WO2006056717A1 - Unite de decantation et installation monobloc pour le traitement d'eau associant ladite unite de decantation a un systeme de filtration - Google Patents

Unite de decantation et installation monobloc pour le traitement d'eau associant ladite unite de decantation a un systeme de filtration Download PDF

Info

Publication number
WO2006056717A1
WO2006056717A1 PCT/FR2005/050979 FR2005050979W WO2006056717A1 WO 2006056717 A1 WO2006056717 A1 WO 2006056717A1 FR 2005050979 W FR2005050979 W FR 2005050979W WO 2006056717 A1 WO2006056717 A1 WO 2006056717A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
unit
filtration system
separators
settling
Prior art date
Application number
PCT/FR2005/050979
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-François RAY
Original Assignee
Indray
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Indray filed Critical Indray
Publication of WO2006056717A1 publication Critical patent/WO2006056717A1/fr

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5281—Installations for water purification using chemical agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0012—Settling tanks making use of filters, e.g. by floating layers of particulate material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0039—Settling tanks provided with contact surfaces, e.g. baffles, particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/0039—Settling tanks provided with contact surfaces, e.g. baffles, particles
    • B01D21/0051—Plurality of tube like channels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24—Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/2405—Feed mechanisms for settling tanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24—Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/2444—Discharge mechanisms for the classified liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24—Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/245—Discharge mechanisms for the sediments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/30—Control equipment
    • B01D21/305—Control of chemical properties of a component, e.g. control of pH
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C02F1/004—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using large scale industrial sized filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage

Definitions

  • the invention relates to a new settling unit, and a monobloc installation for water treatment comprising said raw water settling unit to be treated and a filtration system.
  • the installation of the invention is more particularly suitable for the treatment of water supplying small settlements, up to about 16 000 inhabitants where there is no specific treatment plant.
  • the water supplied in some villages is spring water which, initially drinkable, can quickly be the subject of bacteriological pollution or physicochemical pollution.
  • one of the widely used treatments consists of a bleach treatment.
  • this type of solution is not satisfactory since it is often poorly controlled.
  • it gives the water an unpleasant taste.
  • the regulation of drinking water quality is setting an example by being the European turbidity standard which is currently less than 0.5 nfu. This therefore means that there is a significant need for effective pollution control systems that can be implemented easily, at low cost, and does not have the above disadvantages.
  • a system of this type is disclosed, for example, in document FR-A-2 374 068. More specifically, this reference describes a plant combining in a single chamber, decantation and filtration, the settling system being mounted directly in the submersion chamber. of the filter.
  • the device described has a number of disadvantages. First, it is intended to wash against the current simultaneously or separately, the filter and the settling system. In the case of separate washing, it is specified that the washing of the settling tank must necessarily be carried out following the washing of the filtering layer. In fact, the water used for the backwashing comes from the supply valve positioned at the bottom of the installation, and necessarily passes through the filter before going to the decanter, which implies that in case of separate washing , the water recovered above the filter must be clean.
  • FR-A-I 410 200 describes an installation for the separation of suspensions in water, consisting of two elements respectively, a decanting device and a filtration device.
  • the two devices are connected by a double central concentric pipe in which the water to be treated flows and the water decanted.
  • the entire installation must be stopped.
  • the settling device is actually a clarifying device with swirling flocculation curve. There are no separators.
  • Document FR-A-2 493 719 describes a filter settling tank composed of a sheet-metal cylinder with a conical bottom acting as a settling device, the cylinder being supported by two uprights on which a filtering ramp irrigating filter bags is held. Again, there are no separators and therefore no optimal settling.
  • the Applicant has developed a new settling unit incorporating separators having a specific shape giving them a contact surface with the water to be treated optimally, thus greatly reducing the size of the installation while ensuring the treatment of a sufficient quantity of water for populations of several thousand inhabitants.
  • the invention therefore relates to a settling unit having: in its upper part, separators for separating the raw water sludge it contains, means for recovery of decanted water, preferably a chute, overcoming the separators, in its lower part, a raw water supply pipe and a sludge extraction system, characterized in that the separators are in the form of identical corrugated plates having a front face and a back face, each corrugation defining oblique channels parallel to each other, the plates being contiguous to each other so that the front face of the plate n is in contact with the front face of the plate n + 1 and that the reverse face of the plate n + 2 is in contact with the reverse side of the plate n + 1.
  • the oblique channels are oriented at an angle of 60 ° with respect to the vertical.
  • each oblique channel has parallel corrugations or indentations formed in the direction of progression of the liquid to be treated.
  • the settling unit of the invention is provided with a sludge extraction system in the form of a collector arranged at the periphery of the separators, and at the bottom of which is positioned a pipe with holes, the pipe being connected to a suction system.
  • the sludge extraction means of the invention makes it possible to extract the portion of the sludge recovered by gravity at the bottom of the collector, and this in the absence any washing of the separators. As a result, there is a permanent mud wall in suspension under the separators.
  • the invention also relates to a monobloc installation for water treatment implementing the decanting unit described above.
  • the plant comprises a settling unit through which flows from bottom to top, the raw water to be treated, the settling unit being positioned on a filtration device through which passes, by gravity, water decanted.
  • the decantation unit is hermetically separated from the filtration device by means of a partition and is provided with a pipe connecting the top of the decanter to the top of the filtration system, in which the water circulates. decanted.
  • the settling unit or the filtration system is autonomous, which means that in the event of a module failure, it suffices to replace said module,
  • the filtration system it is conventionally composed of a nozzle plate on which at least one filter layer rests, an evacuation chamber being arranged under said plate.
  • the filter layers and their composition will vary depending on the chemical composition of the liquid to be treated.
  • the pipe connecting the decanter leads to the top of the filtration system in a water distribution trough.
  • the installation of the invention is advantageously equipped with a chemical pre-treatment unit for raw water.
  • this pre-treatment unit is located upstream of the settling tank and contains means for storing, mixing and agitating the chemicals necessary for treating the water.
  • This unit also features pumps and control valves to manage the flow rates of each of the chemicals.
  • the installation combines the settling unit and a filtration device associated with a treated water storage tank.
  • the filtration device is detached from the settling device and the settling device is positioned on the storage unit.
  • the water to be treated passes into the decanting device, then the decanted water is filtered and then stored and chemically treated in the storage unit.
  • the filtration unit is in the form of two sand filters maintained in pressure, the backwash of which is ensured, if necessary, by the water present in the storage tank.
  • this storage tank has two compartments, respectively:
  • a first compartment in which the decanted and filtered water arrives which serves, if necessary, to the filter backwash, and a second compartment fed by the water of the first compartment and in which the water is chemically treated; .
  • the decantation unit is positioned on the filtration unit and the decantation unit is in the form of two concentric cylinders, respectively:
  • Figure 1 is a schematic perspective view of the installation of the invention according to a first embodiment.
  • Figure 2 is a sectional view of the separators contained in the decanting unit.
  • Figure 3 is a schematic perspective view of the installation according to a second embodiment of the invention.
  • Figure 4 is a schematic perspective representation of the invention according to a third embodiment.
  • FIG. 1 there is shown schematically the installation of the invention.
