FR2909291A1 - Procede de lavage de membranes d'une installation de filtration,et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede. - Google Patents

Abstract

Procédé de lavage de membranes à fibres creuses d'une installation de filtration comprenant au moins trois modules (M1, ..M5), chaque module comportant une pluralité de fibres creuses (3) branchées en parallèle, l'une des extrémités des fibres étant fermée lors de la filtration, le liquide à traiter étant introduit par une conduite d'amenée sur laquelle sont branchés en parallèle les modules, le liquide traité étant recueilli par un collecteur (6) comportant une vanne de production (7), le lavage étant obtenu par un balayage de la surface des fibres côté concentrât alors que le collecteur de liquide traité est fermé, le liquide de lavage étant évacué par un collecteur de rejets (4) branché en parallèle sur des sorties de balayage des modules, une vanne amont (V1..V5) étant prévue entre chaque module et la conduite d'amenée, tandis qu' une vanne aval (R1..R5) est prévue entre chaque module ou groupe de modules et le collecteur de rejets. Le balayage d'un module (M2) est réalisé en fermant les vannes aval (R1, R3, R4, R5) de plusieurs autres modules ainsi que la vanne de production (7) de liquide traité, et en maintenant ouverte la valve aval (R2) et la vanne amont (V2) du module à balayer, de sorte que le débit complet traverse le seul module en balayage avec une vitesse d'écoulement multiple de celle qui existe lors de l'opération de filtration normale.

Description

PROCEDE DE LAVAGE DE MEMBRANES D'UNE INSTALLATION DE FILTRATION, ET

DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE.

L'invention est relative à un procédé de lavage de membranes du type fibres creuses d'une installation de filtration comprenant au moins trois modules ou groupes de modules de fibres creuses. Les fibres creuses peuvent être à peau interne auquel cas le liquide à traiter, en particulier l'eau à traiter, qui arrive par une conduite d'amenée, est introduit par une extrémité à l'intérieur des fibres qui sont fermées à leur autre extrémité ; le liquide, en particulier l'eau, traverse la paroi des fibres suivant une direction sensiblement orthogonale à la direction longitudinale de la fibre et le perméat est recueilli autour des fibres regroupées en modules, le concentrât étant à l'intérieur des fibres.

Les fibres creuses peuvent être à peau externe, auquel cas l'eau à traiter est admise autour des fibres et traverse leur paroi vers le canal intérieur des fibres qui sont toujours fermées à une extrémité et ouvertes à leur autre extrémité où s'écoule le perméat. Le concentrât se trouve à l'extérieur des fibres.

