WO2000003792A1 - Procede et installation de traitement d'eau - Google Patents

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WO2000003792A1
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membrane
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Franc Saux
Jean-Michel Espenan
Jean-Claude Bontemps
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Polymem
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    • C02F2303/16—Regeneration of sorbents, filters

Definitions

  • the present invention relates to improvements made to the treatment of water, in particular drinking water for domestic use, the quality of which corresponds to standardized characteristics which one may wish to want to further improve, for example. individual title.
  • a first group of processes comprises microfiltration and ultrafiltration (hereinafter referred to generally as “membrane filtration”) which use membranes allowing the retention of bodies having dimensions up to 0.1 micron and 0.01 micron (for example filtering viruses): these processes respectively allow clarification and clarification-disinfection of water. However, they do not allow the elimination of small organic or mineral molecules (salts) and it may be necessary to complete the treatment to obtain improved quality water.
  • membrane filtration microfiltration and ultrafiltration
  • Membrane filtration works at low pressure and economically achieves significant flows of clean, disinfected water.
  • Periodic cleaning of the membranes consists of returning filtered water, generally containing an oxidant (chlorine, hydrogen peroxide, etc.), in the opposite direction.
  • the filtered water necessary for cleaning is previously stored in a tank and pumped in the opposite direction, or comes directly from modules during operation.
  • Another group of processes comprises reverse osmosis and nanofiltration (hereinafter referred to generally as "reverse osmosis”) which allow the partial or total elimination of small molecules and which as such can claim to produce water from improved quality drink.
  • 1 invention provides an improved water treatment process which is characterized in that the water to be treated is subjected to membrane filtration, preferably ultrafiltration, to meet the need for a relatively high flow of water current use and in that, to satisfy the need for a reduced flow rate of water of improved quality, water coming from membrane filtration is subjected to a filtration by reverse osmosis, while, outside the production periods of water filtered by reverse osmosis, the upstream face of the osmosis membrane is swept by the flow of membrane filtration water consumed.
  • membrane filtration preferably ultrafiltration
  • each water treatment process is implemented: membrane filtration and reverse osmosis, in its own field of use characterized by the maximum flow of treated water. Furthermore and above all, regular cleaning of the osmosis membrane is devoted to the flow of membrane filtration water consumed. This avoids having to resort to a specific cleaning water flow which, in traditional reverse osmosis filtration systems, is then discharged to the sewer. It is true that this scanning of the osmosis membrane is not carried out at strictly regular time intervals and for strictly predetermined durations. However, the consumption of water for current use, in particular in an individual dwelling, is today such that one is assured of a satisfactory cleaning of the osmosis membrane over a period of time of the order of the day. .
  • the implementation of the method of the invention therefore makes it possible to satisfy all the water requirements, both for drinking water of current use and for drinking water of improved quality, under conditions of appropriate respective flow rates and under satisfactory and economical conditions for maintaining the osmosis membrane.
  • the invention proposes a water treatment installation implementing the above method, which is characterized in that it comprises:
  • a membrane filtration unit preferably an ultrafiltration unit, having an inlet connected to said water inlet to be treated,
  • a reverse osmosis filtration unit comprising at least one osmosis membrane and having: a membrane filtration water inlet which is connected to the outlet of the said membrane filtration unit and which is located upstream of the said membrane osmosis, . a set of reverse osmosis water located downstream of the above-mentioned osmosis membrane and connected to an osmosis water outlet of the installation,
  • a set of membrane filtration water located upstream of the osmosis membrane and connected to an outlet for membrane filtration water of the installation, the aforementioned inlet and outlet for membrane filtration water provided in the unit reverse osmosis filtration being arranged so that the flow of membrane filtration water consumed at the outlet of the membrane filtration water of the installation flows from said inlet to said outlet through the osmosis filtration unit upstream of the osmosis membrane by sweeping the upstream face of the osmosis membrane, thanks to which the installation has
  • the inlet and outlet of membrane filtration water are located at opposite ends of the osmosis membrane.
  • a membrane filtration water storage tank To facilitate the operation of the installation, in particular during the cleaning phases of the membrane filtration unit of which question below, it is desirable to provide that between the outlet of the membrane filtration water from the osmosis filtration unit and the membrane filtration water outlet of the installation is arranged a membrane filtration water storage tank.
  • a circuit for cleaning the membrane filtration unit is provided by reverse circulation of water.