  • This installation comprises three separate modules, respectively a settling unit (1) connected to a chemical pre-treatment device (2), the decantation module being positioned above a filtration system (3).
  • the vessel in which the settling and filtration elements are integrated is made of stainless steel and is circular in shape.
  • the settling unit (1) is hermetically separated from the filtration system (3) by means of a partition (4). Therefore, the passage of the decanted water to the filter is performed by means of an outer pipe (5) connecting the top of the decanter at the top of the filtration system.
  • the settling unit will now be described in more detail.
  • this unit is equipped in its bottom, a sludge collector (6) at the bottom of which is positioned a pipe (7) sludge evacuation, itself connected to a suction pipe (8). ).
  • the sludge evacuation pipe (7) is provided throughout its length with perforations allowing the passage of sludge by suction.
  • the inlet pipe (9) of the raw water to be treated is preceded, as already said, by a chemical pre-treatment unit (2), which incorporates the means necessary for storing, mixing and dosing the chemicals.
  • a chemical pre-treatment unit (2) which incorporates the means necessary for storing, mixing and dosing the chemicals.
  • the choice of chemicals will be made according to the physicochemical nature and the type of pollution of the raw water to be treated.
  • the raw water thus arriving near the bottom of the settling unit then goes up into the tank to pass through the decantation system itself, consisting of separators. This zone is shown schematically in FIG. 1 by the reference (10).
  • separators are shown in section in FIG. They are constituted by the association of corrugated plates (11) contiguous to each other.
  • each plate form oblique channels (12) parallel to each other, forming an angle of 60 ° with the vertical. If we define a front face and a reverse face for each of the plates (11), the plates are contiguous in the following manner.
  • the front face of the plate n is contiguous to the front face of the plate n + 1, while the reverse side of the plate n + 2 is contiguous with the reverse side of the face n + 1, the front face of the plate n + 3 then being contiguous to the front face of the plate n + 2.
  • Such a conformation makes it possible to optimize the flow of water, and thus the settling by increasing the contact surface.
  • a single mold is sufficient to manufacture each of the plates, since their association is obtained by turning one plate over the other.
  • each channel has corrugations arranged in the direction of the flow of water. These undulations (13) appear clearly in FIG.
  • the decanted water is recovered by means of a circular chute (14), also provided with not shown perforations.
  • This chute is connected to the pipe (5) so as to allow the passage of the decanted water in the filtration unit (3).
  • the water therefore arrives in this filtration unit through the pipe (15).
  • This pipe is open so as to allow the water supply of the filter overflow.
  • the actual filter element (16) composed of one or more layers of granular material chosen, again, depending on the nature of the liquid to be treated.
  • the filter layer or layers are supported by a plate (17) through which nozzles (18) pass through which the water passes into the manifold (19). The clean water is then discharged through the pipe (20).
  • the water to be treated first goes into the chemical pre-treatment unit to change the physicochemical characteristics of the liquid for decantation and filtration.
  • the water may be premixed with a flocculant so as to promote settling.
  • the level of it rises to cross then the convolutions created by the separators.
  • part of them falls by gravity into the bottom of the collector and is then sucked in cycles. In other words, a veil of sludge subsist under the separators to ensure a first decantation step.
  • the decanted water is then transmitted to the top of the filtration system.
  • the decanted water then travels the filtering layers from top to bottom, to be transmitted into the clean water collector through the nozzles arranged in the tray, support filter layers.
  • the cleaning of the settling unit is obtained solely by the combination of the sludge collector and the suction pipe. So there is never against washing separators, which allows to obtain a permanent slime web under said separators.
  • the backwashing of the filtration system is possible by sucking clean water through the pipe (20), then discharging the dirty water through the pipes (15) and (5).
  • FIG. 1 A second embodiment of the invention is shown in FIG. 1
  • the plant comprises in association the decantation unit of the invention (21) identical to that previously described, a filtration unit (22) and a decanted and filtered water storage unit ( 23).
  • the plant further comprises, upstream of the settling tank, two tanks (24, 25) in which the water, before being decanted, is subjected to a flocculation stage. Downstream of the settling unit, there is a new tank (26) constituting a buffer tank of decanted water.
  • the filtration device (22) combines two pressure sand filters by implementing two reversible pumps (27). The two filters are used separately, which has the advantage of ensuring a continuous operation of the installation in the event that one of the two filters is clogged and it is necessary to wash it.
  • the storage tank (23) comprises two compartments (not shown), respectively a first compartment in which the filtered water is discharged and a second compartment containing decanted filtered water coming from overflow of the first compartment, and in which the water is chemically treated.
  • the chemical treatment is carried out via unrepresented nozzles feeding the chemical compartment.
  • the chemically treated water is then passed to a storage tank (28) connected to taps (29) for drawing water.
  • the third embodiment is shown in FIG. 4.
  • the settling unit (30) and the filtration unit (31) are superimposed.
  • the settling unit is provided with two concentric compartments, respectively a central compartment (32) and provided with separators (33) in which the water intended to be decanted arrives and an outer compartment (34) in which the decanted water is discharged after passing over the separators.
  • the water thus decanted circulates continuously via perforations (35) between the outer compartment and the filtration device, in this case a sand filter disposed below the decantation unit.
  • the sand filter cleaning is provided by means of compressed air stored in a tank (not shown).
  • the installation of the invention is more particularly used for the supply of drinking water to low population areas, up to 16,000 inhabitants.
  • the filtration rate will be between 5 and 100 m 3 / h as needed.
  • the dimensions of the installation can vary advantageously, exclusively in terms of diameter, so as not to generate systems at too great height.
  • the characteristics of the separators are such that they make it possible to improve the efficiency of the decantation compared to the known systems for similar dimensions, thus making it possible to reduce the size of the installation.
  • the invention is the advantages that ensue from the above description.
  • the hermetic separation of the settling and filtration systems is noted, which makes it possible to maintain a sludge web on the surface of the separators, and thus to ensure a pre-settling step.
  • the module system makes it possible to change one of the modules in case of failure, without immobilizing the installation.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