Le perméat est recueilli par un collecteur d'eau traitée. Les impuretés de taille supérieure aux pores de la membrane sont arrêtées par la membrane et se déposent à sa surface pour forrner un gâteau qui colmate la membrane. Que les membranes soient à peau interne ou à peau externe, le 25 gâteau déposé sur la surface de la membrane doit être éliminé périodiquement pour permettre de retrouver un débit de filtration suffisant. Selon une première solution, l'élimination au moins partielle du gâteau peut être obtenue par un retour d'eau filtré en sens inverse de celui de la filtration, ce qui correspond à un rétrolavage. L'eau passe du côté perméat au 30 côté concentrât. WO 96/32183 décrit un procédé de rétrolavage cle modules de filtration selon lequel on utilise l'eau filtrée d'un certain nombre de modules pour assurer un rétrolavage d'un module. Selon une deuxième solution, l'élimination au moins partielle du gâteau peut être obtenue par un balayage, également appelé flush , 35 effectué du côté concentrât, sensiblement parallèlement à la surface de la membrane. Ce balayage peut être assuré par de l'eau à trader. Le flush appliqué à des membranes à fibres creuses à peau interne consiste à alimenter les fibres creuses par une extrémité et à évacuer le débit 2909291 2 d'eau par l'autre extrémité des fibres qui est ouverte pendant ce balayage, alors qu'elle est fermée pendant la filtration. L'eau de balayage est recueillie dans un collecteur des rejets. Les débits entrant et sortant génèrent une vitesse d'écoulement à l'intérieur des fibres creuses. Pour une vitesse d'écoulement 5 suffisante, une partie du gâteau déposé à la surface de la membrane est entraînée et déconcentre la partie eau brute de l'installation de filtration. Dans le cas de membranes à fibres creuses à peau externe en carter, le débit de liquide de balayage, généralement d'eau de balayage, entre par une extrémité du carter, s'écoule longitudinalement autour des fibres 10 creuses et est évacué par une autre extrémité du carter normalement fermée lors de la filtration. Une pompe d'alimentation en eau brute de tous les modules d'une unité de filtration par membranes du type à fibres creuses classique ne permet pas de générer un débit de flush élevé. Ce débit est souvent limité à deux fois 15 le débit nominal de l'installation. En fonction du diamètre interne des fibres creuses à peau interne, les vitesses de passage de fluide à l'intérieur des fibres seront comprises entre 0,1 et 0,3 m/s. Or, pour une efficacité maximale des flush, ces vitesses doivent être proches de 1 m/s ou au moins supérieures à 0,5 m/s. 20 L'invention a pour but surtout, de proposer un procédé qui permet d'effectuer un lavage des membranes par balayage sous une vitesse élevée, sans nécessiter une pompe surdimensionnée pour générer le débit élevé de flush et sans nécessiter une surconsommation d'énergie. Selon l'invention, le procédé de lavage de rembranes à fibres creuses, à peau interne ou à peau externe, d'une installation de filtration comprenant au moins trois modules ou groupes de modules, chaque module comportant une pluralité de fibres creuses branchées en parallèle, l'une des extrémités des fibres étant fermée lors de la filtration, Le liquide, en particulier l'eau, à traiter étant introduit, par une 30 conduite d'amenée sur laquelle sont branchés en parallèle les modules ou groupes de modules, le liquide, en particulier l'eau, traité étant recueilli par un collecteur comportant une vanne de production en aval de tous les modules, le lavage étant obtenu par un balayage ou flush de la surface des 35 fibres côté concentrât, 2909291 3 le liquide, en particulier l'eau, de lavage étant évacué par un collecteur de rejets branché en parallèle sur des sorties de liquide de balayage des modules, une vanne amont étant prévue entre chaque module ou groupe de 5 modules et la conduite d'amenée, tandis qu'une vanne aval est prévue entre chaque module ou groupe de modules et le collecteur de rejets, est caractérisé en ce que le balayage d'un module ou groupe de modules est réalisé en fermant les vannes aval de plusieurs autres modules ou groupes de modules ainsi que la vanne de production de liquide, en particulier 10 d'eau traitée, et en maintenant ouverte la vanne aval et la vanne amont du module, ou groupe de modules, à balayer, de sorte que le débit complet traverse le seul module ou groupe de modules en balayage avec une vitesse d'écoulement multiple de celle qui existe lors de l'opération de filtration normale. Dans le cas de modules à fibres creuses à peau interne, dans le 15 module en cours de balayage, l'eau est introduite à une extrémité axiale des fibres du module et évacuée à l'autre extrémité axiale à travers la vanne aval ouverte, vers le collecteur de rejets. Dans le cas de modules à fibres à peau externe, les fibres sont disposées dans des carters fermés et le balayage a lieu sur la surface 20 extérieure des fibres par introduction de l'eau de balayage à une extrémité du carter et récupération de l'eau à l'autre extrémité du carter. Avantageusement une contre pression est exercée autour des fibres creuses à peau interne ou à l'intérieur des fibres creuses à peau externe pour empêcher, lors du balayage, qu'une filtration se produise dans des zones de la 25 fibre qui se trouveraient à une pression plus forte du côté concentrât que du côté perméat, et pour créer un mini rétrolavage. L'augmentation de la vitesse de balayage peut: être obtenue sans augmentation du débit nominal de l'installation, en réalisant ce balayage dans les modules de filtration les uns après les autres.

