélectrolytes bénéficie du brassage de la pompe. According to the present invention, at least one part (polymer 2) of the polyelectrolyte necessary for flocculation is introduced into the recirculation circuit 16 of the sludge. The optionally remaining portion of the polyelectrolyte (polymer 1) is introduced into the flocculation reactor B. As seen in FIG. 2, this introduction of at least a portion of the polyelectrolyte into the recirculated sludge can be carried out upstream or downstream. downstream of the recirculation pump 18. Generally, this injection will be carried out upstream of the pump 18 so that the mixture of recycled sludge + polyelectrolytes benefits from mixing the pump.

En variante, la partie du polyélectrolyte introduite dans les boues recyclées, peut être mélangée à ces dernières dans un réacteur agité spécifique, placé sur la conduite de recirculation 16. Alternatively, the part of the polyelectrolyte introduced into the recycled sludge can be mixed with the latter in a specific stirred reactor placed on the recirculation line 16.

Selon la présente invention, I'injection primaire de polyélectrolyte (polymère 1) peut s' effectuer dans le réacteur de floculation B, au voisinage de l'hélice 10 de ce dernier comme illustré sur la figure 2, mais elle peut être également réalisée dans la conduite 12 d'amenée de l'eau à traiter dans le floculateur (zone agitée), en amont ou en aval du point d'admission 14 des boues recirculées par l'intermédiaire de la conduite 16. According to the present invention, the primary injection of polyelectrolyte (polymer 1) can be carried out in the flocculation reactor B, in the vicinity of the latter's helix 10 as illustrated in FIG. 2, but it can also be carried out in the conduit 12 for supplying the water to be treated in the flocculator (agitated zone), upstream or downstream of the admission point 14 of the recirculated sludge via the pipe 16.

Selon l'invention, le rapport entre la dose de polyélectrolyte introduite dans le réacteur de floculation B (injection primaire) et la dose injectée dans le circuit 16 de recirculation des boues (injection secondaire) peut varier et être optimisé. La proportion de polymère injecté dans la recirculation des boues peut varier de 10% à 100% du flux total de polymère, 10% est la dose de polymère nécessaire pour obtenir une augmentation significative du flux massique (supérieure à 10%). Il est possible selon l'invention d'injecter 100% du polymère dans le circuit de recirculation des boues. Dans ce cas, les flux massiques sont encore plus importants (100 à 200 kg/m3.h), mais la qualité de l'eau se détériore un peu. En effet, dans ce cas, il n'y a plus suffisamment de polymère libre pour réaliser le collage entre les boues recirculées denses et les microflocs venant de la coagulation de l'eau brute. According to the invention, the ratio between the polyelectrolyte dose introduced into the flocculation reactor B (primary injection) and the dose injected into the sludge recirculation circuit 16 (secondary injection) can vary and be optimized. The proportion of polymer injected into the sludge recirculation can vary from 10% to 100% of the total polymer flow, 10% is the polymer dose necessary to obtain a significant increase in the mass flow (greater than 10%). It is possible according to the invention to inject 100% of the polymer into the sludge recirculation circuit. In this case, the mass flows are even more important (100 to 200 kg / m3.h), but the quality of the water deteriorates a little. Indeed, in this case, there is no longer enough free polymer for bonding between dense recirculated sludge and microflocs from the coagulation of raw water.

Dans la pratique, selon que l'objectif recherché est une forte vitesse UD de décantation (compacité de l'ouvrage) ou une eau traitée de qualité, la proportion de polymère injectée dans le circuit de recirculation des boues, par rapport à l'ensemble du polymère injecté dans l'étape de floculation, variera de 10% à 100% avec un optimum généralement compris entre 20 et 70%. In practice, depending on whether the desired objective is a high decanting speed UD (compactness of the structure) or a quality treated water, the proportion of polymer injected into the sludge recirculation circuit, compared to the whole the polymer injected into the flocculation step will vary from 10% to 100% with an optimum generally between 20 and 70%.

