FR2888514A1 - Decontaminating fluid containing metalloids and suspended solids, e.g. to remove arsenic from water, involves recirculating the fluid up through a bed of activated alumina so that the bed expands to prevent clogging - Google Patents

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Abstract

A method for the decontamination of fluid containing metalloids and suspended solids by adsorption of the metalloids on activated alumina (AA) in a rising-flow reactor, in which the fluid is fed into the lower part of the reactor containing a bed of AA, and recirculated from top to bottom after passing through the bed so as to cause expansion of the AA and maintain a level of expansion sufficient to prevent clogging of the bed, and the decontaminated fluid is recovered. An independent claim is included for an installation for use in the above method, comprising a means (2) of injecting contaminated fluid into the lower part of the reactor, a bed of AA (3) above the fluid injection point, a recirculation loop (4) from the top of the reactor to the bottom and a system (5) for recovering decontaminated fluid from the top of the reactor, fitted above the loop (4).

Description

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La présente invention concerne le domaine technique général du traitement de fluide, tel qu'une solution aqueuse, contenant des métalloïdes ainsi que des matières solides en suspension, notamment de l'eau à potabiliser ou de l'eau d'origine urbaine à recycler ou rejeter dans le milieu environnemental.  The present invention relates to the general technical field of fluid treatment, such as an aqueous solution, containing metalloids as well as suspended solids, in particular water for drinking or water of urban origin to be recycled or reject in the environmental environment.

En particulier, la présente invention concerne un procédé de dépollution de fluide contenant des métalloïdes ainsi que des matières solides en suspension par adsorption sur un lit fluidisé d'alumine activée dans un réacteur de traitement. L'invention a également pour objet une installation de dépollution de fluide contenant des métalloïdes ainsi que des matières solides en suspension, convenant à la mise en oeuvre dudit procédé.  In particular, the present invention relates to a process for the removal of fluid containing metalloids as well as suspended solids by adsorption on a fluidized bed of activated alumina in a treatment reactor. The invention also relates to a fluid depollution installation containing metalloids and suspended solids, suitable for carrying out said method.

Les métalloïdes, tels que l'arsenic, le sélénium, l'antimoine, et le fluor, représentent une source de pollution particulièrement importante, tant en terme de quantité, qu'en terme de risques environnementaux, en particulier lorsqu'il s'agit d'eaux à potabiliser.  Metalloids, such as arsenic, selenium, antimony, and fluorine, represent a particularly important source of pollution, both in terms of quantity and in terms of environmental risks, especially when it comes to of water to drink.

Afin de diminuer les concentrations des métalloïdes en solution sous les normes en vigueur, divers procédés ont été mis au point. Afin d'éliminer par exemple l'arsenic d'effluents, on utilise classiquement des procédés physico-chimiques, du type précipitation chimique ou co-précipitation par adoucissement à la chaux, des procédés d'échanges ioniques sur résines polymérique, ou encore des procédés de coagulation-floculation sur filtre direct, notamment à l'aide de sels de fers et d'aluminium.  In order to reduce the concentrations of metalloids in solution under the standards in force, various processes have been developed. In order to eliminate, for example, arsenic from effluents, physicochemical methods, such as chemical precipitation or co-precipitation by lime softening, ionic exchange processes on polymeric resins, or processes are conventionally used. coagulation-flocculation on direct filter, especially using iron salts and aluminum.

Néanmoins, ces procédés nécessitent en général de nombreux réacteurs et ouvrages pour réaliser les diverses étapes du traitement, telles que la coagulation, la floculation, et la décantation. Ces procédés nécessitent ainsi de lourds investissements, tant en GC qu'en équipements.  Nevertheless, these processes generally require many reactors and structures to perform the various stages of treatment, such as coagulation, flocculation, and settling. These processes thus require heavy investments, both in GC and equipment.

Par ailleurs, les traitements de l'art antérieur visant à dépolluer des effluents contenant des métalloïdes, tels que l'arsenic, par filtration au travers d'un lit fixe de réactif adsorbant sont très inefficaces du fait du colmatage rapide du filtre, lorsque les effluents à traiter contiennent des substances colloïdales ou des matières en suspension.  Furthermore, the treatments of the prior art to purify effluents containing metalloids, such as arsenic, by filtration through a fixed bed of adsorbent reagent are very inefficient because of the rapid clogging of the filter, when the Effluents to be treated contain colloidal substances or suspended solids.

