FR2954763A1 - Installation for treating wastewater, comprises a membrane reactor, two sequential biological reactors working in alternating phase of aeration and settling/clarification, and a pretreatment tank in which crude water inlet opens - Google Patents

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Abstract

The wastewater treatment installation comprises a membrane reactor (1), two sequential biological reactors (A, B) working in alternating phase of aeration and settling/clarification, and a pretreatment tank (3) in which crude water inlet opens. The biological reactors and the pre-treatment tank are associated with the membrane reactor and a contacting unit. Valves are provided between the different reactors and tank for directing the crude water, after passing through the pre-treatment basin towards one of sequential biological reactors and/or the membrane reactor. The wastewater treatment installation comprises a membrane reactor (1), two sequential biological reactors (A, B) working in alternating phase of aeration and settling/clarification, and a pretreatment tank (3) in which crude water inlet opens. The biological reactors and the pre-treatment tank are associated with the membrane reactor and a contacting unit. Valves are provided between the different reactors and tank for directing the crude water, after passing through the pre-treatment basin towards one of sequential biological reactors and/or the membrane reactor, and allowing a continuous treatment of waste water by the sequential biological reactors and/or the membrane reactor. The pretreatment tank is an anoxic tank. The pretreatment tank and membrane bioreactor are arranged between two sequential biological reactors, and comprise a common wall with each of the two sequential biological reactors. The sequential biological reactors comprise evacuation siphon to work at constant level. A transfer chamber is arranged between a wall of the installation and a wall of the membrane reactor. The transfer chamber is contacted with the biological reactors by the valves. An intermediate chamber is between the membrane bioreactor and the pre-treatment tank through a pipe provided with a valve. The biological reactors are semi-circular, and the pre-treatment tank is between two diametric walls of an overall circular contour.

Description

INSTALLATION POUR LE TRAITEMENT D'EAUX RESIDUAIRES. INSTALLATION FOR PROCESSING WASTE WATER.

L'invention est relative à une installation pour le traitement d'eaux résiduaires, 5 comprenant au moins un réacteur à membranes. The invention relates to an installation for treating waste water, 5 comprising at least one membrane reactor.

Les réacteurs à membranes, notamment ceux connus sous le nom d'ULTRAFOR® (voir Mémento Technique de l'Eau, 10ème Edition, Tome 2, DEGREMONT SUEZ, pages 924 et suivantes) permettent un traitement de 10 qualité des eaux résiduaires mais posent un certain nombre de problèmes concernant : - la mise en route ; The membrane reactors, including those known to ULTRAFOR® (see Diary Water Technology, 10th Edition, Volume 2, Degremont Suez, pages 924 and following) allow processing 10 wastewater quality but pose number of problems related to: - start up; - la mise en chômage des membranes ; - the unemployment layout membranes; - la variation saisonnière de la performance et l'adaptation de la performance 15 aux objectifs de rejet ; - seasonal variation in performance and adaptation of the performance 15 to discharge objectives; - le remplacement des diffuseurs d'air ; - Replacement of air diffusers; - le lavage et la manipulation des cassettes de membranes ; - washing and handling of membrane cassettes; - la compacité, - l'optimisation des coûts de construction et d'exploitation. - compact, - cost optimization of construction and operation. 20 En particulier, avant de mettre en service les membranes, il est impératif de démarrer la biologie. 20 In particular, prior to commissioning the membranes, it is imperative to start biology. Cela induit du temps, une préparation délicate et un coût non négligeable. This induces the time, careful preparation and a significant cost.

25 L'invention a pour but, surtout, de fournir une installation qui facilite l'utilisation d'un réacteur à membranes, et qui soit d'une grande souplesse d'exploitation tout en permettant un niveau de traitement de bonne qualité. 25 The invention aims especially to provide a facility that facilitates the use of a membrane reactor, which is of great operational flexibility while enabling high quality processing level.

L'invention a également pour but de fournir une installation relativement 30 compacte, d'un coût d'investissement aussi réduit que possible et d'un entretien simple pour réduire les frais de fonctionnement. The invention also aims to provide a relatively compact installation 30, such a reduced investment cost as possible and simple maintenance to reduce operating costs.

Selon l'invention, une installation pour le traitement d'eaux résiduaires, comprenant au moins un réacteur à membranes, est caractérisée en ce qu'elle 35 comprend au moins deux réacteurs biologiques séquentiels travaillant par alternance de phase d'aération et de phase de décantation/clarification, et au moins un bassin de prétraitement dans lequel débouche l'arrivée d'eau brute, les réacteurs biologiques et le bassin de prétraitement étant associés au According to the invention, an installation for treating waste water, comprising at least one membrane reactor, is characterized in that it comprises at least 35 sequential two biological reactors operating by aeration phase alternation and phase settling / clarification, and at least one pretreatment basin into which the arrival of raw water, the biological reactors and pretreatment basin being associated with

réacteur à membranes, des moyens de communication et des vannes étant prévus entre les différents réacteurs et bassin pour diriger l'eau brute, après son passage dans le bassin de prétraitement vers l'un des réacteurs biologiques séquentiels et/ou le réacteur à membranes, et permettre un traitement continu des eaux résiduaires par les réacteurs biologiques séquentiels et/ou le réacteur à membranes, ou par les deux en série. membrane reactor, communication means and valves are provided between the various reactors and basin for directing the raw water, after passing through the pretreatment tank to one of the sequencing batch reactors and / or membrane reactor, and allow continuous treatment of waste water by the sequencing batch reactors and / or membrane reactor, or both in series.

