WO2008071516A1 - Installation d'ultrafiltration ou de microfiltration et procede de maintenance d'une telle installation - Google Patents

Installation d'ultrafiltration ou de microfiltration et procede de maintenance d'une telle installation Download PDF

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WO2008071516A1
WO2008071516A1 PCT/EP2007/062477 EP2007062477W WO2008071516A1 WO 2008071516 A1 WO2008071516 A1 WO 2008071516A1 EP 2007062477 W EP2007062477 W EP 2007062477W WO 2008071516 A1 WO2008071516 A1 WO 2008071516A1
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WO
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modules
tubular elements
elements
type
collectors
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/062477
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Inventor
Jean-Pierre Jover
Christian Goudal
Pascal Thomas
Original Assignee
Otv Sa
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/20—Accessories; Auxiliary operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/18—Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • 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
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration

Definitions

  • the invention relates to the field of design and implementation of liquid treatment facilities such as water using membrane modules ultrafiltration or microfiltration.
  • Such installations conventionally comprise constructions intended to accommodate ultrafiltration or microfiltration membrane module batteries in a vertical position and including a frame supporting liquid collectors to be treated, treated liquid and retentates, to which the cells are connected. membrane modules in question.
  • membrane modules which have an elongated module body inside which a filtration membrane is provided.
  • the membrane module bodies are provided at each of their opposite ends with lower and upper ends having tappings for connecting these modules to the collectors.
  • These membrane filtration modules are connected to the manifold either by directly cooperating the tapping of the end caps of the membrane modules with the taps of the manifolds, or by connecting the taps of the manifolds to the taps of the end caps of the modules by means of connection elements.
  • the liquid to be treated is brought under pressure, by a common collector, to the membrane modules and filtered by the membranes present therein.
  • the membranes of such membrane filtration modules consist of hollow fibers of a diameter allowing the treated liquid to pass through with the impurities to be retained which it contains having a diameter greater than the diameter of the pores of the hollow fibers in question.
  • the breaking capacity of the membranes is determined in particular by the diameter of these pores.
  • the so-called microfiltration membranes have a cut-off threshold of 0.1 ⁇ m.
  • the so-called ultrafiltration membranes comprise a lower cut-off threshold.
  • the liquid filtered by the membranes present in the filtration modules is recovered in a collector common to all the modules.
  • the retentates containing the materials retained by the membranes are in turn evacuated by a collector common to all the membrane modules.
  • ultrafltration or microfiltration liquids processing installations therefore have a construction consisting of a chassis supporting three collectors and a battery of membrane modules of identical filaments connected to these collectors.
  • the maintenance in question may consist in periodically renewing all the membrane filtration modules of the batteries of the installation or in changing only certain modules thereof.
  • the constructions housing these modules are designed to receive only identical membrane filtration modules of one and the same type.
  • these constructions are dedicated to only one type of membrane filtration module, all or part of these can only be replaced by modules of identical shape.
  • this type of membrane filtration module may no longer be available on the market. Secondly, even if it is available on the market, the supplier of this type of module may be out of stock for a certain period. Finally, the price of these original modules can be high.
  • the various membrane filtration modules available on the market if they all have common characteristics, namely a substantially cylindrical module body, end caps provided with taps at each end of the module body, do not present no less than extremely variable external parameters. Among these parameters, mention may be made of the overall length of the modules, the length of the module bodies, the diameter of the module bodies, the shape of the upper ends, the shape of the lower ends, the position of the connections on the end pieces. the diameter of the nozzles on the upper ends, the position of the stitching on the lower ends, the diameter of the stitching on the lower ends ...
  • membrane modules also have variable characteristics concerning the breaking capacity of the membranes they contain as well as the effective filtration surface thereof.
  • the maintenance of membrane filtration installations as described above therefore comprises an operation consisting in replacing all or part of the original membrane filtration modules with identical membrane filtration modules.
  • Such modifications may include in particular a step of modifying the position of one or more of the collectors so as to adapt their positioning to the new parameters of the new membrane filtration modules.
  • an object of the present invention is to solve this problem.
  • an object of the present invention is to propose an ultrafiltration or membrane micro filtration plant provided with means making it possible to interchange membrane filtration modules of a given type by membrane filtration modules of another type. .