  • filtration membrane which includes a first conduit between the membrane filtration water outlet of the osmosis filtration unit and the outlet end of the membrane filtration unit and a second conduit connecting the inlet end from the membrane filtration unit to an outlet;
  • this cleaning circuit can comprise a reservoir of cleaning product which is in parallel on the abovementioned first duct and which is selectively insertable in the first duct.
  • the membrane filtration unit it is advantageous for the membrane filtration unit to include at least three membrane filtration modules in parallel to ensure permanent availability of water at the outlet while allowing maintenance and cleaning cycles.
  • the coarse filtering device for the water to be treated and / or a booster pump to be provided upstream of the membrane filtration unit.
  • FIGS. 1 to 3 are simplified diagrams of an installation according to the invention illustrated respectively in several functional configurations.
  • the installation illustrated in FIG. 1 essentially comprises a membrane filtration unit designated as a whole by the reference numeral 1 and, in series with this, a reverse osmosis filtration unit designated as a whole by the reference numeral 2.
  • the membrane filtration unit 1 has a water inlet to be treated 3 connected to a water inlet 4, (for example drinking water from a distribution network), preferably by means of a prefilter 5 of coarse filtering and possibly, if the pressure at the water inlet 4 is insufficient, by means of a booster pump 6.
  • the membrane filtration unit 1 can be of any suitable type and have any desired conformation.
  • it is of the ultrafiltration type and consists of a plurality of modules in parallel (four in the drawing) for a purpose which will be indicated below.
  • the outlet 7 for membrane filtration water (here ultrafiltered) of the unit 1 is connected to the inlet 8 of the reverse osmosis filtration unit 2.
  • the inlet 8 is located upstream of at least one membrane osmosis 9 contained in unit 2.
  • Unit 2 has an outlet 10, located downstream of the osmosis membrane 9 and delivering water subjected to the reverse osmosis filtration process (osmosis water OS).
  • unit 2 has another outlet 11 located upstream of the osmosis membrane 9 and delivering membrane filtration water (symbolically designated by UF) which has not been subjected to a reverse osmosis filtration process. .
  • membrane filtration water symbolically designated by UF
  • a distribution of filtered drinking water is obtained which is appropriate to the needs, with the osmosis membrane maintained in operating condition automatically and permanently, by the sole effect of the consumption of UF water delivered by the 'membrane filtration unit.
  • a bold line shows the water circuit from the inlet 4 to the UF and OS outlets.
  • the installation can be arranged in any manner suitable for obtaining correct operation, in particular with regard to its periodic cleaning and control.
  • the ultrafiltration membranes need to be cleaned regularly by circulating against the flow of ultrafiltered water under high pressure (backwashing).
  • This need leads in practice to realize 1 unit with a plurality of ultrafiltration modules in parallel and isolable from each other so that a module to be cleaned can be supplied in the opposite direction under pressure (therefore with a significant flow) ultrafiltered supplied by one, or better, two modules operating in the forward direction, and possibly at the same time as another module remains available to supply UF water to be consumed if the request is made.
  • the tank 12 plays an important role during the module cleaning phases, either that it alone provides the supply of UF water for consumption if no module is available for this purpose, or that it contributes to the supply of water for cleaning a module.
  • an auxiliary cleaning circuit 13 is used, connected to the outlet 11 of the osmosis filtration unit 2, on one side, and the ends on the outlet side of the various modules 14 of the filtration unit. membrane 1, on the other side.
  • the ends on the inlet side of the various modules are all connected at 15 to a drain (sewer).
  • each module receives, at each end, a two-way valve 16 selecting either the direct circulation duct (filtration), or the reverse circulation (cleaning); valve control means (not shown) make it possible for two filtration modules 14 in parallel to supply filtered water directed to a third module for cleaning the latter.
  • the cleaning circuit 13 is associated with a salt water generator 17 comprising a salt tank.
  • the saltwater generator 17 is arranged in parallel on the circuit 13 and can be selectively inserted into the circuit, for example by means of two upstream and downstream solenoid valves 18.
  • the chlorinated cleaning phase of the module 14 x with salt water consists in taking the water UF stored in the tank 12 under constant flow and in passing it through the generator 17 so that it is loaded with salt (sodium chloride for example).
  • salt sodium chloride for example
  • the salt water is transformed into chlorinated water and passes through the module 14 : in the opposite direction, to then be evacuated to the sewer.
  • the generator 17 is short-circuited, and water UF is sent against the flow in the module 14 : for rinsing the circuit and the module (elimination in particular of traces of chlorine).