Installation monobloc pour le traitement d'eau comprenant une unité de décantation au travers de laquelle circule de bas en haut l'eau brute à traiter, l'unité de décantation étant positionnée au-dessus d'un dispositif de filtration au travers duquel passe par gravité l'eau décantée, caractérisée en ce que l'unité de décantation est hermétiquement séparée du dispositif de filtration au moyen d'une cloison et en ce qu'elle est munie d'une canalisation reliant le sommet du décanteur au sommet du système de filtration dans laquelle circule l'eau décantée.

Description

UNITE DE DECANTATION ET INSTALLATION MONOBLOC POUR LE
TRAITEMENT D'EAU ASSOCIANT LADITE UNITE DE DECANTATION A UN SYSTEME DE FILTRATION
L'invention a pour objet une nouvelle unité de décantation, ainsi qu'une installation monobloc pour le traitement d'eau comprenant ladite unité de décantation de l'eau brute à traiter et un système de filtration.
L'installation de l'invention est plus particulièrement adaptée pour le traitement d'eau alimentant les petites agglomérations, jusqu'à environ 16 000 habitants où il n'existe pas d'usine de traitement spécifique. A l'heure actuelle, l'eau fournie dans certains villages est de l'eau de source qui, potable au départ, peut faire rapidement l'objet de pollution bactériologique ou de pollution physico-chimique. Dans ce cas, l'un des traitements largement usités consiste en un traitement à la javel. Néanmoins, ce type de solution n'est pas satisfaisant puisque souvent mal contrôlé. En outre, il confère à l'eau un goût désagréable. Parallèlement, la réglementation relative à la qualité de l'eau potable se durcit un exemple en étant la norme de turbidité européenne qui est actuellement inférieure à 0,5 nfu. Cela signifie donc qu'il existe un besoin important dans des systèmes de dépollution efficaces qui puissent être mis en place facilement, à des coûts limités, et qui ne présente pas les inconvénients ci-dessus.
Un système de ce type est par exemple divulgué dans le document FR-A-2 374 068. Plus précisément, cette référence décrit une installation combinant dans une même enceinte, décantation et filtration, le système de décantation étant monté directement dans la chambre de submersion du filtre. Le dispositif décrit présente un certain nombre d'inconvénients. Tout d'abord, il est prévu de laver à contre courant simultanément ou de manière séparée, le filtre et le système de décantation. En cas de lavage séparé, il est spécifié que le lavage du décanteur doit être effectué nécessairement à la suite du lavage de la couche filtrante. En effet, l'eau utilisée pour le contre lavage provient de la vanne d'alimentation positionnée en bas de l'installation, et passe nécessairement à travers le filtre avant d'aller au décanteur, ce qui implique qu'en cas de lavage séparé, l'eau récupérée au dessus du filtre doit être propre. Quoi qu'il en soit, que le nettoyage du décanteur et du système de filtration soit séparé ou simultané, l'ensemble des boues présentes à la surface des séparateurs est récupéré au fond du décanteur, puis éliminé au moyen d'une canalisation d'évacuation. Or, l'homme du métier sait que pour obtenir une décantation efficace, il convient de laisser sous les séparateurs, un voile de boue permettant une pré-décantation de l'eau brute. Un autre inconvénient concerne la forme en trémie ou cunéiforme de la cloison séparant le dispositif de décantation de la chambre de submersion conduisant à obtenir une vitesse de circulation variable du liquide et donc un traitement non homogène du fluide. Enfin et surtout, la forme spécifique des séparateurs de l'unité de décantation, lesquels sont composés de multiples tôles minces verticales et parallèles, entre lesquelles sont disposées d'autres tôles constituant des entretoises, ne permet pas une décantation optimale.
Le document FR-A-I 410 200 décrit une installation pour la séparation de suspensions dans les eaux, constituée de deux éléments respectivement, un dispositif de décantation et un dispositif de filtration. Les deux dispositifs sont reliés par une double canalisation centrale concentrique dans laquelle coulent l'eau à traiter et l'eau décantée. En cas de panne de l'un des deux modules, c'est toute l'installation qu'il faut stopper. Dans cette installation, le dispositif de décantation est en réalité un dispositif de clarification à courbe tourbillonnante de floculation. Il n'y a pas de séparateurs.
Le document FR- A- 2 493 719 décrit un décanteur filtrant composé d'un cylindre en tôle à fond conique faisant office de dispositif de décantation, le cylindre étant supporté par deux montants sur lesquels est maintenue une rampe filtrante irrigant des sacs filtrants. Là encore, il n'y a pas de séparateurs et donc pas de décantation optimale.
Il ressort de ce qui précède que les installations "compactes" connues à ce jour ne permettent pas de traiter des volumes d'eau suffisants pour alimenter ponctuellement (en cas de catastrophe naturelle) ou de manière durable (dans le cas de petites agglomérations), plusieurs milliers d'habitants.
L'installation développée par le Demandeur vise à résoudre l'ensemble de ces inconvénients.
Pour ce faire, le Demandeur a mis au point une nouvelle unité de décantation intégrant des séparateurs présentant une forme spécifique leur conférant une surface de contact avec l'eau à traiter optimale, permettant ainsi de réduire considérablement l'encombrement de l'installation tout en assurant le traitement d'une quantité d'eau suffisante pour des populations de plusieurs milliers d'habitants. L'invention a donc pour objet une unité de décantation présentant : dans sa partie supérieure, des séparateurs permettant de séparer l'eau brute des boues qu'elle contient, des moyens de récupération de l'eau décantée, avantageusement une goulotte, surmontant les séparateurs, dans sa partie inférieure, une canalisation d'arrivée d'eau brute et un système d'extraction des boues, caractérisée en ce que les séparateurs se présentent sous la forme de plaques ondulées identiques, présentant une face recto et une face verso, chaque ondulation définissant des canaux obliques parallèles entre-eux, les plaques étant accolées entre-elles de sorte à ce que la face recto de la plaque n soit en contact avec la face recto de la plaque n+1 et que la face verso de la plaque n+2 soit en contact avec la face verso de la plaque n+1.
Selon une autre caractéristique, les canaux obliques sont orientés d'un angle de 60° par rapport à la verticale.
Par ailleurs, pour optimiser encore d'avantage le phénomène de décantation en augmentant la surface de contact, chaque canal oblique présente des ondulations ou échancrures parallèles entre elles ménagées dans le sens de progression du liquide à traiter.