Selon la présente invention, on peut injecter dans les boues recirculées, un polymère différent de celui qui est injecté dans le réacteur de floculation B. Ainsi, par exemple, on peut injecter un polymère anionique dans le réacteur de floculation B et un polymère cationique dans les boues recirculées. According to the present invention, it is possible to inject into the recirculated sludge a polymer different from that which is injected into the flocculation reactor B. Thus, for example, an anionic polymer can be injected into the flocculation reactor B and a cationic polymer into recirculated sludge.

Selon la présente invention, les boues recirculées
peuvent être injectées directement dans le floculateur B, comme illustré sur la figure 2 ou bien dans la conduite 12 assurant la liaison entre le coagulateur A et le floculateur B.According to the present invention, recirculated sludge
can be injected directly into the flocculator B, as shown in Figure 2 or in the pipe 12 ensuring the connection between the coagulator A and the flocculator B.

Le procédé objet de la présente invention peut s'appliquer à tout type de traitement d'eau, clarification d'eau pour la consommation ou l'industrie, traitement des eaux industrielles ou urbaines (primaires ou tertiaires...etc.). The process which is the subject of the present invention can be applied to any type of water treatment, clarification of water for consumption or industry, treatment of industrial or urban water (primary or tertiary, etc.).

Des essais ont été réalisés sur un même pilote d'essai équipé d'un coagulateur A, d'un floculateur B et d'un décanteur C dont la surface de décantation SD était égale à 2m2 et d'un circuit de recirculation des boues 16 présentant une pompe de recirculation 18 de débit adapté. La capacité de ce pilote d'essai était d'environ 100m3/h. Tests were carried out on the same test pilot equipped with a coagulator A, a flocculator B and a decanter C whose settling area SD was equal to 2 m 2 and a sludge recirculation circuit. having a recirculation pump 18 adapted flow. The capacity of this test pilot was about 100m3 / h.

Deux séries d'essais ont été ainsi réalisées sur une eau de surface. La dose de polyélectrolyte a été la même dans les deux cas (0,8 g/m3) mais légèrement plus forte qu'usuellement afin d'essayer d'augmenter les vitesses de décantation UD. Dans la première série 100% du polyélectrolyte a été injecté dans le réacteur de floculation B, au voisinage de son hélice 10 alors que dans la seconde série d'essais, 50% seulement du polyélectrolyte a été injecté au voisinage de l'hélice de floculation 10 et 50% injecté dans le circuit 16 de recirculation des boues. Le pilote était réglé et ajusté de manière que toutes les autres conditions d'essais soient par ailleurs identiques. Two series of tests were thus carried out on surface water. The polyelectrolyte dose was the same in both cases (0.8 g / m3) but slightly higher than usual in an attempt to increase the settling rates UD. In the first series 100% of the polyelectrolyte was injected into the flocculation reactor B, in the vicinity of its helix 10, whereas in the second series of tests only 50% of the polyelectrolyte was injected in the vicinity of the flocculation helix. 10 and 50% injected into the circuit 16 sludge recirculation. The pilot was adjusted and adjusted so that all other test conditions were otherwise identical.

Les résultats les plus significatifs sont résumé dans le tableau ci-après. The most significant results are summarized in the table below.