Par conséquent, il existait ainsi un besoin de mettre au point un procédé et une installation pour le traitement de fluides, tels que l'eau ou des effluents, contenant des métalloïdes ainsi que des matières solides en suspension, ne présentant pas les inconvénients des procédés et dispositifs de l'art antérieur, permettant notamment de réaliser une dépollution et une séparation efficace du fluide au sein d'un seul ouvrage de traitement, en s'affranchissant d'un ouvrage de décantation séparé, et permettant également d'éviter le colmatage du dispositif de dépollution.  Therefore, there was a need to develop a process and an installation for the treatment of fluids, such as water or effluents, containing metalloids as well as suspended solids, not having the disadvantages of the processes. and devices of the prior art, making it possible in particular to perform effective depollution and separation of the fluid within a single treatment structure, by dispensing with a separate decantation work, and also to avoid clogging of the depollution device.

La présente invention vient combler ce besoin. Le Demandeur a ainsi découvert un nouveau procédé et une installation permettant de traiter et de dépolluer efficacement les fluides concentrés en métalloïdes, tels que les effluents urbains ou encore les eaux de surface en vue de les rendre potables, dans un réacteur de traitement à flux ascendant, compact, très simple d'exploitation et de mise en oeuvre, et au sein duquel est réalisée de manière efficace l'adsorption des métalloïdes à éliminer, ainsi que la séparation des fluides à traiter.  The present invention fills this need. The Applicant has thus discovered a new process and an installation making it possible to efficiently treat and remove concentrated metalloid fluids, such as urban effluents or surface waters with a view to making them drinkable, in an upflow treatment reactor. compact, very simple operation and implementation, and in which is effectively carried out the adsorption of the metalloids to be eliminated, as well as the separation of the fluids to be treated.

Le procédé objet de la présente invention permet ainsi de dégrader une fraction importante des métalloïdes en solution avec un rendement de rétention des métalloïdes pouvant aller jusqu'à 90 à 99 %, en général aux environs de 95 %, pour un large éventail de métalloïdes en concentrations variables.  The method which is the subject of the present invention thus makes it possible to degrade a large fraction of metalloids in solution with a metalloid retention efficiency of up to 90 to 99%, generally around 95%, for a wide range of metalloids in question. varying concentrations.

Le procédé selon la présente invention permet notamment de réaliser une dépollution efficace de fluide, tel qu'une solution aqueuse, par adsorption sur un lit mobile d'alumine activée, ainsi qu'une séparation gravitaire du fluide traité de la suspension d'alumine au sein d'un seul ouvrage de traitement, sans perte sensible d'adsorbant, ne nécessitant pas l'ajout d'additifs de coagulation ou de floculation, sans obligation d'équiper l'ouvrage d'un dispositif à mélange mécanique, et permettant d'éviter le colmatage rapide du lit et d'éviter le recours à des lavages de filtre fréquent.  The method according to the present invention makes it possible in particular to carry out an efficient fluid depollution, such as an aqueous solution, by adsorption on a moving bed of activated alumina, as well as a gravitational separation of the treated fluid from the alumina suspension at within a single treatment structure, without significant loss of adsorbent, not requiring the addition of coagulation additives or flocculation, without the need to equip the structure with a mechanical mixing device, and allowing avoid rapid clogging of the bed and avoid the use of frequent filter washes.

Le procédé selon la présente invention permet ainsi de traiter divers types d'eaux, telles que les eaux d'origine urbaine ou industrielle, et permet de se débarrasser d'une part substantielle des pollutions toxiques, tout en évitant le colmatage du lit.  The method according to the present invention thus makes it possible to treat various types of water, such as water of urban or industrial origin, and makes it possible to get rid of a substantial part of the toxic pollutions, while avoiding clogging of the bed.

La présente invention a ainsi pour objet un procédé de dépollution de fluide contenant des métalloïdes ainsi que des matières solides en suspension, par adsorption 2888514 3 des métalloïdes sur alumine activée dans un réacteur de traitement à flux ascendant, comprenant l'alimentation du fluide à traiter en partie inférieure du réacteur contenant un lit d'alumine activée, la recirculation du fluide ayant traversé le lit, de la partie supérieure du réacteur vers la partie inférieure du réacteur, de manière à créer une expansion de l'alumine activée et à maintenir un taux d'expansion suffisant pour éviter le colmatage du lit, et la récupération du fluide dépollué.  The subject of the present invention is thus a process for the depollution of fluid containing metalloids as well as suspended solids by adsorption of metalloids on activated alumina in an upflow treatment reactor, comprising feeding the fluid to be treated. in the lower part of the reactor containing an activated alumina bed, the recirculation of the fluid having passed through the bed, from the upper part of the reactor to the lower part of the reactor, so as to create an expansion of the activated alumina and to maintain an expansion rate sufficient to prevent clogging of the bed, and recovery of the cleaned up fluid.