Avantageusement, le bassin de prétraitement est un bassin d'anoxie. Advantageously, the pre-treatment basin is an anoxic tank.

De préférence, le bassin de prétraitement et le réacteur à membranes sont disposés entre les deux réacteurs biologiques séquentiels. Preferably, the pretreatment basin and the membrane reactor are arranged between the two sequencing batch reactors. Avantageusement, le bassin de prétraitement et/ou le réacteur à membranes, comportent au moins une paroi commune avec chacun des deux réacteurs biologiques séquentiels qui les encadrent. Advantageously, the pre-treatment basin and / or membrane reactor, comprise at least one common wall with each of the two sequencing batch reactors that frame. De préférence, les réacteurs biologiques séquentiels comportent des évacuations siphoïdes pour travailler à niveau constant. Preferably, the sequencing batch reactors include Syphonic evacuations to work at a constant level.

Avantageusement, l'installation comprend une chambre de transfert comprise entre une paroi de l'installation et une paroi du réacteur à membranes, cette chambre de transfert pouvant communiquer avec : - les réacteurs biologiques par des vannes; Advantageously, the installation comprises a transfer chamber between a wall of the installation and a wall of the membrane reactor, the transfer chamber being communicable with: - the biological reactors by valves; - le bassin de prétraitement par une canalisation munie d'une vanne ; - pretreatment basin via a pipe provided with a valve; - une chambre intermédiaire comprise entre le réacteur à membranes et le bassin de prétraitement par une canalisation munie d'une vanne; - an intermediate chamber between the membrane reactor and pretreatment basin via a pipe provided with a valve; - le réacteur à membranes par des vannes situées à la hauteur du niveau de 25 liquide, ce réacteur à membranes pouvant communiquer avec la chambre intermédiaire par des vannes situées en partie basse. - the membrane reactor by valves located at the height of the level 25 of liquid, the membrane reactor can communicate with the intermediate chamber by valves located at the bottom.

Les réacteurs biologiques séquentiels peuvent avoir une forme rectangulaire, ainsi que le bassin de prétraitement. The sequencing batch reactors can be rectangular, and the pretreatment basin. En variante, les réacteurs biologiques 30 séquentiels peuvent être sensiblement semi-circulaires et le bassin de prétraitement est compris entre deux parois sensiblement diamétrales d'un contour global circulaire. Alternatively, the sequential batch reactors 30 can be substantially semicircular and the pretreatment basin is between two substantially diametrical walls of a circular overall contour.

L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un 35 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. The invention consists, apart from the provisions disclosed above, in a 35 number of other arrangements which will be explained in greater detail below with regard to example embodiments described with reference to the accompanying drawings, but which way limit. Sur ces dessins : In these drawings:

Fig. Fig. 1 est une vue schématique en plan d'une installation selon l'invention. 1 is a schematic plan view of an installation according to the invention. Fig. Fig. 2 est une coupe verticale longitudinale schématique selon la ligne II-II de Fig.1 Fig. 2 is a schematic longitudinal vertical section on the line II-II of Fig.1 Fig. 3 est une coupe verticale longitudinale schématique selon la ligne III-III de Fig. 3 is a schematic longitudinal vertical section on the line III-III of Fig. 1. Fig. 1. Fig. 4 est une coupe verticale schématique axiale selon la ligne IV-IV de Fig. 4 is an axial diagrammatic vertical section along the line IV-IV of Fig. 1. Fig. 1. Fig. 5 est une vue schématique de détail en coupe verticale d'une évacuation et alimentation selon la ligne VV de Fig.1. 5 is a schematic detail vertical sectional view of a discharge and supply along the line VV of Fig.1. Fig. Fig. 6 est une vue schématique en plan illustrant les trajets du fluide dans l'installation lorsque le réacteur biologique A est en phase d'aération tandis que le réacteur B est en phase de clarification. 6 is a schematic plan view illustrating the paths of the fluid in the system when the biological reactor A is in the aeration phase while reactor B is in clarification phase. Fig. Fig. 7 est un schéma semblable à Fig. 7 is a diagram similar to Fig. 6 pour une phase au cours de laquelle le réacteur biologique A est en phase de décantation tandis que le réacteur biologique B est en phase de vidange. 6 for one phase during which the biological reactor A is settling phase while the bioreactor B is emptying phase.

Fig. Fig. 8 est un schéma correspondant à une situation inversée par rapport à celle de Fig. 8 is a diagram corresponding to an inverted position compared to that of Fig. 6. Fig. 6. Fig. 9 est un schéma de fonctionnement avec mise en oeuvre du seul réacteur à membranes. 9 is a diagram of operation with implementing the single reactor membrane. Fig. Fig. 10 est un schéma d'un fonctionnement mixte. 10 is a diagram of a mixed operation.

Fig. Fig. 11 est un diagramme donnant les états fermés ou ouverts des différentes vannes de l'installation lors des différentes phases d'un traitement avec les réacteurs biologiques seuls, et Fig. 11 is a diagram showing the open or closed states of the various valves of the plant during the various stages of treatment with the only biological reactors, and Fig. 12 est un tableau semblable à celui de Fig. 12 is a table similar to that of Fig. 11 pour le fonctionnement jumelé du réacteur à membranes avec les réacteurs biologiques. 11 for the operation of the paired membrane reactor with biological reactors.