Les groupes de modules peuvent être constitués d'un seul module ou de plusieurs modules raccordés hydrauliquement en parallèle ou en série, dans un même carter ou dans des carters différents. Le balayage avec contre pression, la pression dans l'eau traitée étant supérieure à la pression dans l'eau à traiter, est réalisé sur toute la longueur des membranes, ce qui crée un mini rétrolavage. La contre pression peut être obtenue via un réservoir en charge c'est-à-dire ouvert et surélevé, ou sous pression. 2909291 4 La contre pression peut aussi être obtenue via une réserve de liquide et une pompe supplémentaire. Avantageusement, la contre pression est basée sur les pertes de charge des vannes amont du (des) module(s) en flush, les vannes amont des 5 autres modules étant ouvertes. La pression dans l'eau traitée est en tout point supérieure à celle dans l'eau brute et le balayage est optimisé car associé à un mini rétrolavage sur toute la longueur des fibres. Pour un équilibre entre les différents modules, la réalisation d'une série de flushs, à savoir flush de tous les modules, débute par un module 10 différent d'une série à l'autre. Le balayage de la surface des membranes est avantageusement effectué par un mélange diphasique en particulier mélange gaz, en particulier air, et liquide. Le mélange diphasique gaz, notamment air et eau, engendre une 15 meilleure efficacité des flushs tout en nécessitant des vitesses plus faibles et donc un débit d'eau inférieur. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend des vannes automatiques amont et aval pour chaque module ou groupe de modules, et une 20 unité de commande des vannes propre à assurer un balayage d'un module en commandant la fermeture des vannes aval de plusieurs autres modules ainsi que de la vanne de production de liquide, en particulier d'eau traitée, et en maintenant ouverte la vanne aval et la vanne amont du module ou du groupe de modules à balayer, de sorte que le débit complet traverse le seul module, ou 25 groupe de modules, en balayage avec une vitesse d'écoulement multiple de celle qui existe lors de l'opération de filtration normale. Avantageusement, le dispositif comprend un moyen de mise en pression du compartiment perméat du module, ou groupe de modules, en cours de balayage. 30 L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'exemples de réalisation décrits avec référence aux dessins annexés, mais qui ne sont nullement limitatifs. Sur ces dessins : 35 Fig.1 est un schéma d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Fig.2 est un schéma plus détaillé expliquant le fonctionnement. 2909291 5 Fig.3 est un schéma semblable à Fig.2 avec mise en oeuvre d'une contre pression dans le compartiment perméat du module en cours de balayage, et Fig.4 montre sensiblement à Fig.3 une variante de réalisation pour 5 obtenir la contre pression. En se reportant à Fig. 1 on peut voir le schéma d'une installation de filtration comportant 5 modules de filtration MI, M2, M3, M4 et M5 alimentés en parallèle à partir d'une conduite 1 d'alimentation en eau à 'traiter, ou eau brute. Une vanne amont V1... V5 est prévue sur chaque branchement entre le module 10 et la conduite 1. Les vannes V1...V5 sont des vannes automatiques commandées par une unité de commande C, notamment un automate programmable ou un ordinateur. Chaque module tel que M2 comprend un carter 2 dans lequel sont disposés en parallèle des membranes de filtration 3 à fibres creuses 15 schématiquement représentées. Chaque module peut contenir plusieurs milliers de membranes 3. Dans l'exemple considéré, les membranes 3 sont du type à fibre creuse à peau interne. Les extrémités des membranes 3 situées du côté de l'arrivée de l'eau à traiter sont ouvertes et maintenues dans un bloc Q (Fig.2) sur lequel est admise l'eau à traiter qui arrive dans une chambre 2a délimitée 20 par le bloc Q, et qui se répand dans les canaux intérieurs des membranes 3. L'extrémité des membranes 3 éloignée de l'arrivée de l'eau à traiter est normalement fermée lors de la filtration. Cette extrémité est maintenue dans un bloc U (Fig.2) fermant une chambre 2b située dans le carter 2 et reliée par un branchement B2 à un collecteur de rejets G. Une vanne aval R2 est disposée 25 sur ce branchement. Lors de la filtration, la vanne R2 est fermée de sorte que l'eau à traiter qui entre dans le canal intérieur des fibres 3 va traverser la paroi de ces fibres comme illustré par des flèches 4 et parvenir dans un compartiment perméat 5 situé à l'intérieur du carter 2, autour des fibres 3. Le compartiment 5 est situé axialement entre les chambres d'extrémité 2a, 2b, 30 séparées de manière étanche de ce compartiment perméat 5. II en est de même pour les autres modules dont les vannes aval sont désignées par les références R1...R5. Toutes les vannes aval R1, R2,...R5 sont des vannes automatiques commandées par l'unité de commande C. Les vannes représentées en noir sont en position fermée, tandis que les vannes 35 représentées en blanc sont en position ouverte. Les compartiments perméat 5 de chaque module sont reliés en parallèle à un collecteur d'eau traitée 6 muni, en aval de tous les modules, 2909291 6 d'une vanne automatique de production 7 également commandée par l'unité C. Bien que, dans la description qui précède, il soit: question de modules, il est clair que chaque module pourrait être remplacé par un groupe de modules, chaque groupe comportant des modules branchés 5 hydrauliquement en parallèle ou en série. Dans l'installation de filtration conforme à l'invention, les modules MI ...M5, constituent des unités d'ultrafiltration munies de vannes automatiques amont V1...V5 et aval R1...R5. Lors de la filtration, toutes les vannes V1...V5 sont ouvertes alors 10 que les vannes R1... R5 sont fermées, la vanne de production 7 étant ouverte. L'eau à traiter entre dans les canaux intérieurs des fibres 3 et passe à travers ces fibres, essentiellement transversalement à la paroi des fibres, pour arriver dans les compartiments perméat 5 des modules et sortir par le collecteur 6 de production d'eau traitée. 