  • FIG. 3 a chemical cleaning phase of all modules 14.
  • a tank 19 containing detergent is connected to the pump 6 which circulates the cleaning liquid in the direct direction in the modules 14, the cleaning product then being brought back to the tank by line 13 (line in bold lines in FIG. 3).
  • a solenoid valve 20 provided at the outlet of the tank directs the cleaning product on line 15 in the direction of the sewer (bold dashes in FIG. 3).
  • the rinsing of the assembly is obtained by circulating, by the pump 6, water to be treated taken in 4 through the modules 14, then by evacuating the membrane filtration water thus obtained by line 13, through tank 19, and by line 15 to the sewer.
  • the chlorinated water cleaning cycle described above with reference to FIG. 2 uses a circulation of membrane filtration water taken from the outlet 11 of the osmosis filtration unit or taken from the flask 12. In both cases, it is a water which has previously swept the upstream face of the osmosis membrane 9.
  • the osmosis membrane is cleaned not only by the membrane filtration water drawn at the outlet for current consumption outside the enclosure, but also by the filtration water membrane circulated in the chlorinated cleaning cycle, which multiplies the cleaning phases of the osmosis membrane.
  • the installation may include other organs and / or functional cycles necessary for its reliable operation, but which have no direct impact on the subject of the invention and which are not described here. (for example integrity test of the membranes of the modules 14 carried out with compressed air; purge / rinse cycles; pre-filter cleaning cycle 5; etc.).
  • certain cycles such as the chlorinated cleaning cycle, have been described above by way of example in reverse operation. However, other modes of operation are possible (circulation of chlorinated water in the direct direction for example).
  • the implementation of the invention provides many advantages:

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Abstract

L'invention concerne un procédé et une installation de traitement d'eau, qui consistent à soumettre l'eau à traiter à une filtration membranaire (1) pour satisfaire le besoin d'un débit relativement élevé en eau d'utilisation courante (UF) et, pour satisfaire le besoin d'un débit plus réduit en eau de qualité améliorée (OS), à soumettre de l'eau provenant de la filtration membranaire à une filtration par osmose inverse (2), tandis que, en dehors des périodes de production d'eau filtrée par osmose inverse, on fait balayer la face amont de la membrane d'osmose (9) par le flux d'eau de filtration membranaire consommée.

Description

Procédé et installation de traitement d'eau.
La présente invention concerne des perfectionnents apportés au traitement de l'eau, notamment de l'eau potable à usage domestique dont la qualité répond à des caractéris- tiques normalisées que 1 ' on peut souhaiter vouloir encore améliorer par exemple à. titre individuel.
On connaît aujourd'hui divers procédés mettant en oeuvre des membranes pour le traitement de purification de 1 ' eau. Un premier groupe de procédés comprend la microfil- tration et 1 ' ultrafiltration (dénommée ci-après globalement par "filtration membranaire") qui mettent en oeuvre des membranes permettant la rétention de corps ayant des dimensions allant respectivement jusqu'à 0,1 micron et 0,01 micron (par exemple virus filtrants) : ces procédés permettent respectivement la clarification et la clarification- désinfection de l'eau. Toutefois, ils n'autorisent pas l'élimination des petites molécules organiques ou minérales ( sels ) et il peut être nécessaire de compléter le traitement pour obtenir une eau de qualité améliorée.