En se reportant à Fig. Referring to Fig. 1, on peut voir le schéma de principe d'une installation conforme à l'invention, pour le traitement d'eaux résiduaires, comportant un réacteur à membranes 1, les membranes étant assemblées sous forme de cassettes 2 schématisées par des rectangles. 1 it can be seen the principle of an installation scheme according to the invention for the treatment of wastewater, comprising a reactor 1 to membranes, the membranes being assembled in the form of cassettes 2 diagrammatically by rectangles.

L'installation comprend au moins deux réacteurs biologiques séquentiels A, B travaillant par alternance de phase d'aération et de phase de décantation/clarification, et au moins un bassin de prétraitement 3. Le prétraitement correspond avantageusement à une phase anoxie de pré- dénitrification. The installation comprises at least two sequencing batch reactors A, B working with aeration phase alternation and phase settling / clarification, and at least one pre-treatment basin 3. The pretreatment advantageously corresponds to anoxia phase pre denitrification .

Des moyens d'aération, non représentés, notamment des buses au niveau du plancher, des turbines, des pompes aératrices ou des éjecteurs, sont prévus aeration means, not shown, in particular the nozzles in the floor, turbines, pumps or ejectors aerators, are provided

dans les réacteurs A, B , pour l'insufflation d'air, ou d'un gaz oxygéné, lorsque des phases d'aération sont souhaitées in the reactors A, B, for air insufflation, or an oxygen-containing gas, where aeration phases are desired

Le bassin de prétraitement 3 de même que le réacteur à membranes 1 sont disposés entre les réacteurs A et B. Les différents réacteurs et bassin, dans l'exemple illustré sur Fig. The pretreatment tank 3 as well as the membrane reactor 1 are arranged between the reactors A and B. The various reactors and basin, in the example illustrated in Fig. 1 ont une forme rectangulaire. 1 have a rectangular shape. Toutefois, d'autres formes sont possibles. However, other shapes are possible. En particulier, les réacteurs A et B pourraient avoir une forme sensiblement semi-circulaire tandis que l'ensemble du bassin 3 et du réacteur à membranes 1 formerait un rectangle s'étendant de part et d'autre d'un diamètre de la circonférence circonscrite aux deux réacteurs A et B. In particular, reactors A and B may have a substantially semi-circular shape while the entire basin 3 and the membrane reactor 1 would form a rectangle extending from either side of a diameter of the circumscribed circumference the two reactors A and B.

L'eau brute à traiter arrive dans le bassin de prétraitement 3 par un conduit 4 qui passe sous le plancher du réacteur à membranes 1, pour déboucher en partie basse du bassin 3. L'ensemble du bassin 3 et du réacteur à membranes 1 est délimité, de chaque côté longitudinal, par une paroi verticale commune respectivement avec le réacteur A et le réacteur B. The untreated water enters the pretreatment tank 3 through a conduit 4 which passes under the floor of the membrane reactor 1, to emerge at the bottom of the basin 3. The entire basin 3 and the membrane reactor 1 is delimited on each longitudinal side by a common vertical wall, respectively, with the reactor a and the reactor B.

20 Des moyens de communication et des vannes sont prévus entre les différents réacteurs et bassin. 20 Means of communication and valves are provided between the various reactors and pelvis.

Vers l'extrémité du bassin 3 éloignée du réacteur à membranes 1, une ouverture munie d'une vanne Al est prévue en partie basse de la paroi 25 séparant le réacteur A du bassin 3. Dans le réacteur A cette ouverture est prolongée par une conduite horizontale 5 qui, sensiblement à mi-largeur du réacteur remonte à la verticale selon un tronc de cône 5a évasé vers le haut pour délivrer l'eau sensiblement à mi-hauteur du réacteur, avec un minimum de turbulences. Towards the end of three remote basin membrane reactor 1, an opening provided with an Al valve is provided at the bottom of the wall 25 separating the reactor A of basin 3. In the reactor A the opening is extended by a pipe 5 which horizontal, substantially at mid-width of the reactor back to the vertical according to a truncated cone 5a flared upwardly to deliver water substantially at mid-height of the reactor, with a minimum of turbulence. Lorsque la vanne Al est fermée, la communication est coupée 30 entre le bassin 3 et le réacteur A. When the Al valve is closed, the communication is cut 30 between the basin 3 and the reactor A.

Une disposition semblable est prévue avec une vanne B1 entre le bassin 3 et le réacteur B. A similar arrangement is provided with a valve B1 between the pelvis 3 and the reactor B.

35 En partie supérieure des réacteurs A et B, comme illustré sur Fig. 35 In the upper part of the reactors A and B, as illustrated in FIG. 2, des tuyauteries perforées 6, parallèles aux côtés longitudinaux des réacteurs, sont prévues à un niveau inférieur au niveau L de liquide en traitement. 2, perforated pipes 6, parallel to the longitudinal sides of the reactors are provided at a level below the level L of processing liquid. Les tuyauteries 6 sont reliées, par une branche verticale 7 à un conduit collecteur 815 The pipes 6 are connected by a vertical arm 7 to a collecting conduit 815

transversal, horizontal, dont la position détermine le niveau L constant des réacteurs A et B. Le collecteur transversal 8 est relié, dans sa partie médiane, à une conduite d'évacuation 9 de l'eau traitée. transverse, horizontal, the position of which determines the constant L level of the reactors A and B. The transverse manifold 8 is connected in its middle part, to a discharge pipe 9 of the treated water. Une vanne A2 est disposée sur le collecteur 8 entre l'évacuation 9 et les sorties du réacteur A. Une vanne B2 est disposée de la même manière entre l'évacuation 9 et les sorties du réacteur B. A valve A2 is disposed on the collector 8 between the evacuation 9 and the outputs of the reactor A. A valve B2 is arranged in the same manner between the evacuation 9 and the outputs of the reactor B.

