FR2978755A1 - Installation de traitement d'eau par osmose inverse comprenant une premiere passe ayant plusieurs etages - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une installation de traitement d'eau par osmose inverse comprenant une première passe (83) ayant au moins deux étages (831, 832), chaque étage (831, 832) comprenant au moins un tube de pression (20, 30) comprenant une pluralité de modules de filtration par membranes d'osmose inverse (25, 36) montés en cascade, les membranes d'au moins certains modules de filtration (25, 36) d'un étage amont (831) ayant une perméabilité inférieure à celle des membranes des modules (25, 36) de l'étage aval (832), la perméabilité des membranes de modules de filtration (25, 36) de l'étage amont n'étant jamais supérieure à celle de l'étage aval, chacun desdits tubes (20, 30) comprenant une alimentation d'eau à traiter (32) ou une évacuation de concentrat (22) en son milieu.

Description

Installation de traitement d'eau par osmose inverse comprenant une première passe ayant plusieurs étages 1. Domaine de l'invention Le domaine de l'invention est celui du traitement des eaux par osmose 5 inverse en vue de leur dessalement. Plus précisément, l'invention concerne la conception et la réalisation d'installations de traitement d'eau par osmose inverse particulièrement adaptées au traitement d'eau à forte salinité, c'est-à-dire dont la concentration en sel est supérieure ou égale à 30 g/L. 10 2. Art antérieur Certaines régions du monde sont pauvres en sources d'eau douce en sorte que leurs capacités de production sont insuffisantes à satisfaire les besoins domestiques et/ou industriels en eaux pauvres en sels. Pour combler cette carence, des techniques de production d'eau douce à 15 partir d'eau salée comme l'eau de mer ont été développées. Au rang de ces techniques figurent les techniques de dessalement d'eau par osmose inverse. Le principe sur lequel repose le dessalement de l'eau par osmose inverse consiste à placer une eau salée d'un côté d'une membrane sélective et d'y 20 appliquer une pression supérieure à la pression osmotique de manière à recueillir de l'autre côté de la membrane une eau adoucie pauvre en sels. Les installations de dessalement d'eau comprennent généralement une pluralité de tubes de pression montés en parallèle logeant chacun une pluralité de modules de filtration montés en cascade. Le concentrat produit par un module est 25 introduit à l'entrée du module suivant, l'ensemble du perméat produit par chacun des modules étant par ailleurs recueilli. La mise en oeuvre d'une installation de ce type permet de produire efficacement et selon un bon rendement de l'eau à tout le moins en partie dessalée. Elle présente néanmoins un certain nombre d'inconvénients. 30 3. Inconvénients de l'art antérieur Comme cela a été indiqué précédemment, le concentrat produit par un module de filtration au sein d'un tube de pression est envoyé à l'entrée du module de filtration suivant. Le module de filtration suivant est donc mis en oeuvre pour filtrer une eau dont la concentration en sel est supérieure à celle de l'eau à traiter filtrée à travers le module de filtration amont. Il est connu que la pression à appliquer sur une eau salée à filtrer par osmose inverse est d'autant plus importante que sa concentration en sel est élevée. Il en résulte que les flux de filtration à l'intérieur de chaque module d'un même tube de pression sont différents. En particulier, le flux de filtration à travers chaque module d'un même tube de pression diminue progressivement depuis le premier module jusqu'au dernier. On peut ainsi observer que le flux de filtration traversant le premier module d'un tube peut être jusqu'à plusieurs dizaines de fois plus important que celui qui traverse le dernier module d'un tube de pression. Ce phénomène exerce un impact négatif sur le colmatage des modules de filtration logés dans un même tube de pression. En effet, compte tenu que le flux de filtration est plus important à travers le premier module de chaque tube, celui-ci est d'avantage sujet au colmatage biologique, colloïdal et particulaire que les suivants. Le premier module de chaque tube de pression se colmate donc sur ce point plus rapidement que les autres.

En outre, compte tenu que la concentration en sel de l'eau filtrée par chacun des modules d'un même tube de pression croît depuis le premier module vers le dernier, le dernier module de chaque tube est d'avantage sujet au colmatage par précipitation des sels, encore appelé entartrage, que les autres modules. On note à cet égard que plus la vitesse de balayage (c'est-à-dire la vitesse d'écoulement de l'eau) à travers un module de filtration est faible, plus le facteur de polarisation et par conséquent l'entartrage auquel le module est soumis est important. On observe en conséquence des niveaux et des vitesses de colmatage différents de chacun des modules d'un même tube de pression. Il en résulte que le besoin en nettoyage de chaque module d'un même tube est différent. La durée de vie d'un module à membrane est majoritairement liée à des phénomènes d'irréversibilité progressive du colmatage, c'est-à-dire au fait que les membranes se colmatent progressivement de manière irréversible. Ainsi la répartition en besoin de remplacement entre les modules d'un même tube de pression est également très hétérogène. La gestion de l'entretien et du remplacement des modules de filtration est donc difficile à réaliser. Par ailleurs, il a été indiqué précédemment que le flux de filtration à travers le premier module de chaque tube est supérieur à celui à travers les suivants. Toutefois, les fournisseurs de modules de filtration recommandent, pour chaque type de module de filtration, une limite de flux de filtration à ne pas dépasser. Les installations de traitement sont donc conçues en sorte que le premier module de chaque tube de pression soit traversé par un flux de filtration proche du flux de filtration maximal admissible. Compte tenu que le flux de filtration à travers les modules d'un même tube de pression baisse depuis le premier vers le dernier module, on comprend alors que les modules suivants le premier sont traversés par des flux de filtration inférieurs au flux de filtration maximal admissible. Les capacités de filtration de ceux-ci ne sont donc pas exploitées de manière optimale. Il en résulte que le flux de filtration moyen de la première passe est limité et que le rendement en termes de volume d'eau traitée produit pour une surface membranaire donnée est relativement faible. Pour pallier cet inconvénient, il s'avère le plus souvent nécessaire d'augmenter le nombre de tubes de pression de la première passe ce qui d'une part représente un poste de coût souvent important, et d'autre part tend à augmenter le volume des installations de traitement.

La mauvaise répartition du flux de filtration est d'autant plus importante que la perméabilité de la membrane est élevée. Elle augmente aussi avec la température et la salinité. Pour tenter de pallier les problèmes de mauvaise répartition de flux de filtration à l'intérieur des tubes de pression, il a été envisagé de placer dans chacun d'eux au moins deux groupes de modules ayant des membranes à perméabilités différentes, les perméabilités étant croissantes depuis l'entrée vers la sortie de chaque tube. La mise en oeuvre de cette technique permet certes d'améliorer la répartition des flux de filtration dans les tubes. Elle ne permet toutefois pas d'obtenir une répartition de flux de filtration optimale en sorte que les problèmes énoncés précédemment persistent. 4. Objectifs de l'invention L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur.

Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir une installation de traitement d'eau par osmose inverse qui permette, dans au moins un mode de réalisation, d'obtenir une meilleure répartition des flux de filtration à l'intérieur des tubes de pression. Un autre objectif de l'invention est de mettre en oeuvre une telle installation qui contribue, dans au moins un mode de réalisation, à optimiser l'utilisation des capacités de filtration de chaque module d'un même tube de pression. L'invention a encore pour objectif de procurer, dans au moins un mode de réalisation, une telle installation qui permette d'augmenter le flux de filtration moyen tout en diminuant le nombre de tubes de pression mis en oeuvre et par conséquent d'augmenter la compacité. Un autre objectif de l'invention est de procurer, dans au moins un mode de réalisation, une telle installation dont l'accessibilité aux modules de filtration n'est pas diminuée par rapport aux configurations classiques.

L'invention à également pour objectif, dans au moins un mode de réalisation, de fournir une telle installation dont le colmatage des membranes puisse être réduit par rapport aux techniques de l'art antérieur. L'invention poursuit également l'objectif de fournir, dans au moins un mode de réalisation, une telle installation qui soit plus économique et/ou plus 30 compacte que les installations de l'art antérieur.

L'invention vise aussi à fournir une telle installation qui soit, au moins dans un mode de résiliation, simple, fiable et efficace. 5. Exposé de l'invention Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à l'aide d'une installation de traitement d'eau par osmose inverse comprenant une première passe ayant au moins deux étages, chaque étage comprenant au moins un tube de pression comprenant une pluralité de modules de filtration par membranes d'osmose inverse montés en cascade, les membranes d'au moins certains modules de filtration d'un étage amont ayant une perméabilité inférieure à celle des membranes des modules de l'étage aval, la perméabilité des membranes de modules de filtration de l'étage amont n'étant jamais supérieure à celle de l'étage aval, chacun desdits tubes comprenant une alimentation d'eau à traiter ou une évacuation de concentrat en son milieu. Ainsi, l'invention repose sur une approche tout à fait originale qui consiste à procurer une installation de traitement d'eau par osmose inverse comprenant une première passe constituée de plusieurs étages comprenant chacun au moins un tube de pression logeant une pluralité de modules de filtration par membranes d'osmose inverse, la perméabilité des membranes d'au moins certains des modules de filtration d'un étage amont étant inférieure à celle des membranes des modules de l'étage aval, la perméabilité des membranes de modules de filtration de l'étage amont n'étant toutefois jamais supérieure à celle de l'étage aval. Dans le but de pallier le problème de mauvaise répartition des flux de filtration, deux ou plusieurs types de membranes d'osmose inverse avec différentes perméabilités peuvent être utilisés. Pour ce faire, il est possible d'utiliser les différents types de membranes dans un seul étage à l'intérieur des tubes de pression ou bien sur deux ou plusieurs étages dans des tubes séparés. L'approche idéale consiste à utiliser deux ou trois types de membranes de perméabilité croissante entre l'entrée et la sortie dans un premier étage et au moins un autre type de membrane de perméabilité supérieure dans un second étage. Selon un autre exemple, les modules de filtration par osmose inverse des tubes d'un étage amont pourront présenter des perméabilités croissantes depuis la ou les alimentations d'eau à traiter vers la ou les évacuations de concentrat de chaque tube de pression, la perméabilité du ou des derniers modules de filtration de chaque tube de l'étage amont pouvant être égale à celle des modules de l'étage aval. Il pourra également être prévu qu'un étage amont comprenne des modules de filtration dont la perméabilité des membranes est inférieure à celles des modules de l'étage aval. Il sera dans tous les cas préférable que la perméabilité des modules de filtration d'un étage amont soit inférieure ou égale à celle d'un étage aval.

L'utilisation d'au moins deux étages dans la première passe apporte plusieurs avantages qui seront évoqués par la suite. Ceci comporte toutefois un inconvénient majeur lorsque des tubes de pression conventionnels sont mis en oeuvre. En fait, pour mettre en oeuvre deux étages au lieu d'un seul, une solution consiste à prévoir au sein d'une première passe deux étages comprenant chacun un nombre de modules de filtration égal à celui de l'unique étage d'une première passe conventionnelle. Dans ce cas, le nombre de modules en série de la première passe double, ce qui résulte en une augmentation significative de perte de charge longitudinale entre l'alimentation et la sortie de concentrat, et ainsi en une augmentation de la pression d'alimentation et de la consommation électrique.

Aussi, afin de prévenir une telle perte de charge longitudinale, le nombre de modules par tube de chacun des deux étages doit être divisé par deux. Cette solution engendre un doublement du nombre de tubes de pression ce qui implique un surcoût important d'investissement. Selon l'invention, la mise en oeuvre d'une alimentation d'eau à traiter ou d'une évacuation de concentrat au milieu de chaque tube permet d'utiliser deux étages au lieu d'un seul sans pour autant augmenter le nombre total de modules en série de la première passe et sans pour autant augmenter le nombre total de tubes de pression de ladite première passe. En effet, dans le cas de tubes logeant huit modules, le flux d'eau à traiter est divisé en deux dans chaque tube et y traverse seulement quatre modules.

Selon une caractéristique avantageuse, chacun desdits tubes d'un étage comprend une alimentation d'eau à traiter à chacune de ses extrémités et une évacuation de concentrat en son milieu, et/ou une alimentation d'eau à traiter en son milieu et une évacuation de concentrat à chacune de ses extrémités.

Ces mises en oeuvre concourent à améliorer l'accessibilité aux modules situés dans les tubes de pression. Selon un mode de réalisation préférentiel, la première passe d'une installation selon l'invention comprend deux étages. Selon une caractéristique préférentielle, chaque étage comprend des 10 moyens de raccordement entre elles respectivement desdites alimentations d'eau à traiter et desdites évacuations de concentrat. Plusieurs tubes de pression peuvent ainsi être reliés ensemble de manière simple pour former un étage. Selon une caractéristique préférentielle, une installation selon l'invention 15 comprend des moyens de raccordement de la ou des alimentations d'un étage aval avec la ou les évacuations de l'étage amont. Plusieurs étages peuvent ainsi être montés en série de manière simple pour former une passe. Selon un premier mode de réalisation avantageux, un étage amont 20 comprend une alimentation d'eau à traiter à chaque extrémité dudit au moins un tube et une évacuation de concentrat au milieu dudit au moins un tube, l'étage aval comprenant une alimentation d'eau à traiter au milieu dudit au moins un tube et une évacuation de concentrat à chaque extrémité dudit au moins un tube, l'évacuation d'un étage amont communiquant avec l'alimentation de l'étage aval, 25 chaque étage comprenant en outre au moins une évacuation de perméat. Un exemple d'une telle variante est illustré à la figure 5. Selon un deuxième mode de réalisation avantageux, un étage amont comprend une alimentation d'eau à traiter au milieu dudit au moins un tube et une évacuation de concentrat à chaque extrémité dudit au moins un tube, l'étage aval 30 comprenant une alimentation d'eau à traiter à chaque extrémité dudit au moins un tube et une évacuation de concentrat au milieu dudit au moins un tube, les évacuations d'un étage amont communiquant avec les alimentations de l'étage aval, chaque étage comprenant en outre au moins une évacuation de perméat. Un exemple d'une telle variante est illustré à la figure 6.