Dans un mode de réalisation particulier de la présente invention, le fluide à traiter est une solution aqueuse, avantageusement de l'eau à potabiliser, en particulier de l'eau souterraine ou de l'eau de surface, telle que l'eau de rivière, l'eau de barrage, ou l'eau de nappe alluviale, ou de l'eau d'origine industrielle.  In a particular embodiment of the present invention, the fluid to be treated is an aqueous solution, advantageously water to be watered, especially groundwater or surface water, such as river water , dam water, or alluvial water, or water of industrial origin.

Avantageusement selon la présente invention, le pH du fluide à traiter à l'entrée du réacteur est compris entre 6 et 7,5.  Advantageously according to the present invention, the pH of the fluid to be treated at the inlet of the reactor is between 6 and 7.5.

Selon une caractéristique particulière de la présente invention, les métalloïdes sont choisis dans le groupe constitué par l'arsenic, le sélénium, l'antimoine, le fluor, et leurs mélanges.  According to a particular feature of the present invention, the metalloids are selected from the group consisting of arsenic, selenium, antimony, fluorine, and mixtures thereof.

Avantageusement selon la présente invention, le taux d'expansion du lit est maintenu entre 15 et 40 %, avantageusement entre 20 et 35 %, encore plus avantageusement entre 25 et 35 %, en particulier entre 25 et 30 %.  Advantageously according to the present invention, the expansion rate of the bed is maintained between 15 and 40%, advantageously between 20 and 35%, still more advantageously between 25 and 35%, in particular between 25 and 30%.

Dans un exemple de réalisation particulier de la présente invention, pour le maintien du taux d'expansion, il faut que la somme du débit d'alimentation et du débit de recirculation soit supérieure au débit minimum de fluidisation du lit d'alumine activée.  In a particular embodiment of the present invention, in order to maintain the expansion ratio, the sum of the feed rate and the recirculation flow rate must be greater than the minimum fluidization flow rate of the activated alumina bed.

Dans un mode de réalisation particulier de la présente invention, la récupération du fluide dépollué est réalisée par surverse ou par pompage du fluide décanté et dépollué situé en partie supérieure du réacteur surmontant le lit d'alumine activée.  In a particular embodiment of the present invention, the recovery of the cleaned fluid is carried out by overflow or by pumping the decanted and cleaned up fluid located in the upper part of the reactor overlying the activated alumina bed.

La présente invention a également pour objet une installation de dépollution de fluide contenant des métalloïdes ainsi que des matières solides en suspension comprenant au moins un réacteur de traitement (1) contenant: - des moyens d'injection (2) du fluide à traiter en partie inférieure du réacteur, - un lit d'alumine activée (3) surmontant lesdits moyens d'injection (2) du fluide, 2888514 4 - une boucle de recirculation (4) de la partie supérieure du réacteur vers la partie inférieure du réacteur, et - un dispositif de récupération (5) du fluide dépollué en partie supérieure du réacteur, agencé au-dessus de ladite boucle de recirculation (4).  The present invention also relates to a fluid pollution control installation containing metalloids and suspended solids comprising at least one treatment reactor (1) containing: - injection means (2) of the fluid to be partially treated lower reactor, - an activated alumina bed (3) surmounting said fluid injection means (2), 2888514 4 - a recirculation loop (4) from the upper part of the reactor to the lower part of the reactor, and - A recovery device (5) of the fluid removed in the upper part of the reactor, arranged above said recirculation loop (4).

Cette installation convient à la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention.  This installation is suitable for carrying out the process according to the present invention.