A l'extrémité des réacteurs A et B éloignée des vannes Al, BI est prévue une paroi verticale transversale 10a, 10b qui s'arrête (Fig.2) à distance du fond G pour laisser un passage inférieur 11 vers une chambre 12a, 12b délimitée par la paroi 10a, 10b et la paroi d'extrémité 13 de l'installation. At the end of the reactors A and B of remote valves Al, BI is provided a transverse vertical wall 10a, 10b that stops (Fig.2) of the distance G to bottom to leave a lower passage 11 to a chamber 12a, 12b delimited by the wall 10a, 10b and the end wall 13 of the installation. Une goulotte tronconique 14 d'axe vertical, dont la grande base est tournée vers le haut, communique par sa petite base avec une conduite horizontale transversale 15. La grande base supérieure de la goulotte 14, également appelée tulipe, est située au-dessous du niveau L de liquide. A tapered chute 14 having a vertical axis, whose large base is turned upwards, is connected by its small base with a transverse horizontal line 15. The large upper base of the chute 14, also called tulip, is located below the The level of liquid. La conduite 15 débouche par une ouverture dans une chambre 16 de transfert comprise entre la paroi verticale 13 d'extrémité de l'installation et une paroi parallèle 17 d'extrémité du réacteur à membranes 1. Un orifice muni d'une vanne A3 est prévu sous la conduite 15 pour faire communiquer la chambre 12a et le réacteur A avec la chambre 16.La vanne A3 est dite « fermée » lorsque l'orifice situé sous la conduite 15 est fermé, et est dite « ouverte » lorsque cet orifice est ouvert, comme illustré sur Fig.5. The conduit 15 leads through an opening in a transfer chamber 16 between the vertical wall 13 end of the installation and a parallel wall 17 end of the membrane reactor 1. An orifice provided with a valve A3 is provided in the conduit 15 to communicate the chamber 12a and the reactor with the chamber 16.La valve A3 is called "closed" when the hole in the conduit 15 is closed, and is called "open" when this orifice is open as shown in Fig.5. Lorsque la vanne A3 est fermée, la conduite 15 reste ouverte vers la chambre 16. Une disposition similaire est prévue pour le réacteur B avec une chambre 12b, une goulotte 14, une conduite 15, un orifice et une vanne B3. A3 when the valve is closed, the pipe 15 is open to the chamber 16. A similar arrangement is provided for the reactor B with a chamber 12b, a chute 14, a conduit 15, an orifice and a valve B3.

Il y a toujours communication entre les réacteurs A ou B et la chambre 16. La goulotte verticale 14 permet l'alimentation en clarification derrière la paroi siphoïde verticale 10a, 10b. There is always communication between the reactors A or B and the chamber 16. The vertical groove 14 allows the supply of clarification behind the vertical siphon wall 10a, 10b. L'orifice inférieur est prévu du fait que les débits passant par les vannes peuvent aller jusqu'à 600% du débit nominal, lorsque le réacteur correspondant est en aération (débit nominal + 500% de recirculation), alors que le débit qui passe par la goulotte 14 en clarification ne sera que de 100% du débit d'entrée. The lower port is provided that the flow rates through the valves can be up to 600% of nominal flow, when the corresponding reactor is aeration (nominal flow rate + 500% recirculation), while the flow that passes through the chute 14 in clarification will be only 100% of the input flow. On pourrait n'avoir que la communication par la goulotte 14, mais il faudrait un diamètre de tuyauterie plus grand. It could only have communication through the chute 14, but it would take a larger pipe diameter.

Le réacteur à membranes 1 est constitué de plusieurs compartiments séparés par des parois longitudinales verticales 18 parallèles s'étendant de la paroi transversale verticale 17 à une autre paroi parallèle 19. Chaque compartiment délimité par les parois 18 comporte au moins une cassette 2 de membranes. The membrane reactor 1 consists of several compartments separated by vertical longitudinal walls 18 extending parallel to the vertical transverse wall 17 parallel to another wall 19. Each compartment defined by the walls 18 has at least one cassette 2 membranes. Dans chaque compartiment à membranes une ouverture munie d'une vanne In each compartment membranes an opening provided with a valve

UE (Fig.3) est prévue dans la paroi 17 à une hauteur telle que le niveau L de liquide traverse l'ouverture. EU (Fig.3) is provided in the wall 17 at a height such that the liquid level L through the aperture. Une vanne US (Fig. 3) est installée sur une autre ouverture prévue en partie basse de la paroi 19, dans chaque compartiment à membranes. A US valve (Fig. 3) is installed on another opening provided in the lower part of the wall 19 in each compartment membranes. L'eau filtrée par les membranes est évacuée par une canalisation 20 reliée par divers branchements aux sorties de l'eau filtrée pour chaque cassette à membranes. The water filtered by the membranes is discharged through a pipe 20 connected by various connections to the water filtered outputs for each cassette membranes.