Selon une autre caractéristique, l'unité de décantation de l'invention est munie d'un système d'extraction de boue se présentant sous la forme d'un collecteur agencé au droit de la périphérie des séparateurs, et au fond duquel est positionné une canalisation munie de trous, la canalisation étant connectée à un système d'aspiration. En d'autres termes, et contrairement au système proposé dans l'art antérieur, le moyen d'extraction de boues de l'invention permet d'extraire la partie des boues récupérée par gravité au fond du collecteur, et ce en l'absence de tout lavage des séparateurs. Dès lors, on retrouve en permanence un voile de boue en suspension sous les séparateurs.
L'invention a également pour objet une installation monobloc pour le traitement d'eau mettant en œuvre l'unité de décantation ci-avant décrite.
Cette installation peut recouvrir au moins trois modes de réalisation. Dans un premier mode de réalisation, l'installation comprend une unité de décantation au travers de laquelle circule de bas en haut, l'eau brute à traiter, l'unité de décantation étant positionnée sur un dispositif de filtration au travers duquel passe, par gravité, l'eau décantée.
Dans ce mode de réalisation, l'unité de décantation est hermétiquement séparée du dispositif de filtration au moyen d'une cloison et est munie d'une canalisation reliant extérieurement le sommet du décanteur au sommet du système de filtration, dans laquelle circule l'eau décantée.
Une telle installation présente au moins trois avantages, respectivement :
- l'unité de décantation ou le système de filtration est autonome, ce qui signifie qu'en cas de panne d'un module, il suffit de remplacer ledit module,
- le passage de l'eau décantée jusque vers le système de filtration est effectué à vitesse constante et contrôlée et permet donc un traitement efficace
- le lavage à contre courant du filtre n'entraîne pas le lavage du décanteur, ce qui signifie que les séparateurs du décanteur présentent, en permanence, un voile de boue permettant d'assurer une étape de pré-décantation.
En ce qui concerne le système de filtration, celui ci est composé de manière classique d'un plateau à tuyères sur lequel repose au moins une couche filtrante, une chambre d'évacuation étant agencée sous ledit plateau. Bien entendu, les couches filtrantes et leur composition varieront en fonction de la composition chimique du liquide à traiter.
Pour permettre une répartition homogène du liquide décanté provenant du sommet du décanteur, la canalisation reliant le décanteur débouche au sommet du système de filtration dans une goulotte de répartition d'eau.
Enfin, l'installation de l'invention est avantageusement équipée d'une unité de pré- traitement chimique de l'eau brute. En pratique, cette unité de pré- traitement est située en amont du décanteur et contient des moyens de stockage, de mélange et d'agitation des produits chimiques nécessaires au traitement de l'eau. Cette unité présente également des pompes et des vannes de régulation permettant de gérer les débits de chacun des produits chimiques. Dans un second mode de réalisation, l'installation combine l'unité de décantation et un dispositif de filtration associés à une cuve de stockage d'eau traitée.
Dans cette configuration, le dispositif de filtration est détaché du dispositif de décantation et le dispositif de décantation est positionné sur l'unité de stockage.
En pratique, l'eau à traiter passe dans le dispositif de décantation, puis l'eau décantée est filtrée pour être ensuite stockée et chimiquement traitée dans l'unité de stockage. Avantageusement, l'unité de filtration se présente sous forme de deux filtres à sable maintenus en pression, dont le contre-lavage est assuré, le cas échéant, par l'eau présente dans la cuve de stockage. Avantageusement, cette cuve de stockage présente deux compartiments, respectivement :
- un premier compartiment dans lequel arrive l'eau décantée et filtrée, laquelle sert, le cas échéant, au contre-lavage du filtre, et - un second compartiment alimenté par l'eau du premier compartiment et dans lequel l'eau est traitée chimiquement.
Dans un troisième mode de réalisation, l'unité de décantation est positionnée sur l'unité de filtration et l'unité de décantation se présente sous la forme de deux cylindres concentriques, respectivement :
- un cylindre central dans lequel sont positionnés les séparateurs, et
- un cylindre extérieur dans lequel circule l'eau décantée provenant, par débordement, du cylindre central, le fond du cylindre extérieur communiquant directement avec l'unité de filtration, notamment par le biais d'orifices.
L'invention et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation suivants à l'appui des figures annexées.
La figure 1 est une représentation schématique en perspective de l'installation de l'invention selon un premier mode de réalisation.
La figure 2 correspond à une vue en coupe des séparateurs contenus dans l'unité de décantation.
La figure 3 est une représentation schématique en perspective de l'installation selon un second mode de réalisation de l'invention. La figure 4 est une représentation schématique en perspective de l'invention selon un troisième mode de réalisation.
Sur la figure 1, on a représenté schématiquement l'installation de l'invention. Cette installation comprend trois modules distincts, respectivement une unité de décantation (1) reliée à un dispositif de pré-traitement chimique (2), le module de décantation étant positionné au-dessus d'un système de filtration (3). Dans cet exemple de réalisation, la cuve dans laquelle sont intégrés les éléments de décantation et de filtration est réalisée en inox et est de forme circulaire.
Selon une première caractéristique de l'invention, l'unité de décantation (1) est séparée hermétiquement du système de filtration (3) au moyen d'une cloison (4). Dès lors, le passage de l'eau décantée jusqu'au filtre est effectué au moyen d'une canalisation extérieure (5) reliant le sommet du décanteur au sommet du système de filtration.
L'unité de décantation va maintenant être décrite plus en détail.
De bas en haut, cette unité est équipée dans son fond, d'un collecteur de boues (6) au fond duquel est positionnée une canalisation (7) d'évacuation des boues, elle-même connectée à une tubulure d'aspiration (8). En pratique, la canalisation d'évacuation des boues (7) est munie sur toute sa longueur de perforations permettant le passage des boues par aspiration.
On trouve ensuite, sensiblement positionnée au dessus du décanteur, la canalisation d'arrivée (9) de l'eau brute à traiter. Avantageusement, la canalisation est précédée comme déjà dit d'une unité de pré-traitement chimique (2), laquelle intègre les moyens nécessaires au stockage, au mélange et au dosage des produits chimiques. Bien entendu, le choix des produits chimiques sera effectué en fonction de la nature physico-chimique et du type de pollution de l'eau brute à traiter. L'eau brute arrivant donc à proximité du fond de l'unité de décantation, monte ensuite dans la cuve pour traverser le système de décantation proprement dit, constitué de séparateurs. Cette zone est représentée schématiquement sur la figure 1 par la référence (10).
Ces séparateurs sont représentés en coupe sur la figure 2. Ils sont constitués par l'association de plaques (11) ondulées accolées les unes aux autres.