Selon un troisième mode de réalisation avantageux, un étage amont comprend une alimentation d'eau à traiter à chaque extrémité dudit au moins un tube et une évacuation de concentrat au milieu dudit au moins un tube, l'étage aval comprenant une alimentation d'eau à traiter à chaque extrémité dudit au moins un tube et une évacuation de concentrat au milieu dudit au moins un tube, l'évacuation d'un étage amont communiquant avec les alimentations de l'étage aval, chaque étage comprenant en outre au moins une évacuation de perméat. Un exemple d'une telle variante est illustré à la figure 9. Selon un quatrième mode de réalisation avantageux, un étage amont comprend une alimentation d'eau à traiter au milieu dudit au moins un tube et une évacuation de concentrat à chaque extrémité dudit au moins un tube, l'étage aval comprenant une alimentation d'eau à traiter au milieu dudit au moins un tube et une évacuation de concentrat à chaque extrémité dudit au moins un tube, les évacuations d'un étage amont communiquant avec l'alimentation de l'étage aval, chaque étage comprenant en outre au moins une évacuation de perméat.

Un exemple d'une telle variante est illustré à la figure 10. Ces modes de réalisation offrent une bonne répartition de flux de filtration, les troisième et quatrième étant toutefois moins intéressants dans la mesure où ils nécessitent la mise en oeuvre d'une tuyauterie plus importante pour relier les tubes et les étages.

Dans les cas où il est prévu que les alimentations d'eau à traiter soient placées aux extrémités de chaque tube, les premiers modules de chaque tube se trouvent placés à leurs extrémités, c'est-à-dire dans des zones dans lesquelles ils sont faciles d'accès. Il est alors aisé d'accéder aux premiers modules de chaque tube qui sont les plus soumis au colmatage biologique, particulaire et colloïdal.

Dans les cas où il est prévu que les évacuations de concentrat soient placées aux extrémités de chaque tube, les derniers modules de chaque tube se trouvent à leurs extrémités, c'est-à-dire dans des zones dans lesquelles ils sont faciles d'accès. Il est alors aisé d'accéder aux derniers modules de chaque tube qui sont les plus soumis à l'entartrage. Les campagnes de maintenance peuvent ainsi être facilitées du fait que l'accès aux modules les plus soumis au colmatage ou à l'entartrage, qui doivent de ce fait être les plus souvent remplacés, est amélioré. Chaque étage est soumis à des contraintes hydrauliques différentes. La nature des modules de filtration pour chaque étage pourra être choisie en conséquence. Les capacités de chaque type de membrane pourront alors être exploitées de manière optimale notamment en fonction des recommandations des fabricants de modules. Il sera également possible de mettre en oeuvre des campagnes de maintenance et en particulier de nettoyage des modules de filtration spécifiques à chaque étage. Tout ceci participe à optimiser l'exploitation des capacités de filtration de chaque module. Dans un mode de réalisation préférentiel, les modules de filtration d'au moins un des étages de ladite première passe appartiennent à au moins deux groupes de modules ayant des membranes à perméabilités différentes, la perméabilité des membranes d'un module antérieur n'étant pas supérieure à celle des membranes d'un module postérieur depuis la ou les alimentations d'eau à traiter vers la ou les évacuations de concentrat de chaque tube. La perméabilité des membranes sera alors préférentiellement croissante à mesure que l'eau traverse les modules. Ainsi, les membranes des modules de filtration d'un même tube pourront par exemple présenter des perméabilités croissantes depuis la ou lesdites arrivées dudit tube vers la ou lesdites évacuations dudit tube. Le fait de prévoir la mise en oeuvre d'une première passe comprenant plusieurs étages de tubes de pression, et que les modules de filtration d'au moins un des étages de la première passe appartiennent à au moins deux groupes de modules ayant des membranes à perméabilités différentes, la perméabilité des membranes d'un module antérieur n'étant pas supérieure à celle des membranes d'un module postérieur depuis l'entrée vers la sortie de chaque tube, participe également à l'obtention d'une meilleure répartition des flux de filtration à l'intérieur de chaque tube de pression. Il est alors possible d'augmenter le flux de filtration moyen traversant la première passe et d'optimiser l'exploitation des capacités de filtration des modules.

L'optimisation de la répartition des flux de filtration, à flux de filtration maximal donné par module, conduit à réduire le nombre de tubes mis en oeuvre. La production d'eau traitée peut ainsi être augmentée tout en réduisant le nombre de tubes de pression mis en oeuvre ou le colmatage des membranes des modules de filtration.

Dans une autre variante, les membranes des x premiers modules de chaque tube du premier étage auront une perméabilité donnée, les membranes des modules suivants ayant une perméabilité supérieure. Il pourra également être prévu que les membranes des modules des tubes du deuxième étage ont une perméabilité égale à celle des membranes des derniers tubes du premier étage.

Dans ce cas, la première passe (c'est-à-dire premier et deuxième étage) comprendra deux types de module de filtration. La meilleure exploitation des capacités de filtration des modules concourt à réduire le nombre d'opération de maintenance. Cette mise en oeuvre permet d'équilibrer encore davantage les flux de filtration à travers les différents tubes de pression des différents étages. Dans un mode de réalisation avantageux, ladite première passe comprend au moins deux étages, ladite installation comprenant en outre une deuxième passe d'osmose inverse, les évacuations de perméat des deuxièmes étages et suivants débouchant à l'entrée de ladite deuxième passe.