Tableau

Board

<tb> <SEP> ESSAIS <SEP> N <SEP> 1 <SEP> ESSAIS <SEP> N <SEP> 2
<tb> <SEP> Eau <SEP> brute <SEP> Eau <SEP> de <SEP> rivière
<tb> <SEP> Coagulant <SEP> (g/m ) <SEP> 20 <SEP> 20
<tb> <SEP> Polyélectrolyte <SEP> (g/m ) <SEP> 0,8 <SEP> 0,4
<tb> <SEP> (au <SEP> voisinage <SEP> hélice <SEP> 10) <SEP> (au <SEP> voisinage <SEP> hélice <SEP> 10)
<tb> <SEP> 0,4
<tb> <SEP> (dans <SEP> recirculation <SEP> 16)
<tb> - <SEP> Flux <SEP> massique <SEP> limite <SEP> Fml <SEP> 50 <SEP> 100
<tb> <SEP> (kg/m2/h) <SEP>
<tb> -Concentration <SEP> CR
<tb> <SEP> i <SEP> I <SEP>
<tb> <SEP> dans <SEP> réacteur <SEP> B <SEP> (gA) <SEP>
<tb> - <SEP> Vitesse <SEP> limite <SEP> Udl <SEP> (m/h) <SEP> 50 <SEP> 100
<tb> <SEP> Vitesse <SEP> testée <SEP> dans <SEP> pilote
<tb> <SEP> UD(mlh) <SEP> 25 <SEP> 50
<tb> <SEP> UL <SEP> (m/h) <SEP> 40 <SEP> 80
<tb> <SEP> Turbidité <SEP> eau <SEP> traitée <SEP> (NTU) <SEP> 0,5 <SEP> à <SEP> 1 <SEP> 0,7 <SEP> à <SEP> 1,1
<tb> <SEP> Filtrabilité <SEP> (s) <SEP> 60 <SEP> 30
<tb> <SEP> Concentration <SEP> boues <SEP> extraites <SEP> 30 <SEP> 45
<tb> <SEP> (g/l) <SEP>
<tb>
II ressort de l'étude des résultats figurant dans ce tableau que le procédé objet de l'invention apporte les avantages suivants par rapport à l'état antérieur de la technique:
1) A dose de polymère identique, le flux massique est deux fois plus important, ce qui a permis de tester des vitesses de décantation UD, dans le décanteur, ou UL dans le lamellaire, deux fois plus importantes et ce à qualité d'eau traitée, pratiquement égales, cet avantage se traduisant par une réduction de la taille des appareils
2) L'eau décantée présente une meilleure filtrabilité. Le temps de test de filtrabilité (30 secondes) est deux fois plus faible et équivalent à ce que l'on obtient avec des doses de polymère usuelles (environ 0,4 g/m3) et des vitesses de traitement plus faibles (UD = 15 m/h au lieu de 50 m/h.), cette durée plus longue du cycle de filtration entraîne une réduction du nombre de lavages à effectuer sur les filtres.<tb><SEP> TESTS <SEP> N <SEP> 1 <SEP> TESTS <SEP> N <SEP> 2
<tb><SEP> Water <SEP> crude <SEP> Water <SEP> from <SEP> river
<tb><SEP> Coagulant <SEP> (g / m) <SEP> 20 <SEP> 20
<tb><SEP> Polyelectrolyte <SEP> (g / m) <SEP> 0.8 <SEP> 0.4
<tb><SEP> (at <SEP> neighborhood <SEP> helix <SEP> 10) <SEP> (at <SEP> neighborhood <SEP> helix <SEP> 10)
<tb><SEP> 0.4
<tb><SEP> (in <SEP> recirculation <SEP> 16)
<tb> - <SEP> Flow <SEP> mass <SEP> limit <SEP> Fml <SEP> 50 <SEP> 100
<tb><SEP> (kg / m2 / h) <SEP>
<tb> -Concentration <SEP> CR
<tb><SEP> i <SEP> I <SEP>
<tb><SEP> in <SEP> reactor <SEP> B <SEP> (gA) <SEP>
<tb> - <SEP> Speed <SEP> limit <SEP> Udl <SEP> (m / h) <SEP> 50 <SEP> 100
<tb><SEP> Speed <SEP> tested <SEP> in <SEP> driver
<tb><SEP> UD (mlh) <SEP> 25 <SEP> 50
<tb><SEP> UL <SEP> (m / h) <SEP> 40 <SEP> 80
<tb><SEP> Turbidity <SEP> water <SEP> treated <SEP> (NTU) <SEP> 0.5 <SEP> to <SEP> 1 <SEP> 0.7 <SEP> to <SEP> 1, 1
<tb><SEP> Filtration <SEP> (s) <SEP> 60 <SEP> 30
<tb><SEP> Concentration <SEP> sludge <SEP> extracted <SEP> 30 <SEP> 45
<tb><SEP> (g / l) <SEP>
<Tb>
It emerges from the study of the results appearing in this table that the method which is the subject of the invention brings the following advantages over the prior state of the art:
1) At the same polymer dose, the mass flux is twice as large, which made it possible to test settling velocities UD in the decanter or UL in the lamellar, twice as high and this at water quality treated, practically equal, this benefit resulting in a reduction in the size of
2) Decanted water has better filterability. The filterability test time (30 seconds) is two times lower and equivalent to that obtained with usual polymer doses (about 0.4 g / m3) and lower processing speeds (UD = 15 m / h instead of 50 m / h.), this longer duration of the filtration cycle leads to a reduction in the number of washes to be performed on the filters.