L'installation selon la présente invention peut contenir un seul réacteur de traitement ou plusieurs réacteurs de traitement associés en parallèle (partage du débit) ou en série, notamment dans des applications industrielles. Si l'installation selon la présente invention contient plusieurs réacteurs de traitement, il est possible de dimensionner sélectivement chacun des ouvrages constituant la filière en sélectionnant la composition du lit d'alumine (origine, granulométrie et quantité) et en ajustant les paramètres de fonctionnement hydraulique (vitesse ascensionnelle et hauteur utile de matériau notamment) et de dosage en adsorbant.  The plant according to the present invention may contain a single treatment reactor or several associated processing reactors in parallel (flow sharing) or in series, especially in industrial applications. If the plant according to the present invention contains several treatment reactors, it is possible to selectively dimension each of the structures constituting the die by selecting the composition of the alumina bed (origin, grain size and quantity) and by adjusting the hydraulic operating parameters. (ascending velocity and useful height of material in particular) and adsorbent dosage.

Typiquement, l'installation peut comprendre deux réacteurs de traitement au sein de chacun duquel sont réalisées une dépollution du fluide, ainsi qu'une séparation entre les particules d'alumine activée et le fluide. Le premier réacteur de traitement peut alors constituer un ouvrage de dégrossissage où la majeure partie de la pollution est écrêtée, et le second réacteur de traitement peut constituer un ouvrage d'affinage afin d'éliminer les métalloïdes restants.  Typically, the installation can comprise two treatment reactors within each of which are carried out a depollution of the fluid, as well as a separation between the particles of activated alumina and the fluid. The first treatment reactor can then be a roughing work where the majority of the pollution is clipped, and the second treatment reactor can be a refining work to remove the remaining metalloids.

Divers objets et avantages de la présente invention deviendront apparents pour l'homme du métier par le biais de références au dessin illustratif suivant: la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un réacteur (1) de traitement de fluide, en fonctionnement, qui comprend une rampe d'injection (2) de fluide à traiter, un lit d'alumine activée (3) expansée, une boucle de recirculation (4) de la partie supérieure du réacteur vers la partie inférieure du réacteur, et un dispositif de récupération (5) du fluide clair décanté en partie supérieure du réacteur (1), agencé au-dessus de ladite boucle de recirculation (4).  Various objects and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art by way of reference to the following illustrative drawing: FIG. 1 is a schematic sectional view of a fluid treatment reactor (1) in operation; which comprises a fluid injection manifold (2) to be treated, an activated alumina bed (3) expanded, a recirculation loop (4) from the upper part of the reactor to the lower part of the reactor, and a device for recovery (5) of the clear fluid decanted in the upper part of the reactor (1), arranged above said recirculation loop (4).

Comme cela est représenté sur la figure 1, le fluide à traiter peut être préalablement stocké dans une cuve de stockage (6) ou d'alimentation, avant d'être transféré, par exemple à l'aide de pompes, vers le réacteur de traitement (1). Le fluide 2888514 5 à traiter peut subir un prétraitement, par exemple afin de favoriser la solubilisation des métalloïdes. Le fluide traité peut être transféré dans une cuve d'extraction ou de stockage (7), avant d'être rejeté par exemple en station d'épuration.  As shown in FIG. 1, the fluid to be treated can be previously stored in a storage tank (6) or a feed tank, before being transferred, for example by means of pumps, to the treatment reactor. (1). The fluid 2888514 5 to be treated can undergo pretreatment, for example to promote the solubilization of metalloids. The treated fluid can be transferred to an extraction or storage tank (7), before being discharged for example into a treatment plant.

Le procédé selon la présente invention permet de traiter efficacement divers types de fluides, tels que des eaux ou des effluents bruts urbains ou industriels, concentrés en métalloïdes toxiques, tels que l'arsenic. Le procédé selon la présente invention est avantageusement utilisé pour traiter des effluents à dominante urbaine ou des eaux à potabiliser, en particulier des eaux turbides. Les fluides pouvant être traités dans le cadre de la présente invention peuvent être plus ou moins chargés en MES, et peuvent présenter des teneurs en MES de l'ordre de quelques centaines de mg/L, par exemple de l'ordre de 200 à 300 mg/L.  The process according to the present invention can effectively treat various types of fluids, such as urban or industrial raw waters or effluents, concentrated in toxic metalloids, such as arsenic. The process according to the present invention is advantageously used to treat urban effluents or water to be treated, particularly turbid waters. The fluids that can be treated in the context of the present invention can be more or less loaded with MES, and can have MES contents of the order of a few hundred mg / L, for example of the order of 200 to 300 mg / L.

Avantageusement selon la présente invention, on ajuste le pH du fluide à traiter entre 6 et 7,5, avant de l'injecter dans le réacteur de traitement (1), afin que l'alumine activée puisse exercer efficacement son pouvoir adsorbant des métalloïdes.  Advantageously according to the present invention, the pH of the fluid to be treated is adjusted to between 6 and 7.5, before being injected into the treatment reactor (1), so that the activated alumina can effectively exert its adsorbent metalloid power.