La mise en oeuvre d'une deuxième passe permet de filtrer de nouveau par osmose inverse au moins une partie du perméat produit à la première passe. La qualité de l'eau finalement obtenue est ainsi améliorée. Le perméat produit par les modules du premier étage de la première passe, qui est celui qui présente la meilleure qualité pourra être directement mélangé 5 avec le perméat provenant de la deuxième passe. Dans un mode de réalisation préférentiel, ladite première passe comprend au moins deux étages, les modules de filtration des deuxièmes étages et suivants comprenant des membranes de filtration novatrice d'osmose inverse comprenant des nanoparticules, des nanotubes ou des aquaporines artificielles dans la couche 10 de filtration. Les fabricants de membranes ne cessent d'améliorer les performances des modules de filtration membranaires en termes de perméabilité, et proposent des modules dont les membranes présentent une très haute perméabilité au rang desquelles figurent notamment les membranes de filtration comprenant des 15 nanoparticules, des nanotubes ou des aquaporines artificielles dans la couche de filtration. La mise en oeuvre de telles membranes, c'est-à-dire de membranes à haute perméabilité, permet de réduire la consommation électrique. Par ailleurs, la répartition des flux de filtration est d'autant plus mauvaise 20 que la perméabilité des membranes est élevée. Toutefois, la mise en oeuvre de la technique selon l'invention permet d'optimiser de manière astucieuse la répartition du flux de filtration à travers les membranes, y compris lorsque celles-ci présentent une perméabilité importante. Ainsi, la technique selon l'invention est d'autant plus avantageuse par rapport à l'art antérieur que la perméabilité des 25 membranes est élevée. Lesdits modules de filtration ont préférentiellement un diamètre supérieur à 8 pouces. Ils pourront en particulier présenter des diamètres de 16 ou 18 pouces. La mise en oeuvre de modules de filtration de gros diamètre, c'est-à-dire supérieur à 8 pouces, implique l'utilisation de tubes de pression de diamètre 30 important. L'accessibilité aux raccords situés au milieu des tubes est alors améliorée et la maintenance facilitée. Le nombre de tubes d'un étage aval est préférentiellement inférieur au nombre de tubes de l'étage amont. La vitesse de balayage, c'est-à-dire la vitesse d'écoulement de l'eau dans chaque tube, est plus uniforme. En d'autres termes, la vitesse d'écoulement de l'eau à travers le dernier module de chaque tube de l'étage aval est augmentée. Ceci conduit à réduire l'encrassement et le colmatage des membranes. En outre, la répartition hydraulique au sein de l'installation est meilleure. La perte de charge longitudinale au sein d'un tube entre la ou les alimentations et la ou les sorties de concentrat est réduite. Aussi la perte de charge dans les modules depuis l'alimentation du premier étage jusqu'à la sortie du concentrat au second étage peut être diminuée. Une installation selon l'invention permet également de réduire la différence entre la valeur du débit traversant le premier module de chaque tube et celle du débit traversant le dernier module de chaque tube. Il est donc possible de faire circuler l'eau à travers le premier module selon un débit inférieur au débit maximum recommandé par les fabricants tout en conservant un bon rendement de filtration. Il sera alors possible, au cours de phases de nettoyage, de faire transiter l'eau à travers les modules selon le débit maximal recommandé par les fabricants.

La dernière phase d'un nettoyage chimique (avant le rinçage) consiste en une recirculation d'eau à fort débit à travers les modules de façon à assurer un nettoyage mécanique visant à retirer ce qui est resté sur la membrane. Pour qu'une telle phase soit efficace, le débit doit impérativement être supérieur au débit en fonctionnement normal. L'efficacité du nettoyage augmente d'ailleurs avec la différence entre le débit nominal et le débit en fin de nettoyage. La mise en oeuvre de la technique selon l'invention permet donc d'augmenter la différence entre le débit de circulation nominal au cours de la filtration et le débit en fin de nettoyage des modules. Le nettoyage des différents modules de filtration est alors amélioré et facilité.

L'installation peut comprendre des pompes de surpression montées entre au moins certains des étages de ladite première passe. Ceci permet, le cas échéant, d'améliorer davantage la répartition des flux de filtration sur les modules à membrane. 6. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de modes de réalisation préférentiels, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 illustre une vue de face d'un premier type de tube de pression ; 10 - la figure 2 illustre une vue de face d'un deuxième type de tube de pression ; - la figure 3 illustre une rangée d'un étage comprenant une pluralité de tubes selon le deuxième type ; - la figure 4 illustre une rangée d'un étage comprenant une pluralité de tubes 15 selon le premier type ; - la figure 5 illustre une première passe comprenant l'assemblage d'une rangée illustrée à la figure 4 et d'une rangée illustrée à la figure 3 ; - la figure 6 illustre une première passe comprenant l'assemblage d'une rangée illustrée à la figure 3 et d'une rangée illustrée à la figure 4 ; 20 - la figure 7 illustre schématiquement une installation de traitement selon l'invention comprenant deux étages comprenant chacun une pluralité de rangées montées en parallèle de tubes montées en parallèle ; - la figure 8 illustre une installation selon l'invention ; - les figures 9 et 10 illustrent deux variantes d'assemblage de tubes de 25 pression selon l'invention. 7. Description d'un mode de réalisation de l'invention 7.1. Exemple d'une installation selon l'invention La figure 1 illustre une vue de face d'un premier type de tube de pression 20 d'une installation selon l'invention. 30 Un tel tube 20 est traversé en son centre par une ouverture 21 qui communique avec une évacuation centrale de concentrat 22. Chaque extrémité du tube 20 est traversée par une ouverture qui communique avec une alimentation latérale 23 d'eau à traiter, ainsi que par une ouverture définissant une évacuation 24 de perméat. Dans ce mode de réalisation, les axes des alimentations 23 et évacuation 22 sont essentiellement perpendiculaires à l'axe du tube 20. Chaque tube 20 loge une pluralité de modules de filtration par osmose inverse 25. Ces modules 25, préférentiellement en nombre pair, sont répartis de manière uniforme de part et d'autre de l'ouverture 21. Ils sont dans ce mode de réalisation au nombre de huit, quatre se trouvant de chaque côté de l'ouverture 21. Ces modules 25 sont montés en cascade de part et d'autre de l'ouverture 21 en sorte que le concentrat provenant d'un module amont soit filtré dans le module qui lui est ultérieur, c'est-à-dire aval. Le concentrat produit par le dernier module 25 de chaque côté de l'ouverture 21 est déversé dans l'ouverture 21 vers l'évacuation 22. Le perméat produit par chaque module 25 est déversé à l'évacuation 24 correspondante. Les modules de filtration 25 sont préférentiellement de type cylindrique à spirales. Les modules 25 sont numérotés de 1 à 4 en fonction du sens selon lequel une eau à traiter y circule. Le premier module 25 de chaque côté de l'ouverture 21 est le plus proche de l'alimentation 23. Dans ce mode de réalisation, il est le moins au centre. Le dernier module 25 de chaque côté de l'ouverture 21 est le plus proche de celle-ci. Dans ce mode de réalisation, il est le plus au centre. La figure 2 illustre une vue de face d'un deuxième type de tube de pression 30 d'une installation selon l'invention. Un tel tube de pression 30 est traversé en son centre par une ouverture 31 qui communique avec une alimentation d'eau à traiter 32. Chaque extrémité du tube 30 est traversée par une ouverture 33 qui communique avec une évacuation 34 de concentrat, ainsi que par une ouverture 30 définissant une évacuation 35 de perméat.

Dans ce mode de réalisation, les axes de l'alimentation 32 et des évacuations 34 sont essentiellement perpendiculaires à l'axe du tube 30. Chaque tube 30 loge une pluralité de modules de filtration par osmose inverse 36. Ces modules 36, préférentiellement en nombre pair, sont répartis de manière uniforme de part et d'autre de l'ouverture 31. Ils sont dans ce mode de réalisation au nombre de huit, quatre se trouvant de chaque côté de l'ouverture 31. Ces modules 36 sont montés en cascade de part et d'autre de l'ouverture 31 en sorte que le concentrat provenant d'un module amont soit filtré dans le module qui lui est ultérieur, c'est-à-dire aval. Le concentrat produit par le dernier module 36 de chaque côté de l'ouverture 31 est déversé à l'évacuation 34 correspondante. Le perméat produit par chaque module 36 de chaque côté de l'ouverture 31 est déversé à l'évacuation correspondante 35. Les modules de filtration 36 sont préférentiellement de type cylindrique à spirales.