La filtration membranaire fonctionne à faible pression et permet d'obtenir économiquement des débits importants d'eau claire et désinfectée. Le nettoyage périodique des membranes consiste à renvoyer en sens inverse de l'eau filtrée généralement additionnée d'un oxydant (chlore, peroxyde d'hydrogène, etc.). L'eau filtrée nécessaire au nettoyage est préalablement stockée dans un bac et repompée en sens inverse, ou est directement issue de modules en cours de fonctionnement . Un autre groupe de procédés comprend 1 ' osmose inverse et la nanofiltration (dénommées ci-après globalement pas "osmose inverse") qui permettent l'élimination partielle ou totale de petites molécules et qui à ce titre peuvent prétendre à la production d'eau de boisson de qualité améliorée. Toutefois, ces procédés n'autorisent le traitement que de faibles débits d'eau et se déroulent sous forte pression : il n'est donc pas envisageable de satisfaire de façon économique tous les besoins courants en eau de boisson, notamment dans une habitation individuelle, avec de l'eau osmosée. On sait par ailleurs qu'il est nécessaire de parfaitement éliminer les particules et colloïdes présents dans 1 ' eau que 1 ' on veut passer dans un osmoseur pour ne pas colmater ce dernier irréversiblemen . De plus un balayage de la surface de la membrane d'osmose est nécessaire pour limiter la concentration en espèces retenues à la surface, une trop forte concentration entraînant une chute significative du taux de rejet et de la perméabilité. Ce balayage est souvent réalisé en eau perdue, ce qui entraîne une consommation importante d'eau. L'invention a donc essentiellement pour but de remédier au moins en partie aux inconvénients de 1 ' état actuel de la technique et de proposer une solution originale qui donne satisfaction aux diverses exigences de la pratique. A ces fins, selon un premier de ses aspects,
1 ' invention propose un procédé perfectionné de traitement d'eau qui se caractérise en ce qu'on soumet l'eau à traiter à une filtration membranaire, de préférence une ultrafiltration, pour satisfaire le besoin d'un débit relativement élevé en eau d'utilisation courante et en ce que, pour satisfaire le besoin d'un débit plus réduit en eau de qualité améliorée, on soumet de l'eau provenant de la filtration membranaire à une filtration par osmose inverse, tandis que, en dehors des périodes de production d'eau filtrée par osmose inverse, on fait balayer la face amont de la membrane d'osmose par le flux d'eau de filtration membranaire consommée.
Grâce au procédé de l'invention, on met en oeuvre chaque procédé de traitement d'eau : filtration membranaire et osmose inverse, dans son propre domaine d'utilisation caractérisé par le débit maximum d'eau traitée. En outre et surtout, le nettoyage régulier de la membrane d'osmose est dévolu au flux d'eau de filtration membranaire consommée. On évite ainsi d ' avoir recours à un flux d ' eau de nettoyage spécifique qui, dans les installations traditionnelles de filtration par osmose inverse, est ensuite rejeté à l'égout. Certes ce balayage de la membrane d'osmose n'est pas effectué à des intervalles de temps strictement réguliers et pendant des durées strictement prédéterminées. Toutefois, la consommation en eau pour usage courant, notamment dans une habitation individuelle, est aujourd'hui telle que l'on est assuré d'un nettoyage satisfaisant de la membrane d'osmose sur une période de temps de l'ordre de la journée.
Enfin ce nettoyage s ' effectue de façon entièrement automatique, c'est-à-dire non seulement sans intervention manuelle, mais aussi sans recours à un mécanisme ou automatisme quelconque.
La mise en oeuvre du procédé de 1 ' invention permet donc de satisfaire tous les besoins en eau, aussi bien en eau de boisson d'usage courant qu'en eau de boisson de qualité améliorée, dans des conditions de débits respectifs appropriés et dans des conditions d ' entretien de la membrane d'osmose satisfaisantes et économiques.
Selon un second de ses aspects, l'invention propose une installation de traitement d ' eau mettant en oeuvre le procédé précédent, qui se caractérise en ce qu'elle comporte :
- une arrivée d'eau à traiter,
- une unité de filtration membranaire, de préférence une unité d' ultrafiltration, ayant une entrée raccordée à ladite arrivée d'eau à traiter,
- une unité de filtration par osmose inverse comportant au moins une membrane d'osmose et possédant : une entrée d'eau de filtration membranaire qui est raccordée à la sortie de la susdite unité de filtration membranaire et qui est située en amont de la susdite membrane d ' osmose, . une sertie d'eau osmosée située en aval de la susdite membrane ' osmose et raccordée à une sortie ' eau osmosée de l'installation,
. une sertie d ' eau de filtration membranaire située en amont de la membrane d ' osmose et raccordée à une sortie d'eau de filtration membranaire de l'installation, les susdites entrée et sortie d ' eau de filtration membranaire prévues dans 1 ' unité de filtration par osmose inverse étant disposées de manière que le flux d'eau de filtration membranaire consommée à la sortie d'eau de filtration membranaire de l'installation circule de ladite entrée à ladite sortie à travers l'unité de filtration par osmose en amont de la membrane d ' osmose en balayant la face amont de la membrane d'osmose, ce grâce à quoi l'installation possède
- une sortie d'eau osmosée (eau de qualité améliorée) à relativement faible débit et
- une sortie d'eau de filtration membranaire (eau d'utilisation courante ) à débit relativement plus important en provenance de l'unité de filtration membranaire après balayage de la membrane d'osmose.