Une paroi verticale transversale 21 définit l'extrémité du bassin 3 éloignée des vannes Al, BI. A transverse vertical wall 21 defines the end of the basin 3 remote valves Al, BI. La chambre transversale E comprise entre les parois 19 et 21 comporte une paroi transversale 22 de moindre hauteur que le niveau de liquide L. Cette paroi 22 définit un déversoir de calage pour une chambre intermédiaire 22a comprise entre la paroi 22 et la paroi 19. Dans l'espace compris entre les parois 21 et 22, sont prévues des pompes de recirculation 23 immergées qui refoulent par des canalisations 24, franchissant la paroi 21, la liqueur mixte de la chambre E vers le bassin 3. Une partialisation du refoulement peut être assurée en prévoyant une cloison transversale T à proximité des vannes Al, BI, entre celles-ci et la paroi 21, qui laisse un passage en partie basse ; The transverse chamber E between the walls 19 and 21 has a transverse wall 22 of lesser height than the liquid level L. This wall 22 defines a dunnage outlet to an intermediate chamber 22a between the wall 22 and the wall 19. In the space between the walls 21 and 22 are provided for recirculating pumps 23 which repress immersed through pipes 24 crossing the wall 21, the mixed liquor of the chamber E to the pelvis 3. partialisation discharge can be ensured providing a transverse partition T close valves Al, BI, between the latter and the wall 21, leaving a passage in the lower part; une ou plusieurs canalisations 24 sont alors prolongées pour déboucher du côté de la cloison T opposé au réacteur 1, et on peut faire recirculer une fraction du liquide sans passer par le bassin 3. one or more pipes 24 are then extended to open the side of the partition T opposite the reactor 1, and a fraction of the liquid can be recirculated without passing through the basin 3.

La paroi de fond horizontale lb du réacteur à membranes est située à une certaine distance au-dessus du plancher de fond G de l'installation, et s'étend de la paroi 17 à la paroi 21. Les parois 19, 22 s'étendent verticalement seulement jusqu'au fond lb, tandis que les parois 17, 21 s'étendent jusqu'au fond G The horizontal bottom wall lb of the membrane reactor is located at some distance above the bottom floor G of the installation, and extends from the wall 17 to the wall 21. The walls 19, 22 extend only vertically to the bottom lb, while the walls 17, 21 extend to the bottom G

Une canalisation 25 (Fig. 3) est prévue suivant la direction longitudinale, en partie basse, pour passer sous le réacteur à membranes et établir une communication entre le bassin 3 et la chambre 16. Cette canalisation 25 est munie d'une vanne AD à son débouché dans le bassin 3. Une autre canalisation 26, en partie basse, passant sous le réacteur à membranes 1 est prévue pour établir une communication entre la chambre E et la chambre 16. Cette canalisation 26 peut être fermée par une vanne RM prévue, par exemple, à son débouché dans la chambre 16. A duct 25 (Fig. 3) is provided along the longitudinal direction, at the bottom, to pass under the membrane reactor and establishing communication between the basin 3 and the chamber 16. This pipe 25 is provided with a valve AD its outlet into the basin 3. another pipe 26, at the bottom, passing beneath the membrane reactor 1 is provided for establishing communication between the chamber E and the chamber 16. This pipe 26 may be closed by a valve provided RM, for example, where it opens into the chamber 16.

Ceci étant, le fonctionnement de l'installation est le suivant. That said, the operation of the installation is as follows.

On considère tout d'abord le fonctionnement en SBR (réacteur biologique séquentiel) seul, comme illustré sur Fig. First of all, we consider the operation SBR (Sequencing Batch Reactor) alone, as shown in Fig. 6, 7 et 8. 6, 7 and 8.

Le schéma de Fig. The diagram of Fig. 6 illustre une phase au cours de laquelle le réacteur A est en aération, tandis que le réacteur B est en clarification. 6 shows a phase in which reactor A is in aeration, while the reactor B is in clarification. L'eau brute arrive en continu par la canalisation 4 dans le bassin d'anoxie 3. La vanne Al est ouverte tandis que la vanne B1 est fermée comme indiqué sur Fig. The raw water arrives continuously through line 4 into the anoxic tank 3. The Al valve is opened while the valve B1 is closed as shown in Fig. 11. L'eau, après avoir subi le prétraitement dans le bassin 3, passe dans le réacteur A en phase d'aération. 11. The water, having undergone pretreatment in the basin 3, passes into the reactor A in aeration phase. Les vannes A3 et RM sont ouvertes et la vanne B3 est fermée. Valves A3 and RM are open and B3 valve is closed. Une fraction de l'eau est recyclée par la canalisation 26 vers la chambre 22a tandis que l'autre fraction entre dans le réacteur B par les tuyauteries 15 et 14 de l'alimentation de la clarification et pousse, par effet piston, l'eau traitée pour son évacuation du réacteur B vers l'évacuation 9, la vanne B2 étant ouverte, tandis que la vanne A2 est fermée. A fraction of the water is recycled through line 26 to the chamber 22a while the other fraction between in the reactor B through the pipes 15 and 14 of the feed clarification and pushes, by piston effect, water treated for evacuation of the reactor B to the drain 9, the valve B2 is opened while valve A2 is closed.

La phase suivante illustrée sur Fig. The next stage illustrated in Fig. 7 correspond à une décantation dans le réacteur A ; 7 corresponds to a phase separation in the reactor A; pour cela, les vannes Al et B1 sont fermées. for this, the valves Al and B1 are closed. Les vannes UE et US du réacteur à membranes 1 restent fermées pour éviter une pollution des membranes. The EU and US valves of the membrane reactor 1 remain closed to avoid contamination of the membranes.