Les modules 36 sont numérotés de 1 à 4 en fonction du sens selon lequel une eau à traiter y circule. Le premier module 36 de chaque côté de l'ouverture 31 est le plus proche de l'alimentation 32. Dans ce mode de réalisation, il est le plus au centre. Le dernier module 36 de chaque côté de l'ouverture 31 est le plus proche de l'évacuation 35. Dans ce mode de réalisation, il est le moins au centre.

Un tube du premier type 20 peut être solidarisé à un tube du deuxième type 30 en faisant coopérer par exemple par emboîtement ou au moyen de raccords notamment de type Victaulic® l'évacuation 22 du premier type avec l'alimentation 32 du deuxième type. Un tube du deuxième type 30 peut être solidarisé à un tube du premier type 20 en faisant coopérer par exemple par emboîtement ou au moyen de raccords notamment de type Victaulic® les évacuations 34 du deuxième type avec les alimentations 23 du premier type. Plusieurs tubes du premier type 20 peuvent être assemblés les uns aux autres pour former une rangée. Pour cela, on fait communiquer entre elles aux moyens de raccords adaptés les alimentations 23 d'un tube amont avec celle du tube aval. De même, on fait communiquer entre elles aux moyens de raccords adaptés l'évacuation 22 d'un tube amont avec celle du tube aval. Il est ainsi possible d'assembler en parallèle plusieurs tubes du premier type pour former un étage 50 comme celui qui est représenté à la figure 4.

La figure 9 illustre une variante dans laquelle plusieurs tubes du premier type sont assemblés en parallèle pour former une rangée en raccordant l'évacuation 22 d'un tube amont avec les alimentations 23 d'un tube aval au moyen d'éléments de tuyauterie 900 adaptés. Plus de deux tubes peuvent ainsi être raccordés.

Plusieurs tubes du deuxième type 30 peuvent être assemblés les uns aux autres pour former une rangée. Pour cela, on fait communiquer entre elles aux moyens de raccords adaptés les alimentations 32 d'un tube amont avec celle du tube aval. De même, on fait communiquer entre elles aux moyens de raccords adaptés les évacuations 34 d'un tube amont avec les évacuations 34 du tube aval.

Il est ainsi possible d'assembler plusieurs tubes 30 du deuxième type pour former un étage 40 comme celui qui est représenté à la figure 3. La figure 10 illustre une variante dans laquelle plusieurs tubes du deuxième type sont assemblés en parallèle pour former une rangée en raccordant les évacuations 34 d'un tube amont avec l'alimentation 32 d'un tube aval au moyen d'éléments de tuyauterie 100 adaptés. Plus de deux tubes peuvent ainsi être raccordés. Plusieurs étages 50, 40 peuvent être assemblés les uns aux autres pour former une première passe d'une installation de traitement d'eau par osmose inverse. Dans ce cas, les étages 50 constitués de tubes 20 du premier type peuvent alterner avec les étages 40 constitués de tubes 30 du deuxième type. L'assemblage d'un étage 50 de tubes 20 du premier type avec un étage 40 de tubes 30 du deuxième type peut être obtenu en faisant communiquer l'évacuation 22 du dernier tube 20 de l'étage 50 avec l'alimentation 32 du premier tube 30 de l'étage 40 suivant ou aval, comme cela est représenté à la figure 5.

Dans ce cas, l'eau à traiter entre dans l'installation depuis les extrémités du premier tube 20 de l'étage 50 alors que le concentrat sort de l'installation par les extrémités du dernier tube 30 de l'étage 40. Plusieurs étages 40, 50 peuvent être assemblés les uns aux autres pour former une première passe d'une installation de traitement d'eau par osmose inverse en alternant par exemple cette fois ci les étages 40 constitués de tubes 30 du deuxième type avec les étages 50 constitués de tubes 20 du premier type. L'assemblage d'un étage 40 de tubes 30 du deuxième type avec un étage 50 de tubes 20 du premier type peut être obtenu en faisant communiquer les évacuations 34 du dernier tube de l'étage 40 avec les alimentations 23 du premier tube de l'étage 50 suivant ou aval, comme cela est représenté à la figure 6. Dans ce cas, l'eau à traiter entre dans l'installation depuis le milieu du premier tube de l'étage 40 alors que le concentrat sort de l'installation au milieu du dernier tube de l'étage 50. Dans des variantes, il sera possible d'assembler entre eux plusieurs étages de tubes du premier type ou plusieurs étages de tubes du deuxième type en mettant en oeuvre des connexions adaptées. La première passe pourra comprendre plus de deux étages montés en série. Chaque étage pourra comprendre un ou plusieurs tubes. Selon le nombre d'étages montés en série, l'eau à traiter pourra entrer dans l'installation depuis le milieu ou les extrémités du premier tube du premier étage alors que le concentrat sortira de l'installation au milieu ou depuis les extrémités du dernier tube du dernier étage. Les perméabilités des membranes des modules 25, 36 de chaque étage seront choisies de telle sorte que la perméabilité des membranes des modules d'au moins un étage aval soit supérieure à celle de l'étage amont. Il pourra également être prévu que la perméabilité des membranes des modules logés dans un même tube augmente depuis la ou les entrées du tube vers la ou les sorties du tube. Chaque étage pourra comprendre seulement une rangée d'un ou de plusieurs tubes. Dans des variantes, chaque étage pourra comprendre plusieurs rangées d'un ou de plusieurs tubes montées en parallèle, telles que celles qui sont représentées aux figures 3, 4, 9 et 10.

La figure 7 représente la première passe à deux étages 71, 72 d'une installation. Comme cela est représenté, chaque étage 71, 72 peut comprendre une pluralité de rangées 710, 720 montées en parallèle comprenant chacune une pluralité de tubes de pression 711, 721 montés en parallèle. Dans l'exemple illustré sur cette figure 7, l'alimentation des tubes 711 du premier étage 71 se fait depuis leurs extrémités au moyen de deux canalisations d'alimentation 712. L'évacuation du concentrat produit au premier étage se fait au centre des tubes 711 au moyen d'une canalisation d'évacuation 713. Cette canalisation d'évacuation 713 débouche aux alimentations centrales des tubes 721 du deuxième étage 72. L'évacuation du concentrat produit au deuxième étage se fait aux extrémités des tubes 721 au moyen de canalisations d'évacuation 722. La figure 8 illustre un exemple d'une installation de traitement d'eau par osmose inverse selon l'invention sur laquelle seule une rangée du premier et du deuxième étage est représentée.