  • one type of membrane filtration module differs from another type of membrane filtration by at least one of the parameters mentioned above, namely the overall length of the modules, the length of the module bodies, the diameter of the module bodies, the shape of the upper end pieces, the shape of the lower end pieces, the position of the connections on the upper ends, the diameter of the connections on the upper ends, the position of the stitching on the end pieces lower, the diameter of the stitching on the lower ends.
  • an object of the present invention is to present such an installation and a maintenance method associated with such an installation for exchanging all or part of the original membrane filtration modules by membrane filtration modules having different characteristics and this, without complex and expensive transformation but by simple and fast operations.
  • the invention which concerns any construction intended to accommodate a battery of ultrafiltration membrane modules or microfiltration of liquids such as water in a substantially vertical position, said modules each having an elongated module body provided at its two opposite ends of lower and upper ends having tappings, said construction being provided with a frame supporting a lower manifold, an intermediate manifold and an upper manifold positioned substantially horizontally, each manifold having tappings, and including elements of connection for connecting at least some of the taps of each of said membrane modules to the taps of said collectors.
  • the construction according to the invention therefore has stitching tees on at least one of the collectors, each stitching tee enabling connection with at least two membrane filtration modules, a first batch of tubular elements for connecting a type of membrane modules to the collector.
  • the construction according to the invention also comprises at least a second batch of tubular elements allowing the connection of at least one other type of membrane modules to these same collectors.
  • the tubular elements of the first and second batches of tubular elements of the construction according to the invention may be in various forms.
  • the first and second batches of tubular elements include flexible tubular elements of different lengths.
  • the lengths of these flexible tubular elements may also be determined during the operations of replacing the membrane filtration modules of the first type by membrane filtration modules of the second type, for example by cutting with the aid of an appropriate tool elements of specified lengths.
  • These flexible tubular elements will be designed in any material known to those skilled in the art where appropriate transparent or translucent.
  • said first and second batches of tubular elements include rigid tubular elements bent or rectilinear of different lengths. These rigid tubular elements bent or rectilinear may be monoblock or obtained by the association of sub-elements.
  • these tubular elements may for example include bent sleeves having different lengths and cylindrical elements of standard length.
  • the angled sleeves may be made in one piece or for example consist of a cylindrical sub-element associated with a bend.
  • the materials used to make the tubular elements will be selected to meet the conditions of use related to their function. For example, it will be possible, for example, to make the tubular elements made of stainless steel for some of them and other tubular elements of transparent or translucent material so as to allow the evaluation of the turbidity of the liquid flowing in their light and to deduce, if necessary, the integrity of the membrane filtration modules to which they are connected.
  • the tees of taps may be provided on one of the collectors or on two of these or on all three collectors. According to an advantageous variant of the invention, tees of taps will be provided on two of said collectors, namely preferably the upper collector and the intermediate collector.
  • the construction according thereto also comprises a rack supporting said collectors, said rack consisting of uprights, longitudinal members and crosspieces, characterized in that at least some of said crosspieces are mounted in translation. vertically on said amount to allow the adjustment of the vertical position of at least one of said collectors.
  • a rack structure will make it possible to adjust the height of the collectors, especially when replacing all the original membrane modules with membrane modules of another type.
  • the invention relates not only to the constructions as described above but also to any installation for ultrafiltration or micro filtration of liquids such as water characterized in that it consists of a construction as described above and membrane ultrafiltration or microfiltration modules associated therewith.
  • the invention relates to any installation characterized in that said membrane filtration modules are of at least two distinct types, said modules of a first type being connected to the collectors of said construction by tubular elements of a first batch of tubular elements and said modules of a second type being connected to said collectors by tubular elements of a second batch of tubular elements of which at least some are distinct in their shape and / or their dimensions of said elements of the first batch of elements tubular.
  • identical upper and lower ends will be used for the two types of modules. membrane.
  • membrane membrane.
  • the invention also relates to any set of tubular elements intended to be used in the context of an installation according to the present invention, these tubular elements being constituted by flexible elements of distinct lengths or by rigid tubular elements bent or rectilinear of different lengths. such as, for example, cuffs of different lengths associated with cylindrical elements of standard length.