L'eau brute qui continue à arriver par la canalisation 4 dans le bassin 3 d'anoxie en sort par la vanne AD qui est ouverte. The raw water that continues to arrive via line 4 in the anoxic tank 3 comes out by the AD valve that is open. L'eau se dirige vers la chambre 16 et, de là, passe dans le réacteur B, la vanne B3 étant fermée tandis que la vanne A3 est fermée. Water moves towards the chamber 16 and from there passes into the reactor B, B3 valve being closed while the valve is closed A3. Le flux d'eau arrivant par la vanne AD et la tuyauterie 25 est admis dans le réacteur B, en clarification, par les tuyauteries 14 et 15. The flow of water arriving via the AD valve and the pipe 25 is fed into the reactor B, in clarification of pipelines 14 and 15.

La phase suivante illustrée sur Fig. The next stage illustrated in Fig. 8 correspond à une inversion de la phase de Fig. 8 corresponds to an inversion of the phase of Fig. 6. Le réacteur B est placé en phase d'aération tandis que le réacteur A est en phase de clarification. 6. The reactor B was placed in phase aeration while the reactor A is undergoing clarification phase. L'eau brute continue d'arriver par la canalisation 4 et, après avoir traversé le bassin anoxie 3, entre dans le réacteur B car la vanne B1 est ouverte alors que celle Al du réacteur A est fermée. The raw water continues to enter through line 4 and, after having passed through the anoxic tank 3 into the reactor B for the valve B1 is opened while the Al from the reactor A is closed. L'eau sort du réacteur B par la vanne B3 pour arriver dans la chambre de transfert 16. Une fraction du débit passe par la canalisation 26 car la vanne RM est ouverte et l'autre fraction du débit passe dans le réacteur A car la vanne A3 est ouverte. The water exits the reactor B through the valve B3 to arrive in the transfer chamber 16. A fraction of the flow passes through line 26 because the RM valve is open and the other fraction of the flow passes into reactor A for the valve A3 is opened.

Cette fraction du débit d'eau entrant dans le réacteur A assure la vidange de ce réacteur par effet piston en poussant l'eau traitée vers l'évacuation, la vanne A2 étant ouverte, alors que B2 est fermée. This fraction of the water flow entering the reactor A ensures the emptying of the reactor by acting piston pushing the treated water to the drain, the valve A2 is opened, while B2 is closed.

L'alternance des cycles avec les deux réacteurs séquentiels A, B permet de traiter en continu l'eau brute qui arrive par la conduite 4. Alternating cycles with two sequential reactors A, B makes it possible to continuously treat the raw water entering through line 4.

L'installation peut également fonctionner avec le réacteur à membranes 1 seul. The system can also operate with the membrane reactor 1 alone. 5 Dans ce cas, selon l'exemple illustré sur Fig. 5 In this case, in the example shown in Fig. 9, l'eau brute arrive par la canalisation 4 dans le bassin d'anoxie 3 et, après avoir subi le prétraitement, passe dans les réacteurs A,B car les vannes Al, B1 sont ouvertes. 9, the raw water arrives through the duct 4 in the anoxic tank 3 and, after having undergone the pretreatment, passes into the reactors A, B as Al valves B1 are open. L'eau circule dans ces réacteurs et sort par les vannes A3, B3 ouvertes pour 10 alimenter en eau à traiter les compartiments des membranes dont les vannes UE sont ouvertes. The water flows through the reactors and out through the valves A3, B3 open for 10 supply water treating membrane compartments in which EU valves are open. Le choix du nombre de compartiment à membranes à mettre en service est effectué notamment en fonction du débit d'effluent à traiter. The choice of the number of membrane compartment to commission is made especially according effluent flow to be processed. Il est possible de faire fonctionner les réacteurs A, B avec ou sans aération (dénitrification, stress). It is possible to operate the reactors A, B with or without aeration (denitrification, stress). II est possible d'envisager une alimentation alternée de 15 chaque réacteur A, B. It is possible to envisage an alternating power supply 15 each reactor A, B.

L'installation peut aussi fonctionner de manière jumelée, ou mixte, avec les réacteurs A, B, et le réacteur à membranes 1. Les eaux peuvent être mélangées au rejet par économie, ou les eaux traitées peuvent être affectées à 20 des usages différents. The system can also operate so combined, or mixed, with reactors A, B, and membrane reactor 1. The water can be mixed to the rejection by economy, or the treated water can be assigned to 20 different uses. Dans ce cas, les membranes ne sont pas alimentées en phase de décantation, les vannes UE et US étant fermées, pour éviter une pollution des membranes. In this case, the membranes are supplied in phase separation, the EU and US valves closed, to prevent pollution of the membranes.

Fig. Fig. 10 illustre un exemple de fonctionnement mixte suivant lequel l'eau est 25 traitée pour partie par les réacteurs A,B et pour une autre partie par le réacteur à membranes 1. Dans ce cas, selon l'exemple de Fig. 10 illustrates an example of mixed operation following which the water is treated to 25 part by the reactors A, B and for another part by the membrane reactor 1. In this case, in the example of Fig. 10, l'eau quittant le bassin d'anoxie 3 passe, par la vanne Al ouverte, dans le réacteur A qui est en phase d'aération, la vanne BI du réacteur B étant fermée. 10, the water leaving the anoxic tank 3 passes, by the Al valve open, in reactor A which is the aeration phase, BI valve B being closed reactor. L'eau passe ensuite dans la chambre 16 par la vanne A3 qui est ouverte. The water then passes into the chamber 16 by the valve A3 is open. La vanne RM est fermée 30 tandis qu'au moins une vanne UE est ouverte pour alimenter au moins un compartiment à membranes. The RM 30 valve is closed while at least one EU valve is opened to supply at least a membrane compartment. La vanne B3 est ouverte de sorte qu'une fraction du liquide passe dans le réacteur B, tandis qu'une autre fraction passe dans le réacteur à membranes 1. Si Q est le débit d'eau brute arrivant par la canalisation 4, le débit d'eau traitée sortant du réacteur B étant désigné par Qx, 35 le débit d'eau traité par les membranes est égal à Q ù Qx. B3 valve is opened so that a fraction of the liquid passes into the reactor B, while another part passes into the membrane reactor 1. If Q is the flow rate of raw water arriving through the pipe 4, the flow of treated water from the reactor B is designated by Qx, 35 the flow of water treated by the membrane is equal to Q ù Qx.