15 Les impuretés de taille supérieure aux pores de la membrane sont arrêtées par celles-ci et se déposent sur la surface intérieure des fibres 3, dans le cas de fibres à peau interne. Le débit de filtration diminue progressivement et il convient donc, périodiquement, d'assurer un lavage de ces membranes. Le lavage, selon 20 l'invention, est assuré par un balayage ou flush de la manière suivante. On procède au balayage des modules les uns après les autres. Pour les explications on considère que le module en flush est le module M2. L'unité C commande l'ouverture de la vanne aval R2, et la fermeture des autres vannes aval R1, R3, R4 et R5. L'unité C commande. également la 25 fermeture de la vanne de production 7. Les vannes amont VI ...V5 sont également fermées, à l'exception de la vanne amont V2 du module en flush. Du fait que les vannes amont et aval des modules qui ne sont pas en flush sont fermées, le débit de filtration est arrêté dans ces modules (modules M1, M3, M4 et M5). 30 Le débit nominal d'eau à traiter qui arrive par la conduite 1, au lieu d'être réparti sur les cinq modules comme dans le cas de la filtration normale, va passer par le seul module M2 en flush. La vitesse de passage de l'eau dans les fibres 3 va donc être multipliée sensiblement par cinq, c'est-à-dire par le nombre de modules en parallèle de l'installation. 35 La vitesse de passage de l'eau à l'intérieur des fibres atteint alors une valeur suffisante pour une efficacité maximale du balayage et l'élimination du gâteau qui s'est déposé sur la face interne des fibres. 2909291 7 Dans le cas de fibres creuses à peau externe, le compartiment concentrât du module serait constitué par la chambre du carter qui entoure les fibres et le flush serait réalisé dans ce compartiment concentrât contre la surface extérieure des fibres creuses. 5 Le fait d'augmenter le débit de liquide, et donc la vitesse à l'intérieur des fibres creuses 3, se traduit par une augmentation des pertes de charges entre l'entrée et la sortie de ces mêmes fibres. II en résulte immédiatement une mise à l'équilibre des pressions à l'intérieur du module de filtration M2, dans le compartiment perméat 5. Ce phénomène est illustré sur Fig.2. La pression à 10 l'intérieur de la fibre 3 est maximale à son entrée et diminue du rait de la perte de charge, jusqu'à la sortie. La pression dans le compartiment perméat 5 entourant la fibre 3 s'établit sensiblement à la valeur moyenne par exemple 0,3 bar. Sur les Fig. 2 à 4 des valeurs de pression ont été mentionnées à titre indicatif et non limitatif dans différentes zones, pour préciser les idées. 15 Afin de simplifier les schémas des Fig. 2 à 4, un seul module isolé est représenté. Dans la réalité, ce sont tous les modules, hors module(s) en flush, qui sont isolés. Dans la première moitié de la longueur de la fibre, la pression à l'intérieur de la fibre est supérieure à celle du compartiment perméat ce qui va 20 se traduire par une filtration, illustrée par les flèches 4 de Fig.2. Le débit de filtration diminue en se rapprochant de la mi-longueur de la fibre et donc de la mi-longueur du module. L'eau filtrée par la première moitié de la longueur du module ne pouvant être évacuée à l'extérieur du module, puisque la vanne 7 du collecteur d'eau traitée 6 est fermée, cette eau va repasser en sens inverse de 25 la filtration suivant la deuxième moitié de la longueur comme illustré par les flèches 8 sur Fig. 2, ce qui correspond à un mini rétrolavage. Une meilleure élimination du gâteau de filtration déposé à la surface des membranes est obtenue si l'écoulement d'eau est inversé, comme illustré par les flèches 8 de Fig.2, sur toute la longueur des fibres. Pour cela il faut que 30 la pression dans l'eau traitée, qui se trouve dans le compartiment perméat 5, soit supérieure en tout point à la pression dans la partie eau à traiter, c'est-à-dire à la pression dans les canaux intérieurs des fibres 3. Quelle que soit la vitesse d'écoulement dans les fibres, un tel équilibre ne peut être atteint si l'on se borne à fermer la partie eau traitée, c'est- 35 à-dire si l'on se borne à fermer la vanne 7 de production et les vannes amont VI...V5 des modules qui ne sont pas en flush. Pour obtenir sur toute la longueur des fibres du module, lors du flush, 2909291 8 un écoulement d'eau inverse par rapport à celui de la filtration comme illustré sur Fig. 3 par les flèches 8, on fait exercer une contre pression dans le compartiment perméat 5 supérieure à la pression régnant à l'entrée des fibres 3. 