  • the invention also relates to any method of maintenance of an ultrafiltration or microfiltration installation as described above including a battery of membrane modules in a substantially vertical position, said modules being of a given type and each having a body an elongate module provided at its two opposite ends with lower and upper end-pieces having tappings, said installation being provided with a chassis supporting a lower manifold, an intermediate manifold and an upper manifold positioned substantially horizontally, each manifold having tappings, and including connecting elements connecting at least some of the taps of each of said membrane modules to the taps of said manifolds, said connecting members including stitching tees provided on at least one of said collectors and a first set of tubular elements, said method comprising the steps of: depositing the tubular elements of said first batch connecting at least some of said membrane modules of said given type to said collectors; depositing said at least some membrane modules of said type given; replacing said membrane modules of said given type thus deposited by membrane modules of a second type; connecting said membrane modules of the second type to said collectors with
  • this method comprises a step of adapting the diameter of said tubular elements to the diameter of the tips of the tips of said membrane modules of the second type by means of collars.
  • this method comprises a step of adjusting the position of said membrane modules of the second type by positioning shims therebelow.
  • FIG. 1 represents a perspective view of an ultrafiltration installation according to the prior art
  • FIG. 2 represents a perspective view of a first embodiment of an installation according to the present invention implementing a single type of ultrafiltration module
  • FIG. 3 represents a perspective view of the installation according to FIG. 2 but implementing three distinct types of ultrafiltration modules
  • FIG. 4 shows a top view of the installation shown in Figure 3;
  • FIG. 5 shows a side view of the installation shown in Figure 3
  • FIG. 6 represents a perspective view of a second embodiment of an installation according to the present invention implementing two types of ultrafiltration modules
  • FIG. 7 represents the frame of the installation represented in FIG. 6.
  • an ultrafiltration installation of the prior art implements a battery of 24 ultrafiltration membrane modules 1.
  • this installation comprises a frame consisting of a base 8 and a rack 8a supporting three collectors arranged substantially horizontally, namely: - a lower collector 5 through which water to be filtered is distributed to the module ultrafiltration 1;
  • each manifold is provided on each side of a series of taps for connection to the ultrafiltration modules.
  • ultrafiltration modules 1 are arranged on either side of the collectors 5, 6, 7.
  • the ultrafiltration modules are, on each side of the collectors, staggered so as to form on each side of the collectors two rows of modules.
  • the tubular portions of the connecting elements connecting the modules of the outer rows are longer than those connecting the modules of the inner rows.
  • These ultrafiltration modules each have a module body 2 relating to the ultrafiltration membrane and lower 3 and upper 4 tips provided with taps, the connection of the connections of the ultrafiltration modules to the collector is carried out by means of connecting elements of the ultrafiltration module.
  • different types namely cylindrical elements 9 in translucent material, bends 10, and cylindrical elements 11 of stainless steel.
  • ultrafiltration modules 1 which are all identical.
  • the conformation of the construction accommodating these modules that is to say of the assembly constituted by the frame 8, 8a the collectors 5, 6, 7 and the connection elements 9, 10, 11 does not allow to consider the replacement of these modules of a given type by another type of ultrafiltration module having external characteristics different from the module in question.
  • the collector in the intermediate position 6a of this installation has a single series of taps in its upper part.
  • the connection elements of the modules to the collectors include stitching tees 12 whose base is connected to the tappings of the intermediate collector 6a and whose branches are connected by via tubular elements to the upper ends of ultrafiltration modules.
  • the installation shown thus consists of a construction comprising a pedestal 8, a rack 8a, a lower collector 5, an intermediate collector 6a and an upper collector 7, stitching tees 12 and a first batch of removable tubular elements 9, 10, 11 for connecting membrane modules of a first type 1 to the collectors.
  • tubular elements connecting the ultrafiltration modules 1 to the collector consist: - for each module 1 of the two outer rows, a cylindrical element 9 of translucent material, a bent element 10 and a cylindrical element 11 connecting one of the tappings of its upper nozzle 4 to the upper manifold 7, a cylindrical element 11 connecting the other tapping of its upper nozzle 4 to a tapping tee 12 of the intermediate manifold 6a and a cylindrical element 11 connecting the tapping its lower nozzle 3 to the lower manifold 5;
  • the modules Ib have a height lower than that of the modules 1 and the, 3b and 4b bits of different shapes from those of the tips of the modules 1 and the and of the connections in positions different from those of the connections of the modules 1 and the.