Dans un mode de réalisation simple, dans l'unité de filtration par osmose inverse, l'entrée et la sortie d'eau de filtration membranaire sont situées à des extrémités opposées de la membrane d'osmose.
Pour faciliter le fonctionnement de l'installation, notamment au cours des phases de nettoyage de 1 ' unité de filtration membranaire dont question ci-après, il est souhaitable de prévoir qu'entre la sortie d'eau de filtra- tion membranaire de l'unité de filtration par osmose et la sortie d'eau de filtration membranaire de l'installation est disposé un ballon de stockage d'eau de filtration membranaire.
Dans un mode de réalisation pratique de 1 ' installa- tion, on prévoit un circuit de nettoyage de l'unité de filtration membranaire par mise en circulation inverse d'eau de filtration membranaire, qui comprend un premier conduit entre la sortie d'eau de filtration membranaire de l'unité de filtration par osmose et l'extrémité de sortie de l'unité de filtration membranaire et un second conduit raccordant l'extrémité d'entrée de l'unité de filtration membranaire à une évacuation ; ce circuit de nettoyage peut comprendre un réservoir de produit de nettoyage qui est en parallèle sur le susdit premier conduit et qui est insérable sélectivement dans le premier conduit. En particulier, il est avantageux que l'unité de filtration membranaire comporte au moins trois modules de filtration membranaire en parallèle pour assurer une disponibilité permanente d'eau en sortie tout en autorisant les cycles d'entretien et de nettoyage.
Pour satisfaire l'équipement de l'installation, on peut prévoir qu'en amont de l'unité de filtration membranaire soit prévu un dispositif de filtrage grossier de l'eau à traiter et/ou une pompe de gavage.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation préféré donné uniquement à titre d'exemple non limitatif. Dans cette description, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels les figures 1 à 3 sont des schémas simplifiés d'une installation conforme à l'invention illustrée respectivement dans plusieurs configurations fonctionnelles. L'installation illustrée à la figure 1 comprend essentiellement une unité de filtration membranaire désignée dans son ensemble par la référence numérique 1 et, en série avec celle-ci, une unité de filtration par osmose inverse désignée dans son ensemble par la référence numérique 2. L'unité de filtration membranaire 1 possède une entrée d'eau à traiter 3 raccordée à une arrivée d'eau 4, (par exemple eau potable d'un réseau de distribution), de préférence par l'intermédiaire d'un préfiltre 5 de filtrage grossier et éventuellement, si la pression à l'arrivée d'eau 4 est insuffisante, par l'intermédiaire d'une pompe de gavage 6. L'unité de filtration membranaire 1 peut être de tout type approprié et avoir toute conformation souhaitée.
De préférence, elle est du type à ultrafiltration et est constituée d'une pluralité de modules en parallèle (quatre sur le dessin) dans un but qui sera indiqué plus loin.
La sortie 7 d'eau de filtration membranaire (ici ultrafiltrée ) de l'unité 1 est raccordée à l'entrée 8 de l'unité de filtration par osmose inverse 2. L'entrée 8 est située en amont d ' au moins une membrane d ' osmose 9 renfermée dans l'unité 2.
L'unité 2 comporte une sortie 10, située en aval de la membrane d ' osmose 9 et délivrant de 1 ' eau soumise au processus de filtration par osmose inverse (eau osmosée OS).
Enfin, l'unité 2 comporte une autre sortie 11 située en amont de la membrane d'osmose 9 et délivrant de l'eau de filtration membranaire (désignée symboliquement par UF ) n'ayant pas été soumise à un processus de filtration par osmose inverse.
Dans cette installation, toute l'eau de filtration membranaire UF qui est consommée est contrainte, après sa sortie de l'unité de filtration membranaire 1, de traverser 1 ' unité de filtration par osmose inverse 2 en circulant en amont de la membrane d'osmose 9 (de préférence l'entrée 8 et la sortie 11 sont situées à des extrémités opposées de la membrane 9). Par conséquent, la face amont de la membrane 9 est balayée et nettoyée par le flux d'eau de filtration membranaire chaque fois qu'une consommation de celle-ci est requise. Comme il s'agit d'une eau de boisson destinée à l'utilisation courante qui peut être délivrée par l'instal- lation avec un débit important ( le nombre des modules de filtration membranaire est déterminé en conséquence), on est ainsi assuré que la membrane d'osmose est maintenue en permanence dans un état de propreté satisfaisant.