Les métalloïdes pouvant être traités par la présente invention sont de types divers, et peuvent se trouver en concentrations variables dans le fluide à traiter.  The metalloids that can be treated by the present invention are of various types, and may be in varying concentrations in the fluid to be treated.

Le traitement des fluides selon la présente invention peut être réalisé en continu ou en discontinu (type batch).  The treatment of fluids according to the present invention can be carried out continuously or discontinuously (batch type).

Le réacteur de traitement (1) selon la présente invention est avantageusement un réacteur cylindrique d'axe vertical, d'une hauteur en général comprise entre 1 et 5 mètres, typiquement d'environ 2 à 4 mètres.  The treatment reactor (1) according to the present invention is advantageously a cylindrical reactor of vertical axis, with a height generally of between 1 and 5 meters, typically about 2 to 4 meters.

L'introduction de fluide à traiter dans le réacteur de traitement (1) peut être réalisée par une rampe d'injection (2) équipée d'orifices de diamètre ajusté.  The introduction of fluid to be treated in the treatment reactor (1) can be performed by an injection manifold (2) equipped with orifices of adjusted diameter.

L'introduction de fluide peut également être réalisée à l'aide d'un plancher crépiné, de préférence muni de plusieurs crépines réparties sur la section du réacteur de traitement (1).  The introduction of fluid can also be carried out using a screened floor, preferably provided with several strainers distributed over the section of the treatment reactor (1).

Dans un exemple de réalisation de la présente invention, on place une couche de sable ou d'un matériau similaire dans le réacteur de traitement (1) sous le lit d'alumine activée (3), avantageusement au-dessus des moyens d'injection du fluide à traiter, du type plancher crépiné. Le sable peut être du sable grossier. La couche de sable ou de matériau granulaire similaire utilisé permet de supporter et maintenir le lit 2888514 6 d'alumine activée (3) dans le réacteur de traitement (1), et d'améliorer la dispersion des effluents dans le lit.  In an exemplary embodiment of the present invention, a layer of sand or a similar material is placed in the treatment reactor (1) under the activated alumina bed (3), advantageously above the injection means. of the fluid to be treated, the type of floor screened. The sand can be coarse sand. The layer of sand or similar granular material used makes it possible to support and maintain the activated alumina bed (3) in the treatment reactor (1), and to improve the dispersion of the effluents in the bed.

Le réacteur de traitement (1) selon la présente invention contient un lit mobile d'alumine activée (3). Le lit d'alumine ne peut pas être mis en suspension par agitation mécanique, du fait du caractère friable du matériau. Le lit est avantageusement mis sous forme fluidisée par injection du fluide à traiter en partie inférieure du réacteur à flux ascendant (1), de préférence à la base du réacteur, et par recirculation du fluide dans la colonne de traitement (1) via la boucle de recirculation (4). Le débit de recirculation permet, en complément du débit d'alimentation, d'atteindre au sein du lit d'alumine activée la vitesse minimale de fluidisation, vitesse au-delà de laquelle le lit devient expansé. Une fois le lit expansé, les matières en suspension peuvent le traverser, ce qui prévient le colmatage du réacteur de traitement (1).  The treatment reactor (1) according to the present invention contains an activated alumina bed (3). The alumina bed can not be suspended by mechanical stirring, because of the friable nature of the material. The bed is advantageously put in fluidized form by injection of the fluid to be treated in the lower part of the upflow reactor (1), preferably at the base of the reactor, and by recirculation of the fluid in the treatment column (1) via the loop. recirculation (4). The recirculation flow rate makes it possible, in addition to the feed rate, to reach within the activated alumina bed the minimum fluidization speed, a speed beyond which the bed becomes expanded. Once the bed is expanded, suspended solids can pass through it, preventing clogging of the treatment reactor (1).

La granulométrie de l'alumine activée est avantageusement choisie de manière à exercer une adsorption efficace des métalloïdes, tout en ayant une aptitude à l'expansion, afin de créer un lit mobile d'alumine en maintenant une suspension dense d'alumine activée expansée. L'alumine activée selon la présente invention est typiquement de granulométrie de comprise entre 0,1 et 2 mm, typiquement de l'ordre de 0,3 à 0,8 mm.  The particle size of the activated alumina is advantageously selected so as to exert effective adsorption of the metalloids, while having an expandability, to create a mobile alumina bed by maintaining a dense suspension of expanded activated alumina. The activated alumina according to the present invention is typically with a particle size of between 0.1 and 2 mm, typically of the order of 0.3 to 0.8 mm.