  • the type la modules are connected to the collectors 5, 6a and 7 via a second batch of tubular elements identical to the tubular elements used to connect the modules 1 to these collectors except that the element 9a is more short that the element 9 used for the modules 1 given the higher height of the modules relative to those of the modules 1.
  • FIGS. 3, 4 and 5 also incorporates 8 modules of a third type Ib whose external characteristics differ from those of the first type 1 modules and of the second type of modules, in particular by the shape of the upper end pieces 3b. 4b and by the position of the taps thereof.
  • tubular elements connecting the ultrafiltration modules 1 to the collector consist of:
  • the ultrafiltration installation comprises ultrafiltration modules of a first type 1 and ultrafiltration modules of a second type Ib.
  • Intermediate collectors 6a and upper 7a are provided with tee tees 12.
  • the tapping of the upper end of the modules 1 and Ib are connected to these tees stitching by different batches of tubular elements separate for each type of module.
  • the modules of the left outer row are raised by shims 14 to allow their easier connection to the manifold 7a.
  • the frame used to support the manifolds of the facilities according to the present invention described above with reference to Figure 6 comprises a base 8 and a rack 8b.
  • This rack 8b consists of side members 15, uprights 16 and crosspieces 17.
  • these cross members 17 are movably mounted in translation so as to adjust the horizontal position of the intermediate lower and upper collectors.
  • These sleepers 17 are equipped with arches 18 for receiving these collectors.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

L'invention concerne un des piquages, ladite construction étant pourvue d'un châssis (8, 8a) supportant un collecteur inférieur (5), un collecteur intermédiaire (6a) et un collecteur supérieur (7) positionnés essentiellement horizontalement, chaque collecteur présentant des piquages, et incluant des éléments de connexion (10) destinés à connecter au moins certains des piquages de chacun desdits modules membranaires (1) aux piquages desdits collecteurs (5, 6, 7), Selon l'invention, lesdits éléments de connexion (10) incluent des tés de piquage (12) prévus sur au moins un desdits collecteurs(6a); et au moins un premier lot d'éléments tubulaires (9, 10, 11, 13) amovibles conçus pour permettre la connexion de modules membranaires d'un premier type (1) auxdits collecteurs.

Description

Installation d'ultrafïltration ou de microfiltration et procédé de maintenance d'une telle installation.
L'invention concerne le domaine de la conception et de la réalisation des installations de traitement de liquides tels que les eaux mettant en œuvre des modules membranaires d'ultrafïltration ou de microfiltration.
De telles installations comprennent de façon classique des constructions destinées à accueillir des batteries de modules membranaires d'ultrafiltration ou de microfiltration dans une position verticale et incluant un châssis supportant des collecteurs de liquide à traiter, de liquide traité et de rétentats, auxquels sont connectés les modules membranaires en question.
Ces installations mettent en œuvre des modules membranaires qui présentent un corps de module allongé à l'intérieur duquel est prévue une membrane de filtration. Les corps de modules membranaires sont pourvus à chacune de leurs extrémités opposées d'embouts inférieurs et supérieurs présentant des piquages permettant de raccorder ces modules aux collecteurs. Ces modules de filtration membranaires sont raccordés au collecteur soit en faisant coopérer directement les piquages des embouts des modules membranaires avec les piquages des collecteurs, soit en reliant les piquages des collecteurs aux piquages des embouts des modules grâce à des éléments de connexion. Dans ce type d'installation, le liquide à traiter est amené sous pression, par un collecteur commun, aux modules membranaires et filtré par les membranes présentes dans ceux-ci.