Quant à l'eau osmosée OS délivrée par l'unité d'osmose inverse 2, elle est fournie certes avec un débit faible inhérent au déroulement du processus d'osmose inverse, mais sans toutefois qu'il en résulte un inconvénient notable puisque cette eau de boisson, de qualité améliorée, est réservée à un usage restreint.
Grâce à cet agencement, on obtient une distribution d'eau de boisson filtrée appropriée aux besoins, avec la membrane d'osmose maintenue en état de fonctionnement de façon automatique et permanente, par le seul effet de la consommation d'eau UF délivrée par l'unité de filtration membranaire . Sur la figure 1, on a représenté par un trait gras le circuit de l'eau depuis l'arrivée 4 jusqu'aux sorties UF et OS.
Pour faciliter le fonctionnement de 1 ' installation et éviter la mise en marche de l'unité de filtration membranaire 1 même si une faible quantité d'eau UF ou OS est demandée, on connecte à la sortie 11 de l'unité de filtration par osmose 2 un ballon 12 formant réserve tampon d'eau de filtration membranaire UF.
Pour le reste, l'installation peut être agencée de toute manière appropriée à l'obtention d'un fonctionnement correct, notamment pour ce qui concerne son nettoyage et son contrôle périodiques .
En particulier, dans le procédé d ' ultrafiltration les membranes d 'ultrafiltration nécessitent d'être nettoyées régulièrement par mise en circulation à contresens d'eau ultrafiltrée sous forte pression ( rétrolavage) . Cette nécessité conduit en pratique à réaliser 1 ' unité avec une pluralité de modules d ' ultrafiltration en parallèle et isolables les uns des autres afin qu'un module à nettoyer puisse être alimenté en sens inverse sous pression (donc avec un débit important) en eau ultrafiltrée fournie par un, ou mieux deux modules fonctionnant en sens direct, et éventuellement en même temps qu'un autre module reste disponible pour fournir de l'eau UF à consommer si la demande en est faite.
C'est ainsi qu'on est en pratique conduit à consti- tuer l'unité de filtration membranaire avec au moins deux modules en parallèle (avec impossibilité de fournir de l'eau de consommation pendant la phase de nettoyage ) , avantageusement avec trois modules ou de préférence avec quatre modules, ce dernier cas étant illustré à la figure 1.
On notera ici que le ballon 12 joue un rôle important pendant les phases de nettoyage des modules, soit qu'il assure seul la fourniture d'eau UF à la consommation si aucun module n'est disponible à cet effet, soit qu'il contribue à la fourniture d ' eau pour le nettoyage d ' un module.
Dans ces conditions, on met en oeuvre un circuit auxiliaire de nettoyage 13, connecté sur la sortie 11 de l'unité de filtration par osmose 2, d'un côté, et les extrémités côté sortie des divers modules 14 de l'unité de filtration membranaire 1, de l'autre côté. De plus, les extrémités côté entrée des divers modules sont toutes raccordées en 15 à une évacuation (égout).
Pour pouvoir réaliser les diverses interconnexions sélectives des modules entre eux et/ou avec le reste de l'installation, chaque module reçoit, à chaque extrémité, une vanne deux voies 16 sélectionnant soit le conduit de circulation directe (filtration), soit le conduit de circulation inverse (nettoyage) ; des moyens de commande des vannes (non montrés) permettent de faire en sorte que deux modules de filtration 14 en parallèle fournissent de l'eau filtrée dirigée vers un troisième module pour le nettoyage de celui-ci.
Le nettoyage des modules s ' effectuant avec de 1 ' eau salée, on associe au circuit de nettoyage 13 un générateur d'eau salée 17 comportant un bac à sel. Le générateur d'eau salée 17 est disposé en parallèle sur le circuit 13 et est insérable sélectivement dans le circuit, par exemple au moyen de deux électrovannes amont et aval 18. A titre d'exemple on a représenté aux figures 2 et
3 un processus de nettoyage d'un des modules 14: alimenté à contre-sens par deux modules en parallèle 142 et 143, tandis que le quatrième module 144 reste disponible pour satisfaire une éventuelle demande de consommation en eau UF.