Au sein du lit d'alumine activée, aucun autre additif de traitement que l'alumine, tel que des agents de coagulation ou de floculation pour lester les particules d'alumine, n'a besoin d'être ajouté dans le procédé selon la présente invention. On peut cependant avoir un mode de réalisation dans lequel des agents de coagulation ou de floculation sont ajoutés pour traiter certains types de fluides.  Within the activated alumina bed, no other treatment additive than alumina, such as coagulation or flocculation agents to remove the alumina particles, needs to be added in the process according to the present invention. invention. However, there may be an embodiment in which coagulation or flocculation agents are added to treat certain types of fluids.

Avantageusement selon la présente invention, la hauteur du lit d'alumine, la vitesse et le débit du fluide à traiter ou à recirculer, ou encore le temps de contact du fluide à traiter dans le réacteur, sont choisis de manière à exercer une adsorption efficace des métalloïdes, de préférence de l'ordre de 50 à 99 %, en particulier de 60 à 95 %.  Advantageously according to the present invention, the height of the alumina bed, the speed and the flow rate of the fluid to be treated or recirculated, or the contact time of the fluid to be treated in the reactor, are chosen so as to exert effective adsorption metalloids, preferably of the order of 50 to 99%, in particular of 60 to 95%.

Typiquement, le temps de contact dans le réacteur de traitement (1) est de 30 l'ordre de quelques minutes à quelques heures, avantageusement de l'ordre de quelques dizaines de minutes. La hauteur du lit d'alumine au repos peut être 2888514 7 déterminée en fonction du temps de contact et du débit du fluide dans le réacteur de traitement.  Typically, the contact time in the treatment reactor (1) is of the order of a few minutes to a few hours, advantageously of the order of a few tens of minutes. The height of the alumina bed at rest can be determined as a function of the contact time and the flow rate of the fluid in the treatment reactor.

Par le terme de "débit minimum de fluidisation", on entend au sens de la présente invention le débit minimal auquel le lit d'alumine doit être soumis pour qu'il commence à s'expanser. Ce débit minimal de fluidisation Qmf est, par exemple, estimé par la relation de Wen & Yu (AichE J, 12 (3), 610-612, 1966) : ( 33.72 + 0.0408 dP3Pr (PP2 Pr)g -33.7 f dans laquelle: Sr est la section du réacteur de traitement (m2), est la viscosité du fluide (Pa.$), dp est le diamètre des particules (m), pf est la masse volumique du fluide (kg/m3), pp est la masse volumique des particules (kg/m3), et g est l'accélération de la pesanteur.  By the term "minimum flow rate of fluidization" is meant in the sense of the present invention the minimum flow rate at which the alumina bed must be subjected to begin to expand. This minimum flow rate of fluidization Qmf is, for example, estimated by the Wen & Yu relation (AichE J, 12 (3), 610-612, 1966): (33.72 + 0.0408 dP3Pr (PP2 Pr) g -33.7 f in which Sr is the section of the treatment reactor (m2), is the viscosity of the fluid (Pa. $), Dp is the particle diameter (m), pf is the density of the fluid (kg / m3), pp is the particle density (kg / m3), and g is the acceleration of gravity.

Dans le cas d'un matériau adsorbant avec répartition granulométrique, le débit minimal de fluidisation du lit est de préférence imposé par les particules de plus gros diamètre.  In the case of an adsorbent material with a particle size distribution, the minimum fluidization rate of the bed is preferably imposed by the larger diameter particles.

Avantageusement selon la présente invention, le début d'expansion du lit a lieu quand la relation Qalim + Qrecirc > Qmf est vérifiée.  Advantageously according to the present invention, the beginning of expansion of the bed takes place when the relation Qalim + Qrecirc> Qmf is verified.