Les membranes de tels modules de filtration membranaire sont constituées de fibres creuses d'un diamètre permettant de laisser passer le liquide traité avec les impuretés à retenir qu'il contient présentant un diamètre supérieur au diamètre des pores des fibres creuses en question. Le pouvoir de coupure des membranes est déterminé notamment par le diamètre de ces pores. Les membranes dites de microfiltration présentent un seuil de coupure de 0,1 μm Les membranes dites d'ultrafiltration comprennent un seuil de coupure inférieur. Le liquide filtré par les membranes présentes dans les modules de fîltration est récupéré dans un collecteur commun à l'ensemble des modules. Les rétentats contenant les matières retenues par les membranes sont quant à eux évacués par un collecteur commun à l'ensemble des modules membranaires. D'une façon classique, les installations de traitement de liquides par ultrafîltration ou microfîltration présentent donc une construction constituée d'un châssis supportant trois collecteurs et d'une batterie de modules membranaires de fîltrations identiques reliés à ces collecteurs.
De telles installations de fîltration membranaire doivent faire l'objet d'une maintenance régulière consistant notamment à remplacer tout ou partie des modules de fîltration membranaire des batteries de modules qu'elles mettent en œuvre, lorsqu'ils ne remplissent plus correctement leur fonction.
Selon les conditions d'utilisation de ces installations, la maintenance en question peut consister à renouveler périodiquement l'ensemble des modules de fîltration membranaire des batteries de l'installation ou à procéder au changement de seulement certains modules de celles-ci.
Dans un cas comme dans l'autre, les constructions accueillant ces modules sont conçues pour ne recevoir que des modules de fîltration membranaire identiques d'un seul et même type. De ce fait, ces constructions n'étant dédiées qu'à un seul type de module de fîltration membranaire, le remplacement de tout ou partie de ceux-ci ne peut se faire que par des modules de forme identique.
Or, le remplacement des modules de fîltration membranaire d'origine de l'installation des modules par des modules de fîltration membranaire identiques peut poser un certain nombre de problèmes.
En premier lieu, ce type de module de fîltration membranaire peut ne plus être disponible sur le marché. En second lieu, même s'il est disponible sur le marché, le fournisseur de ce type de module peut être en rupture de stock pendant une certaine période. Enfin, le prix de ces modules d'origine peut être élevé. Les différents modules de fïltration membranaire disponibles sur le marché, s'ils présentent tous des caractéristiques communes, à savoir un corps de module essentiellement cylindrique, des embouts d'extrémités pourvus de piquages à chacune des extrémités du corps de module, n'en présentent pas moins des paramètres extérieurs extrêmement variables. Au rang de ces paramètres, on peut notamment citer la longueur hors tout des modules, la longueur des corps de modules, le diamètre des corps de modules, la forme des embouts supérieurs, la forme des embouts inférieurs, la position des piquages sur les embouts supérieurs, le diamètre des piquages sur les embouts supérieurs, la position du piquage sur les embouts inférieurs, le diamètre du piquage sur les embouts inférieurs...
Ces modules membranaires présentent également des caractéristiques variables concernant le pouvoir de coupure de membranes qu'ils contiennent ainsi que la surface de fïltration effective de celles-ci.
En pratique, la maintenance des installations de fïltration membranaire telles que décrites ci-dessus comprend donc une opération consistant à remplacer tout ou partie des modules de fïltration membranaire d'origine par des modules de fïltration membranaire identiques.
Dans les cas extrêmes où ces modules de fïltration membranaire d'origine ne sont plus disponibles sur le marché, il est donc nécessaire d'apporter des modifications qui peuvent parfois être lourdes aux constructions fixes accueillant ces modules membranaires de façon à pouvoir permettre à celles-ci d'accueillir des modules de formes différentes.
De telles modifications peuvent comprendre notamment une étape consistant à modifier la position d'un ou plusieurs des collecteurs de façon à adapter leur positionnement aux nouveaux paramètres des nouveaux modules de filtration membranaire.
On notera que dans certains cas, de telles transformations ne sont pas possibles du fait de contraintes concernant les limites d'emprise de telles installations. De telles opérations de transformations, quand elles sont possibles, sont complexes et coûteuses. L'objectif de la présente invention est de résoudre ce problème. Notamment, un objectif de la présente invention, est de proposer une installation d'ultrafiltration ou de micro fîltration membranaire pourvue de moyens permettant d' interchanger des modules de fîltration membranaire d'un type donné par des modules de fîltration membranaires d'un autre type.