En se référant tout d'abord à la figure 2, la phase de nettoyage chloré du module 14x par l'eau salée consiste à prélever l'eau UF stockée dans le ballon 12 sous débit constant et à lui faire traverser le générateur 17 afin qu'elle se charge en sel (chlorure de sodium par exemple). Par excitation d'une électrode prévue dans le circuit 13, l'eau salée est transformée en eau chlorée et traverse le module 14: à contresens, pour ensuite être évacuée à l'égout. Après un certain temps, le générateur 17 est court- circuité, et de l'eau UF est envoyée à contresens dans le module 14: pour le rinçage du circuit et du module (élimina- tion notamment des traces de chlore).
A la figure 3 est représentée une phase de nettoyage chimique de tous les modules 14. Une cuve 19 contenant du produit lessiviel est connectée à la pompe 6 qui fait circuler le liquide de nettoyage dans le sens direct dans les modules 14, le produit de nettoyage étant ensuite ramené à la cuve par la ligne 13 ( ligne en traits gras sur la figure 3). Une fois le cycle de nettoyage achevé, une électrovanne 20 prévue à la sortie de la cuve dirige le produit de nettoyage sur la ligne 15 en direction de l'égout (tirets gras sur la figure 3). A la fin de ce cycle, le rinçage de l'ensemble est obtenu en faisant circuler, par la pompe 6, de l'eau à traiter prélevée en 4 à travers les modules 14, puis en évacuant l'eau de filtration membranaire ainsi obtenue par la ligne 13, à travers la cuve 19, et par la ligne 15 vers l'égout.
On notera que le cycle de nettoyage en eau chlorée décrit plus haut en regard de la figure 2 fait appel à une circulation d'eau de filtration membranaire prélevée à la sortie 11 de l'unité de filtration par osmose ou prélevée dans le ballon 12. Dans les deux cas, il s'agit d'une eau qui a effectué, au préalable, un balayage de la face amont de la membrane d'osmose 9. Ainsi, la membrane d'osmose est nettoyée non seulement par l'eau de filtration membranaire tirée en sortie pour la consommation courante à l'extérieur de l'enceinte, mais aussi par l'eau de filtration membra- naire mise en circulation dans le cycle de nettoyage chloré, ce qui multiplie les phases de nettoyage de la membrane d ' osmose.
Bien entendu, l'installation peut comporter d'autres organes et/ou cycles fonctionnels nécessaires à son fonc- tionnement fiables, mais qui n'ont pas d'incidence directe sur l'objet de l'invention et qui ne sont pas décrits ici (par exemple test d'intégrité des membranes des modules 14 effectué avec de l'air comprimé ; cycles de purge/rinçage ; cycle de nettoyage du préfiltre 5 ; etc.). De même certains cycles, tel que le cycle de nettoyage chloré, a été décrit plus haut à titre d'exemple dans un fonctionnement à contresens . Toutefois d ' autres modes de fonctionnement sont envisageables (circulation de l'eau chlorée en sens direct par exemple). En définitive, la mise en oeuvre de l'invention procure de nombreux avantages :
- utilisation de l'eau de filtration membranaire pour balayer à grand débit et fréquemment la surface amont de la membrane d'osmose, conduisant à une économie de l'eau nécessitée par ce nettoyage ;
- balayage de la face amont de la membrane d'osmose par la totalité de l'eau de filtration mebranaire utilisée aussi bien pour la consommation que pour l'entretien de l'installation, ce qui accroît l'importance et la fréquence de ce balayage ;
- utilisation d'un ballon de réserve d'eau de filtration membranaire servant de tampon et évitant la mise en marche de l'ensemble de l'installation lorsqu ' est demandée une petite quantité d'eau de filtration membranaire ou d'eau osmosée ;
- séparation des circuits de distribution, en aval de l'unité de filtration membranaire, en fonction des capacités de production propre respectives de 1 ' unité de filtration membranaire et de l'unité de filtration par osmose, permettant de réduire la taille et le coût de 1 ' installation ;
- facilité d ' adaptation des séquences de fonctionnement de 1 ' installation en fonction des besoins ;
- facilité d'automatisation du fonctionnement de l'installation quel que soient le nombre et la nature des fonctions, et y compris pour l'entretien de l'unité de filtration par osmose.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de traitement d'eau, caractérisé en ce qu'on soumet l'eau à traiter à une filtration membranaire (1) pour satisfaire le besoin d'un débit relativement élevé en eau d'utilisation courante (UF) et en ce que, pour satisfaire le besoin d'un débit plus réduit en eau de qualité améliorée ( OS ) , on soumet de 1 ' eau provenant de la filtration membranaire à une filtration par osmose inverse ( 2 ) , tandis que, en dehors des périodes de production d'eau filtrée par osmose inverse, on fait balayer la face amont de la membrane d'osmose (9) par le flux d'eau de filtration membranaire consommée.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la filtration membranaire ( 1 ) est une ultrafiltration.