3) Les boues extraites présentent une concentration améliorée d'environ 50%, ce qui permet de réduire la dimension des systèmes de traitement de boues, ce résultat apportant l'avantage de permettre de réduire la dimension des systèmes de traitement des boues. 3) The extracted sludge has an improved concentration of about 50%, which reduces the size of the sludge treatment systems, this result providing the advantage of reducing the size of the sludge treatment systems.

II demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation et de mise en oeuvre décrits etlou représentés mais qu'elle en englobe toutes les variantes qui entrent dans le cadre de la portée des revendications annexées
Ainsi, dans certains cas, où l'adhérence des microflocs de la coagulation sur la boue dense de la recirculation se fait mal, on peut, selon l'invention prévoir un troisième point d'injection de polymère. Dans ce cas, ce troisième point d'injection est placé de préférence en amont du premier point d'injection dans la conduite 12 de transfert assurant la liaison entre le coagulateur A et le floculateur
B, ou dans un réacteur spécifique intercalé entre le coagulateur et le floculateur. It remains understood that the present invention is not limited to the embodiments and implementation described and / or represented but encompasses all variants that fall within the scope of the appended claims
Thus, in some cases, where the adhesion of microflocks of coagulation on the dense sludge of recirculation is bad, it can, according to the invention provide a third polymer injection point. In this case, this third injection point is preferably placed upstream of the first injection point in the transfer line 12 providing the connection between the coagulator A and the flocculator
B, or in a specific reactor interposed between the coagulator and the flocculator.

Claims

Process for physicochemical treatment of effluents, especially surface water intended for consumption, comprising the successive coagulation steps (A), flocculation (B) and decantation (C), a contact mass being introduced into the water from the coagulation step, therefore during the flocculation step and this contact mass being constituted by a portion of the densified sludge from the decantation step and recycled in the flocculation step, this method being characterized in that in the sludge recirculation circuit (16) at least a portion of the polyelectrolyte providing the flocculation is injected.

2 Process according to Claim 1, characterized in that the percentage of the polymer injected into the recirculated sludge, or secondary injection, varies from 10 to 100% of the total quantity of polymer injected into the flocculation stage and into the recirculated sludge, depending on whether we want respectively to promote the settling speed or the quality of the water.

3. Process according to claim 2, characterized in that the percentage of the secondary polymer injected into the recirculated sludge varies from 20 to 70% of the quantity of polymer injected into the flocculation stage and into the recirculated sludge.

4 Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the secondary polymer injected into the recirculated sludge is different from the primary polymer which is injected into the flocculation reactor (B).

5. Process according to claim 4, characterized in that the polymer injected into the flocculation reactor (B) is an anionic polymer and the polymer injected into the recirculated sludge is a cationic polymer.

Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the primary polymer injection is carried out in the vicinity of the flocculation helix (10).

Process according to any one of Claims 1 to 5, characterized in that the primary polymer injection is carried out in the transfer line (12) between the coagulation reactor (A) and the flocculation reactor (B).

8 Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the secondary injection of polymer takes place in the recirculation line (16) of recycled sludge in the flocculation reactor (B), downstream and / or upstream of the reactor. recirculation pump (18).

9 Process according to any one of claims I to 7 characterized in that the secondary injection of polymer is carried out in a recirculated polymer-sludge mixing reactor which is interposed on the pipe (16) recirculation of recycled sludge.

Process according to any one of the preceding claims, characterized in that a third polymer injection point is provided.

Method according to claim 10, characterized in that said third injection point is positioned upstream of the primary polymer injection point, in the effluent transfer line (12) between the coagulation reactor (A) and the flocculation reactor (B).

12. Process according to claim 10, characterized in that said third polymer injection point is positioned in a specific reactor which is interposed between the coagulation reactor (A) and the flocculation reactor (B).

Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the injection of the recirculated sludge takes place directly in the flocculation reactor (B).

Process according to any one of Claims 1 to 12, characterized in that the injection of the recirculated sludge takes place in the connecting pipe (12) between the coagulation reactor (A) and the flocculation reactor (B).