Le débit de liqueur mixte recyclé par les pompes 23 peut être cinq fois supérieur au débit traité par les membranes, soit 500% du débit traité. The mixed liquor flow recycled by the pumps 23 can be five times the flow treated with the membranes, ie 500% of the treated volume.

Les tableaux de Fig. The tables in Fig. 11 et 12 résument les états des différentes vannes selon les différentes phases de traitement. 11 and 12 summarize the states of the different valves according to the different phases of treatment. Fig. Fig. 11 correspond au fonctionnement en réacteur biologique séquentiel seul tandis que Fig. 11 corresponds to the operation in sequential single biological reactor while Fig. 12 correspond au fonctionnement jumelé du réacteur à membranes et du réacteur biologique séquentiel. 12 corresponds to the operation of the combined reactor membrane and the sequencing batch reactor. Les cases hachurées correspondent à un état fermé, tandis que les cases en pointillé correspondent à un état ouvert. The hatched boxes correspond to a closed state, while the dashed boxes correspond to an open state.

L'installation de l'invention repose sur l'intégration de membranes dans un ouvrage SBR (réacteur biologique séquentiel) à niveau constant. The installation of the invention is based on the integration of membranes in a book SBR (Sequencing Batch Reactor) at a constant level. L'installation assure le traitement biologique en culture libre par un réacteur autonome qui peut se suffire à lui-même et dont le réacteur biologique SBR est séparé en deux cellules A, B jouant alternativement le rôle de bassin d'aération et de clarificateur, et une zone anoxie 3. Il est possible de partialiser la recirculation entre zone anoxie et zone aérée. The installation ensures the biological treatment free culture by an independent reactor which can stand on itself and whose biological SBR reactor is separated into two cells A, B alternately acting as the aeration basin and clarifier, and anoxia zone 3. It is possible to partialiser recirculation between anoxic zone and ventilated area.

Le fonctionnement est très souple et peut être soit en traitement membranaire partiel, correspondant à une réutilisation partielle de l'eau traitée par les membranes, soit en clarification membranaire totale, soit en culture libre classique. The operation is very flexible and can be either partial membrane treatment, corresponding to a partial reuse of the treated water by the membrane, or by total membrane clarification or by conventional free culture.

Le fonctionnement du SBR à niveau constant résulte de l'alternance des phases comme exposé précédemment. The operation of the SBR constant level results from the alternation of the phases as described above. L'azote est parfaitement traité en nitrification et dénitrification. Nitrogen is perfectly treated nitrification and denitrification. L'installation permet de démarrer la biologie comme un réacteur biologique classique avant de mettre en service les membranes, ce qui simplifie les opérations. The installation will start the biology as a conventional bioreactor prior to commissioning the membranes, simplifying operations.

30 Le SBR apporte un niveau de traitement de bonne qualité. 30 The SBR provides a good level of treatment. II est possible d'arrêter tout ou partie des membranes sans altérer de manière importante le niveau de traitement de l'eau. It is possible to stop all or part of membranes without significantly altering the water treatment level. Il est ainsi possible de remplacer les membranes en arrêtant un compartiment à membranes, sans créer de problème. It is thus possible to replace the membranes by stopping a membrane compartment, without creating problems.

35 Du fait des variations saisonnières (par exemple stations balnéaires, stations hivernales), il n'est pas toujours utile de pousser les performances de traitement toute l'année ou toute la journée. 35 Due to seasonal variations (eg resorts, winter resorts), it is not always useful to push processing performance throughout the year or throughout the day. L'installation permet de travailler soit en SBR25 The system can work either SBR25

seul, soit en membranes seules, soit en mélange des deux selon les objectifs technico-économiques ou environnementaux. alone or in membranes alone or in a mixture of the two depending on the techno-economic and environmental goals.

Les diffuseurs d'air dans les bassins des réacteurs peuvent être remplacés sans arrêter l'arrivée d'eau. The air diffusers in reactor basins can be replaced without stopping the water supply. Il suffit pour cela d'opérer réacteur par réacteur. Simply to operate the reactor by reactor. Dans ce cas, les membranes fonctionneront en clarification. In this case, the membranes will function clarification. L'installation fonctionnera en mode partiel pour intervention sur les réacteurs. The plant will operate in partial mode to work on the reactors.

L'intégration du réacteur à membranes dans l'ouvrage rend possible la mise en 10 place d'une cassette par cellule ou compartiment, et permet de procéder aux différentes opérations, notamment lavage, sans manipuler les cassettes. The integration of membrane reactor in the book makes it possible to set 10 up a cassette or cell compartment, and allows for the various operations, including washing, without manipulating the tapes.