Le débit d'alimentation du fluide Qalim est typiquement imposé par le temps de contact nécessaire entre le fluide et le matériau pour fixer les métalloïdes. Le débit de recirculation du fluide Qrecirc vient en complément de Qalim pour assurer un débit supérieur à Qmf. Au-delà de Qmf, le matériau s'expanse. Le débit de recirculation du fluide Qrecirc est avantageusement réglé de façon à atteindre le taux d'expansion voulu (par exemple jusqu'à 40 %), ce taux dépendant de la teneur en matières solides en suspension, et donc du potentiel de colmatage du lit d'alumine. Plus le fluide à traiter est chargé en matières solides en suspension, plus le taux d'expansion devra être élevé.  The feed rate of the Qalim fluid is typically imposed by the necessary contact time between the fluid and the material to fix the metalloids. The Qrecirc fluid recirculation flow comes in addition to Qalim to ensure a flow rate greater than Qmf. Beyond Qmf, the material expands. The recirculation flow rate of the fluid Qrecirc is advantageously adjusted so as to reach the desired degree of expansion (for example up to 40%), this rate depending on the content of suspended solids, and thus on the potential for clogging of the bed. alumina. The more the fluid to be treated is loaded with solids in suspension, the higher the rate of expansion will be.

L'alumine activée permet de retenir par adsorption les métalloïdes à éliminer.  Activated alumina makes it possible to adsorb the metalloids to be removed.

Le procédé selon l'invention permet d'obtenir une séparation gravitaire des particules d'alumine du fluide dépollué avec l'obtention d'un fluide clair décanté en partie supérieure du réacteur, à très faible teneur en alumine activée résiduelle. Le fluide Qmf __ Sr f Pfdp 2888514 8 dépollué est alors avantageusement récupéré en partie supérieure du réacteur, par exemple par surverse, à l'aide d'un dispositif de récupération (5), tel qu'un jeu de goulottes crénelées, ou par pompage.  The method according to the invention makes it possible to obtain a gravitational separation of the alumina particles from the depolluted fluid with the obtaining of a clear fluid decanted in the upper part of the reactor, with a very low residual activated alumina content. The effluent-free fluid is then advantageously recovered in the upper part of the reactor, for example by overflow, with the aid of a recovery device (5), such as a set of crenellated chutes, or by pumping.

Typiquement, une fois que l'alumine activée est saturée en métalloïdes, ce qui 5 peut être facilement contrôlé lorsque le fluide dépollué présente une fuite en métalloïde(s) supérieure à une limite fixée, l'alumine est évacuée en décharge, et le réacteur est rempli avec un matériau neuf.  Typically, once the activated alumina is saturated with metalloids, which can be easily controlled when the de-polluted fluid has a metalloid leak (s) greater than a fixed limit, the alumina is discharged to a discharge, and the reactor is filled with new material.

L'exemple suivant est donné à titre non limitatif et illustre la présente invention.  The following example is given as a non-limiting example and illustrates the present invention.

Exemple de réalisation de l'invention:  Embodiment of the invention

Exemple 1:Example 1

Une installation selon la présente invention comprend un réacteur de traitement (1), de diamètre de l'ordre de 150 mm, contenant un lit d'alumine activée (3) d'une hauteur de 130 cm et d'un volume de matériau de 22,9 litres au repos. L'alumine activée introduite a une granulométrie de 0,3 à 0,8 mm. Le réacteur de traitement (1) contient également des moyens d'injection (2) de fluide à traiter, une boucle de recirculation (4) de la partie supérieure du réacteur vers la partie inférieure du réacteur, ainsi qu'un dispositif de récupération (5) du fluide dépollué en partie supérieure du réacteur, agencé au-dessus de ladite boucle de recirculation (4).  An installation according to the present invention comprises a treatment reactor (1) with a diameter of the order of 150 mm, containing an activated alumina bed (3) with a height of 130 cm and a volume of material of 22.9 liters at rest. The activated alumina introduced has a particle size of 0.3 to 0.8 mm. The treatment reactor (1) also contains fluid injection means (2) to be treated, a recirculation loop (4) from the upper part of the reactor to the lower part of the reactor, and a recovery device ( 5) the fluid removed in the upper part of the reactor, arranged above said recirculation loop (4).

Une telle installation est utilisée pour épurer un fluide qui est injecté à la base du réacteur de traitement (1) avec un débit d'alimentation d'environ 801/h, et recirculé avec un débit de recirculation d'environ 130 1/h. Le taux d'expansion résultant du lit est voisin de 30%.  Such an installation is used to purify a fluid that is injected at the base of the treatment reactor (1) with a feed rate of about 801 / h, and recirculated with a recirculation flow of about 130 1 / h. The expansion rate resulting from the bed is around 30%.