Plus précisément, les ondulations de chaque plaque forment des canaux (12) obliques parallèles entre eux, faisant un angle de 60° avec la verticale. Si l'on définit une face recto et une face verso pour chacune des plaques (11), les plaques sont accolées de la manière suivante.
La face recto de la plaque n est accolée à la face recto de la plaque n+1, tandis que la face verso de la plaque n+2 est accolée avec la face verso de la face n+1, la face recto de la plaque n+3 étant alors accolée à la face recto de la plaque n+2. Une telle conformation permet d'optimiser le cheminement de l'eau, et donc la décantation en augmentant la surface de contact. En termes de procédé, un seul moule suffit pour fabriquer chacune des plaques, puisque leur association est obtenue par retournement d'une plaque sur l'autre. Pour optimiser davantage encore le cheminement de l'eau à traiter, et par conséquent l'efficacité de la décantation, chaque canal présente des ondulations agencées dans le sens du cheminement de l'eau. Ces ondulations (13) apparaissent clairement sur la figure 2.
Au dessus des séparateurs, l'eau décantée est récupérée au moyen d'une goulotte circulaire (14), munie également de perforations non représentées. Cette goulotte est reliée à la canalisation (5) de manière à permettre le passage de l'eau décantée dans l'unité de filtration (3). L'eau arrive donc dans cette unité de filtration par la canalisation (15). Cette canalisation est ouverte de manière à permettre l'alimentation en eau du filtre par débordement. Sous cette canalisation, est représenté l'élément de filtration proprement dit (16) composé d'une ou plusieurs couches de matériau granulaire choisi, là encore, en fonction de la nature du liquide à traiter.
La ou les couches filtrantes sont supportées par un plateau (17) traversé par des tuyères (18) permettant le passage d'eau dans le collecteur (19). L'eau propre est ensuite évacuée par la canalisation (20).
Le fonctionnement de l'installation est très simple. En pratique, l'eau à traiter passe tout d'abord dans l'unité de pré-traitement chimique permettant de modifier les caractéristiques physico-chimiques du liquide en vue de sa décantation, puis de sa filtration. En particulier, on pourra préalablement mélanger l'eau avec un floculant de manière à favoriser la décantation. Lorsque l'eau arrive dans le fond du décanteur, le niveau de celle-ci monte pour traverser ensuite les circonvolutions créées par les séparateurs. En fonction de la quantité de boues déposée dans les séparateurs, une partie de celles-ci tombe par gravité dans le fond du collecteur pour être ensuite aspirée par cycles. En d'autres termes, un voile de boues subsistera sous les séparateurs permettant d'assurer une première étape de décantation. Une fois l'eau brute passée au travers des séparateurs, celle-ci est récupérée par la goulotte située au sommet de l'unité de décantation, l'eau décantée étant ensuite transmise au sommet du système de filtration. L'eau décantée parcourt ensuite les couches filtrantes de haut en bas, pour être transmise dans le collecteur d'eau propre par le biais des tuyères agencées dans le plateau, support des couches filtrantes.
Selon une caractéristique essentielle, le nettoyage de l'unité de décantation est obtenu uniquement par la combinaison du collecteur de boues et de la canalisation d'aspiration. Il n'y a donc jamais contre lavage des séparateurs, ce qui permet donc d'obtenir un voile de boues permanent sous lesdits séparateurs. En revanche, le contre lavage du système de filtration est possible en aspirant de l'eau propre par la canalisation (20), pour évacuer ensuite l'eau sale par les canalisations (15) et (5).
Un second mode de réalisation de l'invention est représenté sur la figure 3.
Dans cette forme de réalisation, l'installation comprend en association l'unité de décantation de l'invention (21) identique à celle précédemment décrite, une unité de filtration (22) et une unité de stockage de l'eau décantée et filtrée (23). L'installation comprend en outre, en amont du décanteur, deux cuves (24, 25) dans lesquelles l'eau, avant d'être décantée, est soumise à une étape de floculation. En aval de l'unité de décantation, on trouve une nouvelle cuve (26) constituant une réserve tampon d'eau décantée. Le dispositif de filtration (22) combine deux filtres à sable fonctionnant en pression grâce à la mise en œuvre de deux pompes réversibles (27). Les deux filtres sont utilisés séparément, ce qui a pour avantage d'assurer un fonctionnement continu de l'installation dans l'hypothèse où un des deux filtres est colmaté et qu'il est nécessaire de le laver. La cuve de stockage (23) comprend deux compartiments (non représenté), respectivement un premier compartiment dans lequel est déversée l'eau filtrée et un second compartiment contenant de l'eau filtrée décantée provenant par débordement du premier compartiment, et dans lequel l'eau est chimiquement traitée. En pratique, le traitement chimique est effectué via des buses non représentées alimentant le compartiment en produit chimique. L'eau traitée chimiquement est ensuite transmise dans un ballon de réserve (28) relié à des robinets (29) permettant de soutirer l'eau.
Le troisième mode de réalisation est représenté sur la figure 4. Dans ce mode de réalisation, l'unité de décantation (30) et l'unité de filtration (31) sont superposées. Toutefois, à la différence de la figure 1, l'unité de décantation est munie de deux compartiments concentriques, respectivement un compartiment central (32) et muni des séparateurs (33) dans lequel arrive l'eau destinée à être décantée et un compartiment extérieur (34) dans lequel est déversée l'eau décantée après passage sur les séparateurs. L'eau ainsi décantée circule en continu via des perforations (35) entre le compartiment extérieur et le dispositif de filtration, en l'espèce un filtre à sable disposé en dessous de l'unité de décantation. Le nettoyage de filtre à sable est assuré au moyen d'air comprimé stocké dans une cuve (non représenté).
Comme déjà dit, l'installation de l'invention est plus particulièrement utilisée pour l'alimentation en eau potable des zones à faible population, pouvant aller jusqu'à 16 000 habitants. En pratique, le débit de filtration sera compris entre 5 et 100 m3 /h en fonction des besoins. Pour ce faire, les dimensions de l'installation pourront varier avantageusement, exclusivement en termes de diamètre, de manière à ne pas générer des systèmes à trop grande hauteur. En outre, les caractéristiques des séparateurs sont telles qu'elles permettent d'améliorer l'efficacité de la décantation par rapport aux systèmes connus pour des dimensions similaires, permettant donc de réduire la taille de l'installation.
L'invention est les avantages qui en découlent ressortent bien de la description qui précède. On note en particulier la séparation hermétique des systèmes de décantation et de filtration, ce qui permet de maintenir un voile de boues à la surface des séparateurs, et donc d'assurer une étape de pré-décantation. En outre, le système de modules permet de changer l'un des modules en cas de panne, sans immobiliser l'installation.