Cette installation comprend une canalisation d'amenée d'eau à traiter 80. Cette canalisation 80 porte une pompe 81 dont la sortie est reliée à l'entrée d'un collecteur 82. L'installation comprend une première passe 83. La première passe 83 comprend un premier étage 831 comprenant un assemblage de quatre tubes de pression 20 du premier type, et un deuxième étage 832 comprenant un assemblage de quatre tubes de pression 30 du deuxième type. Le collecteur 82 comprend deux sorties qui sont respectivement reliées à une alimentation 23 du premier tube 20 du premier étage 831. Les évacuations d'eau traitée 24 des tubes 20 du premier étage 831 sont reliées à des collecteurs 84 qui sont reliés à une canalisation d'évacuation d'eau traitée 85 via des conduites 86, 87. L'évacuation de concentrat 22 du dernier tube 20 du premier étage 831 débouche dans l'alimentation 32 du premier tube 30 du deuxième étage 832. Les évacuations d'eau traitée 35 des tubes 30 du deuxième étage 832 sont reliées à des collecteurs 88 qui sont reliés une deuxième canalisation d'évacuation d'eau traitée 89 via des conduites 90, 91. La canalisation 89 comprend une sortie qui débouche à l'entrée d'une deuxième passe 92 de filtration par osmose inverse. Une deuxième passe peut par exemple comprendre deux étages de plusieurs tubes logeant chacun sept ou huit modules de filtration par osmose inverse. Les évacuations 34 du dernier tube 30 du deuxième étage 832 sont reliées via une canalisation d'évacuation de concentrat 93 à une appareil de récupération d'énergie (non représenté) dont la mise en oeuvre permet de transférer au moins en partie la pression du concentrat à de l'eau à traiter avant son entrée dans l'installation. La deuxième passe 92 comprend une sortie de concentrat 94 et une sortie d'eau traitée 95. La canalisation d'évacuation d'eau traitée 85 provenant du premier étage 831 de la première passe 83 débouche dans la sortie d'eau traitée 95 de la 15 deuxième passe 92. Lors de la mise en oeuvre d'une telle installation dans le but de dessaler, au moins en partie, une eau salée comme par exemple de l'eau de mer, la pompe 81 est mise en marche. L'eau à traiter circule dans la canalisation d'amenée 80 et s'écoule dans le collecteur 82. Elle pénètre alors les entrées 23 de chaque tube 20 20 du premier étage 831. L'eau est filtrée à travers le premier module 25 de chaque tube 20 du premier étage 831, qui dans ce mode de réalisation est le plus proche des évacuations 24. Les perméats obtenus à chaque module 25 s'écoulent vers les évacuations 24 dans les collecteurs 84, la conduite 86 puis la canalisation 85. Le concentrat obtenu à un module amont est filtré dans le module aval qui le succède. 25 Le concentrat produit par le dernier module 25 de part et d'autre de l'ouverture centrale 21 du premier étage 831 s'écoule dans leurs évacuations 22 qui communiquent entre-elles. L'ensemble du concentrat produit au premier étage 831 se répartit dans les alimentations 32 communiquant entre-elles des tubes 30 du deuxième étage 832. 30 Ce concentrat est filtré à travers le premier module 36 de part et d'autre de l'ouverture 31 de chaque tube 30 qui dans ce mode de réalisation est le plus au centre. Le concentrat produit par chaque module 36 est filtré à travers celui qui le succède. Le concentrat produit par le dernier module 36, qui est celui qui est le plus proche des évacuations 35, s'écoule à travers les évacuations 34. Le perméat produit par chaque module s'écoule à travers les évacuations 35 correspondantes. L'ensemble du perméat produit au deuxième étage 832 s'écoule dans les collecteurs 88, les conduites 90, 91 et la canalisation 89. Il est filtré à travers la deuxième passe 92. La deuxième passe 92 produit un perméat qui est mélangé dans la canalisation 95 avec le perméat provenant du premier étage 831. Elle produit également un concentrat qui s'écoule dans la canalisation 94. Ce concentrat peut optionnellement être recirculé à l'entrée de la première passe 83. Les concentrats provenant du deuxième étage 832 de la première passe et de la deuxième passe 92 sont généralement acheminés à l'entrée d'un dispositif de récupération d'énergie dont la mise en oeuvre permet de transférer au moins en partie la pression du concentrat à de l'eau à traiter. Ensuite, ils peuvent être rejetés dans le milieu naturel ou bien envoyés vers un traitement ultérieur. 7.2. Variantes L'exemple d'installation qui vient d'être décrit comprend une première passe constituée de deux étages de quatre tubes de pression. Dans des variantes, la première passe pourra comprendre plus de deux étages. Chaque étage pourra comprendre plus ou moins de quatre tubes. Lorsque la première passe comprendra plus de deux étages, l'installation pourra comprendre un réseau de canalisations permettant d'acheminer le perméat provenant d'au moins certains des étages à partir du deuxième à l'entrée de la deuxième passe. Il pourra également être prévu de mettre en oeuvre une pompe entre certains au moins des étages de la première passe. Les tubes du premier étage sont alimentés en eau à traiter depuis leurs 30 extrémités alors que le concentrat quitte les tubes du deuxième étage depuis leurs extrémités. Dans des variantes, les tubes du premier étage pourront être alimentés en eau à traiter depuis leur centre alors que le concentrat quittera les tubes du deuxième étage depuis leur centre. Ceci correspond par exemple à la configuration d'empilement illustrée à la figure 6. Les tubes du premier étage pourront également être alimentés en eau à traiter depuis leur centre alors que le concentrat quittera les tubes du deuxième étage depuis leurs extrémités. Les tubes du premier étage pourront également être alimentés en eau à traiter depuis leurs extrémités alors que le concentrat quittera les tubes du deuxième étage depuis leur centre.

L'alimentation centrale en eau à traiter des tubes du premier type n'est pas nécessairement constituée d'une ouverture ménagée au centre du tube. Dans une variante, une canalisation traversant une extrémité du tube et débouchant au milieu du tube pourrait, par exemple, être mise en oeuvre pour assurer une alimentation centrale.

De la même manière, l'évacuation centrale des tubes du deuxième type n'est pas nécessairement constituée d'une ouverture ménagée au centre du tube. Dans une variante, une canalisation traversant une extrémité du tube et débouchant au milieu du tube pourrait être mise en oeuvre pour assurer une évacuation centrale.