Le temps de contact est de l'ordre de 15 minutes. Le fluide clair décanté, situé en partie supérieure du réacteur au-dessus du lit d'alumine activée (3), est récupéré par pompage. Le rendement de capture d'arsenic sur le lit d'alumine est de l'ordre de 97%.  The contact time is of the order of 15 minutes. The clear decanted fluid, located in the upper part of the reactor above the activated alumina bed (3), is recovered by pumping. The arsenic capture efficiency on the alumina bed is of the order of 97%.

Claims (1)

9 REVENDICATIONS9 CLAIMS 1. Procédé de dépollution de fluide contenant des métalloïdes ainsi que des matières solides en suspension, par adsorption des métalloïdes sur alumine activée dans un réacteur de traitement à flux ascendant, comprenant l'alimentation du fluide à traiter en partie inférieure du réacteur contenant un lit d'alumine activée, la recirculation du fluide ayant traversé le lit, de la partie supérieure du réacteur vers la partie inférieure du réacteur, de manière à créer une expansion de l'alumine activée et à maintenir un taux d'expansion suffisant pour éviter le colmatage du lit, et la récupération du fluide dépollué.  1. A process for the depollution of fluid containing metalloids as well as suspended solids, by adsorption of metalloids on activated alumina in an upflow treatment reactor, comprising feeding the fluid to be treated in the lower part of the reactor containing a bed of activated alumina, the recirculation of the fluid having passed through the bed, from the upper part of the reactor to the lower part of the reactor, so as to create an expansion of the activated alumina and to maintain a sufficient expansion rate to avoid the clogging of the bed, and recovery of the fluid cleaned up. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide à traiter est une solution aqueuse, avantageusement de l'eau à potabiliser, en particulier de l'eau 15 souterraine ou de l'eau de surface, telle que l'eau de rivière, l'eau de barrage, ou l'eau de nappe alluviale, ou de l'eau d'origine industrielle.  2. Method according to claim 1, characterized in that the fluid to be treated is an aqueous solution, advantageously water to be treated, especially underground water or surface water, such as water. river, dam water, or alluvial water, or water of industrial origin. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le pH du fluide à traiter à l'entrée du réacteur est compris entre 6 et 7,5.  3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the pH of the fluid to be treated at the reactor inlet is between 6 and 7.5. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce 20 que les métalloïdes sont choisis dans le groupe constitué par l'arsenic, le sélénium, l'antimoine, le fluor, et leurs mélanges.  4. Process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the metalloids are selected from the group consisting of arsenic, selenium, antimony, fluorine, and mixtures thereof. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le taux d'expansion du lit est maintenu entre 15 et 40 %, avantageusement entre 20 et 30 %.  5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the expansion rate of the bed is maintained between 15 and 40%, preferably between 20 and 30%. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour le maintien du taux d'expansion, il faut que la somme du débit d'alimentation et du débit de recirculation soit supérieure au débit minimum de fluidisation du lit d'alumine activée.  6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that for the maintenance of the expansion ratio, it is necessary that the sum of the feed rate and the recirculation flow rate is greater than the minimum flow rate of the fluid bed. activated alumina. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé 30 en ce que la récupération du fluide dépollué est réalisée par surverse ou par pompage du fluide décanté et dépollué situé en partie supérieure du réacteur surmontant le lit d'alumine activée.  7. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the recovery of the cleaned fluid is carried out by overflow or by pumping the decanted and cleaned up fluid located in the upper part of the reactor overlying the activated alumina bed. 8. Installation de dépollution de fluide contenant des métalloïdes ainsi que des matières solides en suspension comprenant au moins un réacteur de traitement (1) contenant: des moyens d'injection (2) du fluide à traiter en partie inférieure du réacteur, un lit d'alumine activée (3) surmontant lesdits moyens d'injection (2) du fluide, - une boucle de recirculation (4) de la partie supérieure du réacteur vers la partie inférieure du réacteur, et un dispositif de récupération (5) du fluide dépollué en partie supérieure du réacteur, agencé au-dessus de ladite boucle de recirculation (4).  8. Installation for the removal of fluid containing metalloids and suspended solids comprising at least one treatment reactor (1) containing: injection means (2) for the fluid to be treated in the lower part of the reactor, a reactor bed; activated alumina (3) surmounting said fluid injection means (2), - a recirculation loop (4) from the upper part of the reactor to the lower part of the reactor, and a device for recovering (5) the cleaned fluid in the upper part of the reactor, arranged above said recirculation loop (4).
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