5 Pour cela, l'installation est conçue, par exemple, avec un réservoir d'eau en charge T, c'est-à-dire un réservoir ouvert suffisamment surélevé pour créer la pression ; ou avec une pompe (non représentée) permettant d'exercer dans le collecteur d'eau traitée une contre pression suffisante, par exemple de 0,55 bar. La vanne de production 7 reste fermée. La pompe serait alimentée à 10 partir d'un réservoir de stockage de liquide. Dans les deux cas, l'infrastructure du site doit être conçue en conséquence avec soit un réservoir en hauteur, soit un réservoir sous pression, soit une bâche de stockage et une pompe pour le retour d'eau sous pression. Le schéma de Fig. 4 montre qu'il est possible de générer des 15 conditions hydrauliques identiques à celles de Fig.3, sans avoir recours à un réservoir sous pression T ou à une pompe extérieure alimentée par un réservoir de stockage. En effet, les vannes amont VI...V5 des modules créent des pertes de charges en amont du module en flush, permettant une mise en pression de 20 l'eau traitée dans la totalité de l'unité, à une pression supérieure à la pression de l'eau à traiter à l'entrée du ou des modules en flush. La mise en pression de la totalité de la partie eau traitée est obtenue par l'ouverture de toutes les vannes amont V1...V5 des modules comme illustré sur Fig.4. L'unité C commande donc l'ouverture non seulement de la vanne V2 25 du module M2 en flush mais également celles des autres modules VI...V5. Les vannes aval RI ... R5 des modules autres que celui en flush sont fermées. Le débit de retour d'eau, c'est-à-dire de rétrolavage illustré par les flèches 8 sur Fig. 4, dans le module en flush est relativement faible, de sorte que le débit de filtration dans les autres modules qui ne sont pas en flush et qui 30 fournissent l'eau pour ce rétrolavage est donc très faible. En effet le nombre de modules en filtration est bien supérieur au nombre de modules en flush. Le rapport peut être l'ordre de 3 à 10. II est possible de considérer, comme représenté sur Fig. 4, que la pression dans l'eau traitée (collecteur d'eau traitée 6 et partie eau traitée des 35 modules 5), par exemple 0,55 bar, est très proche de celle dans le collecteur inférieur 1 car les pertes de charge dans les fibres des modules en filtration sont basses (le débit de filtration des modules qui ne sont pas en flush très 2909291 faible). Le différentiel de pression entre la pression de l'eau traitée dans le(s) module(s) en flush et l'eau brute à l'entrée, par exemple 0,5 bar, est donc lié aux pertes de charge dans la vanne V2 placée en amont du rnodule M2 en 5 flush. A titre d'exemple, avec une eau brute à 50 N.T.U., la réalisation de flushs de 5 secondes par module tous les quarts d'heure perrnet de passer d'une fréquence de deux rétrolavages à l'heure à un seul rétrolavage à l'heure. Les conditions d'exploitations rendues possibles par la réalisation de flushs 10 suivant l'invention permettent d'augmenter la production horaire et tout en diminuant les pertes d'eau liées à l'élimination du dépôt formé à l'intérieur des fibres. Si on opérait uniquement par rétrolavage, il faudrait alors prévoir un rétrolavage toutes les 20 à 25 minutes. 15 Sur des unités comportant un grand nombre de modules, les flushs sont réalisés par groupes de modules. Suivant la taille des unités et le nombre de modules qui les équipent, ces derniers peuvent être gérés par groupes (de un ou plusieurs modules). Le nombre de modules, ou de groupes de modules est compris entre deux et une 20 dizaine. En réalisant les flushs des modules groupe par groupe et non pas sur l'ensemble des modules en même temps, le débit d'eau brute devient très vite suffisant pour engendrer des vitesses de flush optimales. L'invention a donc consisté à équiper les unités de filtration membranaire de vannes automatiques en amont et en aval de chaque module 25 ou groupe de modules et à utiliser ces vannes automatiques pour isoler les modules lors des flushs afin d'augmenter la vitesse d'écoulement dans les fibres de façon significative et par voie de conséquence l'efficacité des flushs. Suivant leur conception, les modules de filtration membranaire à peau interne ayant généralement une longueur comprise entre 1 rn et quelques 30 mètres suivant qu'ils sont unitaires ou raccordés en série (dans un même carter par exemple), il suffit de quelques secondes pour renouveler la totalité du volume interne des fibres et entraîner les dépôts présents à la surface. La durée du flush d'un module, ou d'un groupe de modules, est souvent comprise entre 3 et 15 secondes. 35 Les essais réalisés avec ce type d'unités sur eaux artificielles et réelles montrent une augmentation de l'efficacité des flushs en liaison directe avec l'augmentation de la vitesse de balayage à l'intérieur des fibres car des 9 2909291 10 vitesses faibles ne se traduisent uniquement que par une déconcentration de l'eau brute contenue dans la partie eau brute alors que des vitesses élevées, en plus de la déconcentration, engendrent une abrasion du dépôt formé à la surface des fibres. 5 L'efficacité des flushs n'est optimale que si le débit cle filtration de l'installation est nul, c'est-à-dire si la sortie 6 d'eau traitée de l'installation est fermée. Si l'unité est en filtration pendant la réalisation des flushs, le dépôt a tendance à rester plaqué à la surface des membranes au lieu d'être entraîné par le liquide circulant à l'intérieur des fibres. Seule la partie superficielle est 10 abrasée, celle qui est directement en contact avec la surface de la membrane est difficilement éliminée. La vanne automatique de production étant fermée, Iles conditions optimales de flush sont uniquement liées à la conception des unités (pertes de charge au niveau des vannes amont modules). Elles ne dépendent pas de 15 l'environnement des unités. Les pertes de charge dans les vannes amont module(s) sont également liées au débit de flush. Ce dernier est parfaitement maîtrisé et régulé par l'automatisme qui pilote la pompe d'alimentation en eau brute via un variateur de fréquence ou tout autre organe de régulation. Pour un équilibre parfait des conditions de flush rétrolavage entre les 20 modules, l'ordre de rétrolavage des différents modules est modifié à chacun des rétrolavages. Il en est de même en ce qui concerne les modules en flush. Dans le cas où l'unité C de commande, ou l'automatisme, qui pilote l'unité est renseignée par des capteurs sur la qualité de l'eau brute, notamment, la quantité de matière en suspension qu'elle contient, sa turbidité 25 ou tout autre information,