En plus des avantages énoncés ci-dessus, l'intégration permet une optimisation des coûts. In addition to the benefits described above, the integration allows for cost optimization. La compacité permet de réduire les coûts de liaison, les coûts de 15 pompage. The compactness reduces backhaul costs, costs of pumping 15. La souplesse permet de réduire les coûts d'exploitation. Flexibility helps reduce operating costs.

Les nombreuses possibilités confèrent à l'installation des avantages indéniables. The many possibilities give the installation undeniable advantages. En cas de problème au niveau du réacteur à membranes, un repli est possible sur le seul SBR. If the problem with the membrane reactor, a withdrawal is possible only on the SBR. 20 20

Claims (8)

  1. REVENDICATIONS1. REVENDICATIONS1. Installation pour le traitement d'eaux résiduaires comprenant au moins un réacteur à membranes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux réacteurs biologiques séquentiels (A, B) travaillant par alternance de phase d'aération et de phase de décantation/clarification, et au moins un bassin de prétraitement (3) dans lequel débouche l'arrivée d'eau brute, les réacteurs biologiques et le bassin de prétraitement étant associés au réacteur à membranes (1), des moyens de communication et des vannes (A1, A3, B1, B3, AD, RM, US, UE) étant prévus entre les différents réacteurs et bassin pour diriger l'eau brute, après son passage dans le bassin de prétraitement (3) vers l'un des réacteurs biologiques séquentiels (A,B) et/ou le réacteur à membranes (1), et permettre un traitement continu des eaux résiduaires par les réacteurs biologiques séquentiels et/ou le réacteur à membranes, ou par les deux en série. Installation for treating waste water comprising at least one membrane reactor, characterized in that it comprises at least two sequential biological reactors (A, B) alternately working phase of aeration and settling / clarification phase, and at least one pretreatment tank (3) into which the arrival of raw water, the biological reactors and pretreatment basin being associated with the membrane reactor (1), means of communication and of the valves (A1, A3 , B1, B3, RW, RM, US, UE) being provided between the various reactors and basin for directing the raw water, after passing through the pretreatment tank (3) to one of the sequencing batch reactors (a, B) and / or membrane reactor (1), and allow for continuous treatment of wastewater by sequencing batch reactors and / or membrane reactor, or both in series.
  2. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bassin de prétraitement (3) est un bassin d'anoxie. 2. Installation according to claim 1, characterized in that the pretreatment tank (3) is an anoxic tank.
  3. 3. Installation selon la revendication 1 ou 2 , caractérisée en ce que le bassin de prétraitement (3) et le réacteur à membranes (1) sont disposés entre les deux réacteurs biologiques séquentiels (A, B). 3. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that the pretreatment tank (3) and the membrane reactor (1) are arranged between two sequential biological reactors (A, B).
  4. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le bassin de prétraitement (3) et/ou le réacteur à membranes (1) comportent au moins une paroi commune avec chacun des deux réacteurs biologiques séquentiels (A, B) qui les encadrent. 4. Installation according to claim 3, characterized in that the pretreatment tank (3) and / or membrane reactor (1) comprise at least one common wall with each of the two sequencing batch reactors (A, B) that flank the .
  5. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, 30 caractérisée en ce que les réacteurs biologiques séquentiels comportent des évacuations siphoïdes (6, 7, 8) pour travailler à niveau constant (L). 5. Installation according to any one of the preceding claims, 30 characterized in that the sequencing batch reactors comprise syphonic outlets (6, 7, 8) to operate at a constant level (L).
  6. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une chambre de transfert (16) comprise 35 entre une paroi (13) de l'installation et une paroi (17) du réacteur à membranes, cette chambre (16) de transfert pouvant communiquer avec : - les réacteurs biologiques (A,B) par des vannes (A3, B3) ; 6. Installation according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a transfer chamber (16) in the range 35 between a wall (13) of the installation and a wall (17) of the membrane reactor, this chamber (16) for transferring communicable with: - the biological reactors (A, B) by valves (A3, B3); - le bassin de prétraitement (3) par une canalisation (25) munie d'une vanne (AD) - une chambre intermédiaire (E) comprise entre le réacteur à membranes (1) et le bassin de prétraitement (3) par une canalisation (26) munie d'une vanne (RM) ; - pretreatment tank (3) through a pipe (25) provided with a valve (AD) - an intermediate chamber (E) between the membrane reactor (1) and the pretreatment tank (3) through a pipe ( 26) provided with a valve (RM); - le réacteur à membranes (1) par des vannes (UE) situées à la hauteur du niveau de liquide (L) , ce réacteur à membranes (1) pouvant communiquer avec la chambre intermédiaire (E) par des vannes (US) situées en partie basse. - the membrane reactor (1) by valves (UE) located in the height of the liquid level (L), this membrane reactor (1) capable of communicating with the intermediate chamber (E) by valves (US) located lower part.
  7. 7. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les réacteurs biologiques séquentiels (A,B) ont une forme rectangulaire, ainsi que le bassin de prétraitement (3). 7. Installation according to any one of the preceding claims, characterized in that the sequencing batch reactors (A, B) have a rectangular shape, as well as the pretreatment tank (3).
  8. 8. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les réacteurs biologiques séquentiels sont sensiblement semi-circulaires et le bassin de prétraitement est compris entre deux parois sensiblement diamétrales d'un contour global circulaire.20 8. Installation according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the sequencing batch reactors are substantially semicircular and pretreatment basin is between two substantially diametrical walls of an overall contour circulaire.20
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