On notera que dans le cas de la présente description, un type de module de fîltration membranaire diffère d'un autre type de fîltration membranaire par au moins l'un des paramètres cités ci-dessus, à savoir la longueur hors tout des modules, la longueur des corps de modules, le diamètre des corps de modules, la forme des embouts supérieurs, la forme des embouts inférieurs, la position des piquages sur les embouts supérieurs, le diamètre des piquages sur les embouts supérieurs, la position du piquage sur les embouts inférieurs, le diamètre du piquage sur les embouts inférieurs.
Notamment, un objectif de la présente invention est de présenter une telle installation et un procédé de maintenance associé à une telle installation permettant d'échanger tout ou partie des modules de fîltration membranaire d'origine par des modules de fîltration membranaire présentant des caractéristiques différentes et ce, sans transformation complexe et coûteuse mais par des opérations simples et rapides. Ces objectifs sont atteints grâce à l'invention qui concerne toute construction destinée à accueillir une batterie de modules membranaires d'ultrafiltration ou de microfiltration de liquides tels que l'eau dans une position essentiellement verticale, lesdits modules présentant chacun un corps de module allongé pourvu à ses deux extrémités opposées d'embouts inférieur et supérieur présentant des piquages, ladite construction étant pourvue d'un châssis supportant un collecteur inférieur, un collecteur intermédiaire et un collecteur supérieur positionnés essentiellement horizontalement, chaque collecteur présentant des piquages, et incluant des éléments de connexion destinés à connecter au moins certains des piquages de chacun desdits modules membranaires aux piquages desdits collecteurs. Contrairement aux constructions des installations de l'art antérieur, la construction selon l'invention présente donc des tés de piquage sur au moins un des collecteurs, chaque té de piquage permettant la connexion avec au moins deux modules de fïltration membranaire, un premier lot d'éléments tubulaires permettant de connecter un type de modules membranaires au collecteur.
Préférentiellement, la construction selon l'invention comprend aussi au moins un second lot d'éléments tubulaires permettant la connexion d'au moins un autre type de modules membranaires à ces mêmes collecteurs.
Ainsi, il est possible de remplacer tout ou partie des modules membranaires d'origine par des modules membranaires d'un autre type et ce, sans procéder à la modification du positionnement des collecteurs mais en mettant en œuvre de simples éléments de connexions constitués par des éléments tubulaires coopérant pour certains d'entre eux avec des tés de piquage prévus sur au moins un des collecteurs. A ce sujet, on notera que certains des éléments tubulaires dudit au moins second lot d'éléments tubulaires pourront être communs aux éléments tubulaires dudit au moins premier lot d'éléments tubulaires. En d'autres termes, certains éléments tubulaires utilisés pour connecter les modules membranaires aux collecteurs pourront être réutilisés, le cas échéant pour connecter les nouveaux modules membranaires d'un autre type à ces mêmes collecteurs.
Les éléments tubulaires des premiers et des seconds lots d'éléments tubulaires de la construction selon l'invention pourront se présenter sous différentes formes. Ainsi, selon une première variante de réalisation, les premiers et deuxièmes lots d'éléments tubulaires incluent des éléments tubulaires souples de différentes longueurs. Les longueurs de ces éléments tubulaires souples pourront d'ailleurs être déterminées au moment des opérations de remplacement des modules de filtration membranaire du premier type par des modules de filtration membranaire du second type, par exemple en tronçonnant à l'aide d'un outil adéquat des éléments de longueurs déterminées. Ces éléments tubulaires souples seront conçus en tout matériau connu de l'homme de l'art le cas échéant transparent ou translucide.
Selon une autre variante préférentielle de la présente invention lesdits premiers et seconds lots d'éléments tubulaires incluent des éléments tubulaires rigides coudés ou rectilignes de différentes longueurs. Ces éléments tubulaires rigides coudés ou rectilignes pourront être monoblocs ou obtenus par l'association de sous éléments.
Selon un mode de réalisation, ces éléments tubulaires pourront par exemples inclure des manchettes coudées présentant différentes longueurs et des éléments cylindriques de longueur standard. Bien évidemment, les manchettes coudées pourront être réalisées monobloc ou par exemple constituées d'un sous- élément cylindrique associé à un coude.