Les alimentations centrales, c'est-à-dire au centre d'un tube du premier type pourra également ne pas s'étendre selon un axe perpendiculaire à l'axe du tube mais selon un axe parallèle à l'axe du tube. Les alimentations latérales, c'est-à-dire aux extrémités d'un tube du deuxième type pourront également ne pas s'étendre selon des axes perpendiculaires à l'axe du tube mais selon des axes parallèles à l'axe du tube. 7.3. Exemple 7.3.1. Mise en oeuvre Plusieurs avantages de l'invention sont démontrés à l'aide des deux exemples suivants. Il s'agit de simulations avec le logiciel ROSA 7.2.7 du 30 fournisseur de membrane d'osmose inverse DowTM FilmTecTM Deux types de modules de filtration à membrane d'osmose inverse sont utilisés dans ces deux exemples : - module SW30HRLE-440i : il s'agit d'un module à membrane adaptée au traitement d'eau de mer à haut taux de rétention de sels et basse consommation d'énergie ; - module SW30ULE-440i : il s'agit d'un module à membrane adaptée au traitement d'eau de mer à consommation ultra-basse d'énergie. Les deux types de modules comportent une surface membranaire active de 40,9 m2 nominal. Le module SW30ULE-440i comporte la membrane adaptée au traitement d'eau de mer la plus perméable du fournisseur de membranes. Les configurations des cas Al et A2 sont de l'art antérieur. Le cas Al est une configuration conventionnelle mettant en oeuvre un seul étage avec 8 modules SW30ULE-440i en série dans les tubes de pression. Le cas A2 est une configuration mettant en oeuvre un seul étage avec 8 modules en série dans les tubes de pression dont deux modules SW30HRLE-440i dans les deux premières positions suivis de six modules SW30ULE-440i. Dans les cas B1, B2 et B3, des configurations selon l'invention sont mises en oeuvre avec deux étages. Le premier étage comporte des tubes contenant deux modules SW30HRLE-440i dans les deux premières positions suivis de deux modules SW30ULE-440i, et le second étage comporte quatre modules SW30ULE-440i en série dans les tubes de pression. Le nombre de tubes est inversement proportionnel au flux moyen. Les deux eaux à traiter de ces deux exemples sont des eaux de mer. Afin de simplifier les exemples, la salinité de ces eaux ne comporte que du chlorure de sodium. Dans chacun des cas le taux de conversion de la première passe d'osmose inverse est de 45%. Les simulations sont effectuées dans des conditions les plus défavorables en terme de répartition de flux de filtration, c'est-à-dire à la salinité maximale de l'eau à traiter, à la température maximale et avec des membranes neuves non colmatées.

Les conditions limites de fonctionnement recommandées par le fournisseur de membranes sont pour les deux exemples : - Flux de filtration maximal d'un module : 35,6 L/(h.m2) - Taux de conversion maximal d'un module : 15% - Débit maximal d'alimentation d'un module : 17,5 m3/h 7.3.2. Exemple n°1 L'eau à traiter est une eau de puits ayant une température maximale de 20°C et une salinité maximale de 35 g/L. La surface disponible pour l'usine à construire est très limitée et ainsi l'un des objectifs est d'atteindre une compacité optimale, c'est-à-dire d'atteindre un flux de filtration moyen maximal dans un encombrement minimal. La salinité du perméat d'osmose inverse doit rester inférieure à 200 mg/L et elle doit être obtenue en ne mettant en oeuvre qu'une seule passe. Les résultats sont montrés dans le tableau 1. Paramètres Unités cas Al cas A2 cas BI cas B2 Ratio de nombre de tubes entre 1' et 2ntl étage - - 1.66 1,4 Flux de filtration moyen L/(h*m2) 17,6 24,1 27,0 24,1 Flux de filtration maximal module L/(h*m2) 35,6 35,2 35,6 33,1 Débit d'alimentation par tube au 1' étage m3/h 12,8 17,5 15,7 15,0 Débit d'alimentation par tube au 2ntl étage m3/h - - 17,4 14,2 Débit de concentrat dernier module m3/h 7,0 9,6 14,4 11,5 Salinité du perméat mg/L NaCI 273 176 152 171 Perte de charge longitudinale 1' étage bar 2,43 4,04 2,04 1,92 Perte de charge longitudinale 2ntl étage bar - - 2,68 1,97 Somme des pertes de charge dans les modules bar 2,43 4,04 4,72 3,89 Différence de flux de filtration moyen par rapport - 37% 53% 37% au cas Al Différence de flux de filtration moyen par rapport - - 12% - au cas A2 Différence de débit de concentrat du dernier - 37% 104% 64% module par rapport au cas Al Différence de débit de concentrat du dernier - - 49% 20% module par rapport au cas A2 Différence de perte de charge longitudinale par - - 17% -4% rapport aux cas A2 Différence de salinité du perméat par rapport au - -36% -44% -37% cas Al Différence de salinité du perméat par rapport au - - -14% -3% cas A2 Tableau 1 On constate que : - le flux de filtration moyen du cas B1 est de 53% plus élevé par rapport celui du cas Al - le flux de filtration moyen du cas B1 est de 12% plus élevé par rapport celui du cas A2 - le débit de concentrat du dernier module avant l'évacuation du concentrat du cas B1 est de 104% plus élevé par rapport celui du cas Al - le débit de concentrat du dernier module avant l'évacuation du concentrat du cas B1 est de 49% plus élevé par rapport celui du cas A2 - la salinité du perméat du cas B1 est de 44% moins élevée par rapport celle du cas Al - la salinité du perméat du cas B1 est de 14% moins élevée par rapport celle du cas A2 - la facteur limitant du cas A2 n'est pas le flux de filtration maximal d'un module, mais le débit maximal d'alimentation d'un module. - l'objectif de qualité du perméat ne peut pas être atteint dans le cas Al dans 15 de conditions de fonctionnement acceptables. Le cas B2 montre qu'il est possible d'obtenir une perte de charge longitudinale inférieure dans les modules par rapport au cas A2. En résumé, la mise en oeuvre de la technique selon l'invention permet notamment d'augmenter le flux de filtration moyen et ainsi de réduire 20 l'encombrement. L'augmentation du flux de filtration permet aussi d'améliorer l'abattement en sels. La perte de charge longitudinale entre l'alimentation et l'évacuation de concentrat d'un tube est réduite. Une réduction de la perte de charge longitudinale dans les modules entre l'alimentation et l'évacuation de concentrat de l'étage est également possible avec un ratio de nombre de tubes 25 entre le premier et le second étage optimisé par rapport à ce but. 7.3.3. Exemple n°2 L'eau d'alimentation de l'osmose inverse est une eau de surface prétraitée par des membranes d'ultrafiltration. L'usine à construire dans un pays chaud est de très grande taille. La température maximale est de 30°C et la salinité maximale 30 de 40 g/L. Afin de limiter la consommation électrique, le flux de filtration moyen est fixé à 15 L/(h.m2). L'objectif en termes de qualité du perméat d'osmose inverse de la première passe est d'obtenir une salinité inférieure à 600 mg/L, la qualité finale d'eau osmosée étant obtenue en mettant en oeuvre une seconde passe partielle.