. , cette unité de commande C peut avantageusement faire varier la fréquence et/ou la durée des flushs en conséquence. L'efficacité des flushs peut être augmentée en injectant de l'air en amont du(des) modules(s) en flush. Le mélange diphasique qui circule à 30 l'intérieur des fibres engendre une meilleure élimination du gâteau déposé à la surface des membranes tout en nécessitant un débit d'eau inférieur car des vitesses de l'ordre de 0,5 m/s suffisent...FT: PROCEDE DE LAVAGE DE MEMBRANES D'UNE INSTALLATION DE FILTRATION,ET DISPOSITIF POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Procédé de lavage de membranes à fibres creuses, à peau interne ou à peau externe, d'une installation de filtration comprenant au moins trois modules ou groupes de modules, chaque module comportant une pluralité de fibres creuses branchées en parallèle, l'une des extrémités des fibres étant ferrnée lors de la filtration, le liquide, en particulier, l'eau à traiter étant introduit, par une conduite d'amenée sur laquelle sont branchés en parallèle les modules ou 10 groupes de modules, le liquide, en particulier l'eau, traité étant recueilli par un collecteur comportant une vanne de production en aval de tous les modules, le lavage étant obtenu par un balayage ou flush de la surface des fibres côté concentrât alors que le collecteur de liquide traité est fermé, 15 le liquide, en particulier l'eau, de lavage étant évacué par un collecteur de rejets branché en parallèle sur des sorties de balayage des modules, une vanne amont étant prévue entre chaque module ou groupe de modules et la conduite d'amenée , tandis qu'une vanne aval esi: prévue entre 20 chaque module ou groupe de modules et le collecteur de rejets, caractérisé en ce que le balayage d'un module (M2) ou groupe de modules est réalisé en fermant les vannes aval (RI, R3, R4, R5) de plusieurs autres modules ainsi que la vanne de production (7) de liquide, en particulier d'eau traitée, et en maintenant ouverte la valve aval (R2) et la vanne amont 25 (V2) du module à balayer, de sorte que le débit complet traverse le seul module, ou groupe de modules, en balayage avec une vitesse d'écoulement multiple de celle qui existe à l'entrée de chaque module, ou groupe de modules, lors de l'opération de filtration normale. 30