Claims

REVENDICATIONS
1/ Unité de décantation (1) présentant : - dans sa partie supérieure, des séparateurs (10) permettant de séparer l'eau brute des boues qu'elle contient, et des moyens de récupération de l'eau décantée surmontant les séparateurs, - dans sa partie inférieure, une canalisation (9) d'arrivée d'eau brute et un système d'extraction des boues (6), caractérisée en ce que les séparateurs (10) se présentent sous la forme de plaques (11) ondulées identiques, présentant une face recto et une face verso, chaque ondulation définissant des canaux (12) obliques parallèles entre eux, les plaques (11) étant accolées entre elles de sorte à ce que la face recto de la plaque n soit en contact avec la face recto de la plaque n+1, et que la face verso de la plaque n+2 soit en contact de la face verso de la plaque n+i.
2/ Unité de décantation (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les canaux (12) obliques sont orientés d'un angle de 60° par rapport à la verticale.
3/ Unité de décantation (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque canal (12) oblique présente des ondulations (13) parallèles entre elles ménagées dans le sens de progression du liquide à traiter.
Al Unité de décantation (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le système d'extraction de boues (6) se présente sous la forme d'un collecteur (19) agencé au droit de la périphérie des séparateurs (10) au fond duquel est positionnée une canalisation (20) munie de trous, la canalisation étant connectée à un système d'aspiration.
5/ Installation monobloc pour le traitement d'eau comprenant une unité de décantation selon l'une des revendications 1 à 4.
6/ Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'unité de décantation (1) est positionnée sur un dispositif de filtration (34) hermétiquement séparé au moyen d'une cloison, une canalisation extérieure (5), dans laquelle circule l'eau décantée, reliant le sommet du décanteur au sommet du système de filtration. 11 Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le système de filtration (3) est composé d'un plateau à tuyères (18) sur lequel repose au moins une couche filtrante (16), une chambre d'évacuation (19) étant agencée sous ledit plateau.
8/ Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que la canalisation (5) provenant du sommet du décanteur (1) débouche dans une goulotte (15) de répartition d'eau, à la surface du système de filtration (3).
9/ Installation selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une unité de pré-traitement chimique (2) de l'eau brute positionnée en amont du décanteur (1).
10/ Installation la revendication 9, caractérisée en ce que l'unité de pré-traitement (2) contient des moyens de stockage, de mélange et d'agitation de produits chimiques.
11/ Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un système de filtration (22) et une réserve d'eau traitée (23), l'unité de décantation (21) étant positionnée sur la réserve d'eau traitée (23).
12/ Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que le système de filtration (22) se présente sous la forme de deux filtres mis en pression.
13/ Installation selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que la réserve d'eau traitée (23) comprend deux compartiments respectivement un premier compartiment dans lequel se déverse l'eau provenant du système de filtration et un second compartiment dans lequel l'eau provenant du premier compartiment est traitée chimiquement.
14/ Installation selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'unité de décantation (30) est positionnée sur un dispositif de filtration (31), l'unité de décantation (30) se présentant sous la forme de deux cylindres concentriques, respectivement :
- un cylindre central (32) dans lequel sont positionnés les séparateurs (33), et
- un cylindre extérieur (34) dans lequel circule, par débordement, l'eau décantée provenant du cylindre central (32) ; le fond du cylindre extérieur communiquant directement avec le système de filtration (31), notamment par le biais d'orifices
(35).
PCT/FR2005/050979 2004-11-24 2005-11-22 Unite de decantation et installation monobloc pour le traitement d'eau associant ladite unite de decantation a un systeme de filtration WO2006056717A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0412434A FR2878169B1 (fr) 2004-11-24 2004-11-24 Installation monobloc pour le traitement d'eau associant une unite de decantation et un systeme de filtration
FR0412434 2004-11-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006056717A1 true WO2006056717A1 (fr) 2006-06-01