Les résultats sont montrés dans le tableau 2. Paramètres Unités cas Al cas A2 cas B3 Ratio de nombre de tubes entre 1' et 2ntl étage - - 2,5 Flux de filtration moyen L/(h*m2) 15,0 15,0 15,0 Flux de filtration maximal module L/(h*m2) 37,9 30,0 27,9 Débit d'alimentation par tube au 1 ef étage m3/h 10,9 10,9 7,6 Débit d'alimentation par tube au 2ntl étage m3/h - - 11,4 Débit de concentrat dernier module m3/h 6,0 6,0 10,5 Salinité du perméat mg/L NaCI 629 551 518 Différence de flux de filtration maximal par module par rapport au - -21% -26% cas Al Différence de flux de filtration maximal par module par rapport au - - -7% cas A2 Différence de débit d'alimentation du premier module par rapport - - -30% aux cas Al et A2 Différence de débit de concentrat du dernier module par rapport - - 75% aux cas Al et A2 Différence de salinité du perméat par rapport au cas Al - -12% -18% Différence de salinité du perméat par rapport au cas A2 - - -6% Tableau 2 On constate que : - le flux de filtration maximal d'un module du cas B3 est de 26% moins élevé par rapport celui du cas Al - le flux de filtration maximal d'un module du cas B3 est de 7% moins élevé par rapport celui du cas A2 - le débit d'alimentation du premier module du premier étage du cas B3 est de 30% moins élevé par rapport à celui des cas Al et A2 - le débit de concentrat du dernier module avant l'évacuation du concentrat du cas B3 est de 75% plus élevé par rapport celui des cas Al et A2 - la salinité du perméat du cas B3 est de 18% moins élevée par rapport celle du cas Al - la salinité du perméat du cas B3 est de 6% moins élevée par rapport celle du cas A2 - l'objectif de qualité du perméat ne peut pas être atteint dans le cas Al dans de conditions de fonctionnement acceptables. En résumé, la mise en oeuvre de la technique selon l'invention dans le cas d'un flux de filtration moyen donné permet ainsi notamment de réduire le colmatage des membranes les plus sollicitées grâce à une réduction de flux de filtration maximal par module. Elle permet aussi de réduire le débit d'alimentation du premier module et d'augmenter le débit traversant le dernier module. L'abattement en sels est amélioré même sans augmentation du flux de filtration moyen.

Claims (16)

1. REVENDICATIONS1. Installation de traitement d'eau par osmose inverse, caractérisée en ce qu'elle comprend une première passe (83) ayant au moins deux étages (831, 832), chaque étage (831, 832) comprenant au moins un tube de pression (20, 30) comprenant une pluralité de modules de filtration par membranes d'osmose inverse (25, 36) montés en cascade, les membranes d'au moins certains modules de filtration (25, 36) d'un étage amont (831) ayant une perméabilité inférieure à celle des membranes des modules (25, 36) de l'étage aval (832), la perméabilité des membranes de modules de filtration de l'étage amont n'étant jamais supérieure à celle de l'étage aval, chacun desdits tubes (20, 30) comprenant une alimentation d'eau à traiter (32) ou une évacuation de concentrat (22) en son milieu.
2. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun desdits tubes (20) d'un étage comprend une alimentation (23) d'eau à traiter à chacune de 15 ses extrémités et une évacuation de concentrat (22) en son milieu.
3. 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacun desdits tubes (30) d'un étage comprend une alimentation d'eau à traiter (32) en son milieu et une évacuation de concentrat (34) à chacune de ses extrémités.
4. 4. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée 20 en ce que ladite première passe (83) comprend deux étages (831, 832).
5. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que chaque étage comprend des moyens de raccordement entre elles respectivement desdites alimentations (23, 32) d'eau à traiter et desdites évacuations de concentrat (22, 34). 25
6. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de raccordement de la ou des alimentations (23, 32) d'un étage aval avec la ou les évacuations (22, 34) de l'étage amont.
7. 7. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'un étage amont comprend une alimentation d'eau à traiter (23) à chaque 30 extrémité dudit au moins un tube (20) et une évacuation de concentrat (22) aumilieu dudit au moins un tube (20), l'étage aval comprenant une alimentation d'eau à traiter (32) au milieu dudit au moins un tube (30) et une évacuation de concentrat (34) à chaque extrémité dudit au moins un tube (30), l'évacuation (22) d'un étage amont communiquant avec l'alimentation (32) de l'étage aval, chaque étage comprenant en outre au moins une évacuation de perméat (24, 34).
8. 8. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'un étage amont comprend une alimentation d'eau à traiter (32) au milieu dudit au moins un tube (30) et une évacuation de concentrat (34) à chaque extrémité dudit au moins un tube (30), l'étage aval comprenant une alimentation d'eau à traiter (23) à chaque extrémité dudit au moins un tube (20) et une évacuation de concentrat (22) au milieu dudit au moins un tube (20), les évacuations (34) d'un étage amont communiquant avec les alimentations (23) de l'étage aval, chaque étage comprenant en outre au moins une évacuation de perméat (24, 34).
9. 9. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'un étage amont comprend une alimentation d'eau à traiter (23) à chaque extrémité dudit au moins un tube (20) et une évacuation de concentrat (22) au milieu dudit au moins un tube (20), l'étage aval comprenant une alimentation d'eau à traiter (23) à chaque extrémité dudit au moins un tube (20) et une évacuation de concentrat (22) au milieu dudit au moins un tube (20), l'évacuation (22) d'un étage amont communiquant avec les alimentations (23) de l'étage aval, chaque étage comprenant en outre au moins une évacuation de perméat (24).
10. 10. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'un étage amont comprend une alimentation d'eau à traiter (32) au milieu dudit au moins un tube (30) et une évacuation de concentrat (34) à chaque extrémité dudit au moins un tube (30), l'étage aval comprenant une alimentation d'eau à traiter (32) au milieu dudit au moins un tube (30) et une évacuation de concentrat (34) à chaque extrémité dudit au moins un tube (30), les évacuations (34) d'un étage amont communiquant avec l'alimentation (32) de l'étage aval, chaque étage comprenant en outre au moins une évacuation de perméat (35).
11. 11. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que les modules de filtration (25, 36) d'au moins un des étages de ladite première passe (83) appartiennent à au moins deux groupes de modules ayant des membranes à perméabilités différentes, la perméabilité des membranes d'un module antérieur n'étant pas supérieure à celle des membranes d'un module postérieur depuis la ou les alimentations d'eau à traiter (23, 32) vers la ou les évacuations de concentrat (22, 34) de chaque tube (20, 30).
12. 12. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que ladite première passe (83) comprend au moins deux étages (831, 832), ladite installation comprenant en outre une deuxième passe d'osmose inverse (92), les évacuations de perméat (34) des deuxièmes étages (832) et suivants débouchant à l'entrée de ladite deuxième passe (92).
13. 13. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que ladite première passe (83) comprend au moins deux étages (831, 832), et en ce que les modules de filtration (25, 36) des deuxièmes étages (832) et suivants comprennent des membranes de filtration comprenant des nanoparticules, des nanotubes ou des aquaporines artificielles dans la couche de filtration.
14. 14. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que lesdits modules de filtration (25, 36) ont un diamètre supérieur à 8 pouces.
15. 15. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que le nombre de tubes (20, 30) d'un étage aval est inférieur au nombre de tubes (20, 30) de l'étage amont.
16. 16. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé 25 en ce qu'elle comprend des pompes de surpression montées entre au moins certains des étages (831, 832) de ladite première passe (83).