Les matériaux utilisés pour réaliser les éléments tubulaires seront choisis de façon à répondre aux conditions d'utilisation liées à leur fonction. On pourra notamment par exemple envisager de réaliser les éléments tubulaires en acier inoxydable pour certains d'entre eux et d'autres éléments tubulaires en matériau transparent ou translucide de façon à permettre l'évaluation de la turbidité du liquide s 'écoulant dans leur lumière et d'en déduire le cas échéant l'intégrité des modules de fîltration membranaire auxquels ils sont connectés.
On notera également qu'en fonction des modes de réalisation de la présente invention, les tés de piquages pourront être prévus sur un des collecteurs ou sur deux de ceux-ci ou sur l'ensemble des trois collecteurs. Selon une variante intéressante de l'invention, des tés de piquages seront prévus sur deux desdits collecteurs à savoir préférentiellement le collecteur supérieur et le collecteur intermédiaire.
Lorsque les modules de fîltration membranaire d'origine seront remplacés par des modules de fîltration membranaire présentant une hauteur de corps de module inférieure, il pourra être nécessaire d'avoir recours à des cales conçues pour être positionnées sous au moins certains desdits modules membranaires de remplacement.
Lorsque le diamètre des piquages des embouts des modules membranaires de remplacement ne correspondra pas au diamètre de piquage des embouts de modules d'origine, il pourra également être envisagé d'utiliser des colliers permettant d'adapter le diamètre des éléments tubulaires aux diamètres des piquages des embouts des modules membranaires.
Selon une variante intéressante de l'invention, la construction selon celle- ci comprend aussi un râtelier supportant lesdits collecteurs, ledit râtelier étant constitué de montants, de longerons et de traverses, caractérisé en ce qu'au moins certaines desdites traverses sont montées en translation verticale sur lesdits montant afin de permettre le réglage de la position verticale d'au moins un desdits collecteurs. Une telle structure de râtelier permettra d'ajuster la hauteur des collecteurs notamment lors du remplacement de l'intégralité des modules membranaires d'origine par des modules membranaires d'un autre type.
L'invention concerne non seulement les constructions telles que décrites ci-dessus mais aussi toute installation d'ultrafîltration ou de micro fîltration de liquides tels que l'eau caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une construction telle que décrite ci-dessus et de modules membranaires d'ultrafîltration ou de microfîltration associés à celle-ci.
Notamment, l'invention concerne toute installation caractérisée en ce que lesdits modules de fîltration membranaires sont d'au moins deux types distincts, lesdits modules d'un premier type étant reliés aux collecteurs de ladite construction par des éléments tubulaires d'un premier lot d'éléments tubulaires et lesdits modules d'un second type étant reliés auxdits collecteurs par des éléments tubulaires d'un second lot d'éléments tubulaires dont au moins certains sont distincts par leur forme et/ou leurs dimensions desdits éléments du premier lot d'éléments tubulaires.
Selon une variante préférentielle de l'invention, on utilisera des embouts supérieurs et ou inférieurs identiques pour les deux types de modules membranaires. En d'autres termes, on pourra rechercher des types de modules membranaires qui ne diffèrent entre eux que par la longueur de leur corps de modules et qui présentent des embouts identiques. On pourra aussi prévoir d'utiliser des embouts de conception standard et de positionner ceux-ci soit directement soit par l'intermédiaire de moyens de positionnement adéquat sur chaque type de module membranaire.
L'invention concerne également tout ensemble d'éléments tubulaires destinés à être utilisés dans le cadre d'une installation selon la présente invention ces éléments tubulaires étant constitués par des éléments souples de longueurs distinctes ou par des éléments tubulaires rigides coudés ou rectilignes de différentes longueurs tels que par exemple des manchettes de différentes longueurs associées à des éléments cylindriques de longueur standard.