2. Procédé selon la revendication 1 pour module à fibres creuses à peau interne, caractérisé en ce que, dans le module (M2) en cours de balayage, l'eau est introduite à une extrémité axiale des fibres (3) du module (M2) et évacuée à l'autre extrémité axiale à travers la vanne aval (R2) ouverte, vers le collecteur de rejets. 35

3. Procédé selon la revendication 1 pour lavage de modules à fibres à peau externe, caractérisé en ce que les fibres sont disposées dans des carters 2909291 12 fermés et que le balayage a lieu sur la surface extérieure des fibres par introduction de l'eau de balayage à une extrémité du carter et récupération de l'eau à l'autre extrémité du carter. 5

4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une contre pression est exercée autour des fibres creuses à peau interne ou à l'intérieur des fibres creuses à peau externe pour empêcher, lors du balayage, qu'une filtration (4) se produise dans des zones de la fibre qui se trouveraient à une pression plus forte du côté concentrât que du côté perméat, et pour créer un mini rétrolavage (8) sur toute la longueur des fibres.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'augmentation de la vitesse de balayage est obtenue sans augmentation du débit nominal de l'installation, en réalisant ce balayage dans les modules de filtration les uns après les autres.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les groupes de modules sont constitués de plusieurs modules raccordés hydrauliquement en parallèle ou en série, dans un même carter ou dans des carters différents.

7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le balayage avec contre pression correspondant à une pression dans l'eau traitée supérieure à la pression dans l'eau à traiter, est réalisé sur toute la longueur des membranes (3).

8. Procédé selon la revendication 4 ou 7, caractérisé en ce que la contre pression est obtenue via un réservoir (T) en charge, ou sous pression.

9. Procédé selon la revendication 4 ou 7, caractérisé en ce que la contre-pression est obtenue via une réserve de liquide et une pompe supplémentaire.

10. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la contre pression est basée sur les pertes de charge de la vanne amont (V2) du(des) module(s) en flush, les vannes amont (VI, V3, V4, V5) des autres modules étant ouvertes. 2909291 13

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour un équilibre entre les différents modules, la réalisation d'une série de flush permettant un flush de tous les modules, débute par un module différent pour chaque série.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le balayage de la surface des membranes est effectué par un mélange diphasique de gaz, en particulier d'air, et de liquide. 10

13. Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend des vannes automatiques amont (V1...V5) et aval (R1...R5) pour chaque module ou groupe de modules, et une unité de commande (C) des vannes propre à assurer un balayage d'un module (M2) en commandant la fermeture, les 15 vannes aval (RI, R3, R4, R5) de plusieurs autres modules ainsi que de la vanne de production (7) de liquide traité, et en maintenant ouverte la vanne aval (R2) et la vanne amont (V2) du module à balayer, de sorte que le débit complet traverse le seul module en balayage avec une vitesse d'écoulement multiple de celle qui existe en entrée de module lors de l'opération de filtration 20 normale.

14. Dispositif selon la revendication 13 caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de mise en pression du compartiment perméat du module en cours de balayage. 5 25