3. Installation de traitement d ' eau mettant en oeuvre le procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisée e ce qu'elle comporte : - une arrivée d'eau à traiter,
- une unité de filtration membranaire ( 1 ) ayant une entrée (3) raccordée à ladite arrivée d'eau à traiter (4),
- une unité de filtration par osmose inverse ( 2 )comportant au moins une membrane d ' osmose ( 9 ) et possédant : . une entrée (8) d'eau de filtration membranaire qui est raccordée à la sortie (7) de la susdite unité de filtration membranaire ( 1 ) et qui est située en amont de la susdite membrane d ' osmose ( 9 ) , . une sortie (10) d'eau osmosée située en aval de la susdite membrane d ' osmose ( 9 ) et raccordée à une sortie d'eau osmosée (OS) de l'installation,
. une sortie (11) d'eau de filtration membranaire située en amont de la membrane d ' osmose ( 9 ) et raccordée à une sortie d'eau de filtration membranaire (UF) de 1 ' installa- tion,
. les susdites entrée (8) et sortie (11) d'eau de filtra- tion membranaire prévues dans 1 ' unité de filtration par osmose inverse ( 2 ) étant disposées de manière que le flux d'eau de filtration membranaire consommée à la sortie d'eau de filtration membranaire de l'installation circule de ladite entrée (8) à ladite sortie (11) à travers l'unité de filtration par osmose (2) en amont de la membrane d ' osmose ( 9 ) en balayant la face amont de la membrane d'osmose, ce grâce à quoi 1 ' installation possède - une sortie d'eau osmosée (eau de qualité améliorée) à relativement faible débit et
- une sortie d'eau de filtration membranaire (eau d'utilisation courante) à débit relativement plus important en provenance de 1 ' unité de filtration membranaire après balayage de la membrane d'osmose.
4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'unité de filtration membranaire est une unité d ' ultrafiltration.
5. Installation selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que, dans l'unité de filtration par osmose inverse (2), l'entrée (8) et la sortie (11) d'eau de filtration membranaire sont situées à des extrémités opposées de la membrane d'osmose (9).
6. Installation selon l'une quelconque des revend!- caitons 3 à 5, caractérisée en ce qu'entre la sortie (11) d ' eau de filtration membranaire de 1 ' unité de filtration par osmose (2) et la sortie d'eau de filtration membranaire de l'installation est disposé un ballon (12) de stockage d'eau de filtration membranaire.
7. Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un circuit de nettoyage de l'unité de filtration membranaire par mise en circulation inverse d'eau de filtration membranaire, qui comprend un premier conduit (13) entre la sortie (11) d'eau de filtration membranaire de l'unité de filtration par osmose (2) et l'extrémité de sortie de l'unité de filtration membranaire (1) et un second conduit (15) raccordant l'extrémité d'entrée de l'unité de filtration membranaire (1) à une évacuation.
8. Installation selon la revendication 7, caracté- risée en ce que le circuit de nettoyage comprend un réservoir (17) de produit de nettoyage qui est en parallèle sur le susdit premier conduit ( 13 ) et qui est insérable sélectivement ( 8 ) dans le premier conduit ( 13 ) .
9. Installation selon l'une quelconque des revendi- cations 3 à 8, caractérisée en ce que l'unité de filtration membranaire (1) comporte au moins trois modules (14) de filtration membranaire en parallèle.
10. Installation selon la revendication 9 et la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que chaque extré- mité de chaque module (14) de filtration membranaire est équipée d'une vanne de sélection (16) positionnable de manière à commander dans ledit module de filtration membranaire (14) un écoulement d'eau dans le sens direct (filtration) ou dans le sens inverse (nettoyage), et en ce qu'elle comporte des moyens de commande des vannes agencées de manière telle que deux modules de filtration membranaire en parallèle fournissent de l'eau filtrée dirigée vers le troisième module pour le nettoyage de celui-ci.
11. Installation selon l'une quelconque des revendi- cations 3 à 10, caractérisée en ce qu'en amont de l'unité de filtration membranaire est prévu un dispositif (5) de filtrage grossier de l'eau à traiter.
12. Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 11, caractérisée en ce qu'en amont de l'unité de filtration membranaire est prévue une pompe de gavage ( 6 ) .
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