Family

ID=34951979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2005/050979 WO2006056717A1 (fr) 2004-11-24 2005-11-22 Unite de decantation et installation monobloc pour le traitement d'eau associant ladite unite de decantation a un systeme de filtration

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2878169B1 (fr)
WO (1) WO2006056717A1 (fr)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2486173B (en) 2010-12-01 2017-02-01 Adey Holdings 2008 Ltd Separator
GB2486172B8 (en) * 2010-12-01 2015-06-24 Adey Holdings 2008 Ltd Water and dirt separator

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1410200A (fr) * 1963-10-02 1965-09-03 Ceskoslovenska Akademie Ved Procédé et installation pour la séparation de suspensions dans l'épuration des eaux
DE2420745A1 (de) * 1974-04-29 1975-10-30 Ishigaki Mech Ind Vorrichtung zum klaeren von abwasser
FR2348156A1 (fr) * 1976-04-14 1977-11-10 See Epuration Entreprises Sa Installation de preparation d'eau potable

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2493719A1 (fr) * 1980-11-12 1982-05-14 Henry Eugene Decanteur avec rampes filtrantes eaux usees

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1410200A (fr) * 1963-10-02 1965-09-03 Ceskoslovenska Akademie Ved Procédé et installation pour la séparation de suspensions dans l'épuration des eaux
DE2420745A1 (de) * 1974-04-29 1975-10-30 Ishigaki Mech Ind Vorrichtung zum klaeren von abwasser
FR2348156A1 (fr) * 1976-04-14 1977-11-10 See Epuration Entreprises Sa Installation de preparation d'eau potable

Also Published As

Publication number Publication date
FR2878169A1 (fr) 2006-05-26
FR2878169B1 (fr) 2007-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1064070B1 (fr) Equipement de separation solide-liquide notamment pour l'epuration biologique d'eaux usees
CA2835687C (fr) Dispositif de flottation rapide d'eaux chargees en matieres en suspension, et procede de mise en oeuvre
EP0125192B1 (fr) Appareillage et procédé pour le traitement de l'eau de piscine avec un appareil séparateur à membranes semi-perméables
FR2512802A1 (fr) Appareil et procede de clarification d'eau par utilisation combinee de processus de flottation et de filtration
FR2995603A1 (fr) Procede de traitement d'eau comprenant une flottation combinee a une filtration gravitaire et installation correspondante
FR2725916A1 (fr) Reservoir de traitement de l'eau par decantation
CH667080A5 (fr) Epurateur biologique a membrane du type a ecoulement vers le bas.
CH641744A5 (fr) Installation de purification d'eau.
EP0120750B1 (fr) Appareil de filtration tangentielle et installation comportant un tel appareil
WO2002042223A1 (fr) Installation de traitement d'eau par flocs lestés
WO2006056717A1 (fr) Unite de decantation et installation monobloc pour le traitement d'eau associant ladite unite de decantation a un systeme de filtration
EP0626186B1 (fr) Perfectionnements apportes aux dispositifs filtrants pour la clarification de liquide, notamment d'eau
US20070007213A1 (en) Water filtration process and apparatus
EP0556362B1 (fr) Procede et dispositif pour la filtration d'un liquide contenant des particules en suspension
CA2559879C (fr) Systeme d'alimentation d'un fluide liquide a travers un filtre
EP3383805B1 (fr) Élément de station d'épuration de flux aqueux pollue et procédé correspondant
EP0457641B1 (fr) Filtre auto-nettoyant et installation de filtration comprenant un filtre de ce genre
JP3936278B2 (ja) スクリュー式濾過脱水装置
WO2018115500A1 (fr) Installation et procede pour le traitement de l'eau
EP1152984B1 (fr) Nouveau procede de filtration d'eaux de surface a couche surnageante de faible epaisseur et installation de mise en oeuvre
FR2929608A1 (fr) Dispositif d'assainissement d'eaux usees.
FR2591215A1 (fr) Ensemble de traitement combine de floculation et decantation des eaux
EP1490153B1 (fr) Procede et installation pour la filtration des milieux liquides generant dans le liquide traite un mouvement d ensemble spira le
FR3065454A1 (fr) Station d'epuration de flux pollue et procede correspondant
FR2878761A1 (fr) Filtre a diatomites

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KN KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV LY MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 05819416

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1