L'invention concerne également tout procédé de maintenance d'une installation d'ultrafîltration ou de microfïltration telle que décrite ci-dessus incluant une batterie de modules membranaires dans une position essentiellement verticale, lesdits modules étant d'un type donné et présentant chacun un corps de module allongé pourvu à ses deux extrémités opposées d'embouts inférieur et supérieur présentant des piquages, ladite installation étant pourvue d'un châssis supportant un collecteur inférieur, un collecteur intermédiaire et un collecteur supérieur positionnés essentiellement horizontalement, chaque collecteur présentant des piquages, et incluant des éléments de connexion connectant au moins certains des piquages de chacun desdits modules membranaires aux piquages desdits collecteurs, lesdits éléments de connexion incluant des tés de piquage prévus sur au moins un desdits collecteurs et un premier lot d'éléments tubulaires, ledit procédé comprenant les étapes consistant à : déposer les éléments tubulaires dudit premier lot reliant au moins certains desdits modules membranaires dudit type donné auxdits collecteurs ; déposer lesdits au moins certains modules membranaires dudit type donné ; remplacer lesdits modules membranaires dudit type donné ainsi déposés par des modules membranaires d'un second type ; connecter lesdits modules membranaires de second type auxdits collecteurs avec des éléments tubulaires appartenant au moins en partie à un second lot d'éléments tubulaires, dont au moins certains sont distincts par leur forme et/ou leurs dimensions desdits éléments du premier lot d'éléments tubulaires.
Selon une variante de l'invention, ce procédé comprend une étape consistant à adapter le diamètre desdits éléments tubulaires au diamètre des piquages des embouts desdits modules membranaires du second type grâce à des colliers.
Egalement préférentiellement, ce procédé comprend une étape consistant à ajuster la position desdits modules membranaires du second type en positionnant des cales sous ceux-ci.
L'invention ainsi que les différents avantages qu'elle présente seront mieux compris grâce à la description qui va suivre de plusieurs modes de réalisation de celle-ci donnés en référence aux figures dans lesquelles :
- la figure 1 représente une vue en perspective d'une installation d'ultrafîltration selon l'art antérieur ;
- la figure 2 représente une vue en perspective d'un premier mode de réalisation d'une installation selon la présente invention mettant en oeuvre un seul et même type de module d'ultrafîltration ;
- la figure 3 représente une vue en perspective de l'installation selon la figure 2 mais mettant en oeuvre trois types distincts de modules d'ultrafîltration ;
- la figure 4 représente une vue de dessus de l'installation représentée à la figure 3 ;
- la figure 5 représente une vue de côté de l'installation représentée à la figure 3 ; - la figure 6 représente une vue en perspective d'un second mode de réalisation d'une installation selon la présente invention mettant en œuvre deux type de modules d'ultrafiltration ;
- la figure 7 représente le châssis de l'installation représentée à la figure 6. En référence à la figure 1, une installation d'ultrafiltration de l'art antérieur met en œuvre une batterie de 24 modules membranaires 1 d'ultrafiltration.
D'une façon classique, cette installation comprend un châssis constitué d'un socle 8 et d'un râtelier 8a supportant trois collecteurs disposés essentiellement horizontalement, à savoir : - un collecteur inférieur 5 par lequel de l'eau à filtrer est distribuée au module d'ultrafiltration 1 ;
- un collecteur en position intermédiaire 6 collectant les rétentats de filtration et ;
- un collecteur supérieur 7 des eaux filtrées par les membranes des modules d'ultrafiltration 1.
Selon cet art antérieur, chaque collecteur est pourvu sur chaque côté d'une série de piquages permettant la connexion aux modules d'ultrafiltration.
Selon cet art antérieur, douze modules d'ultrafiltration 1 sont disposés de part et d'autre des collecteurs 5, 6, 7. Afin d'optimiser l'emprise de l'installation, les modules d'ultrafiltration sont, de chaque côté des collecteurs, disposés en quinconce de façon à former de chaque côté des collecteurs deux rangées de modules. Les parties tubulaires des éléments de connexion reliant les modules des rangées extérieures sont plus longues que celles reliant les modules des rangées intérieures. Ces modules d'ultrafiltration présentent chacun un corps de module 2 concernant la membrane d'ultrafiltration et des embouts inférieurs 3 et supérieurs 4 munis de piquages, la connexion des piquages des modules d'ultrafiltration au collecteur est effectuée grâce à des éléments de connexion de différents types, à savoir des éléments cylindriques 9 en matériau translucide, des coudes 10, et des éléments cylindriques 11 en acier inoxydable. Comme indiqué ci-dessus, de telles installations classiques d'ultrafîltration mettent en oeuvre des modules d'ultrafîltration 1 qui sont tous identiques. La conformation de la construction accueillant ces modules c'est-à- dire de l'ensemble constitué par le châssis 8, 8a les collecteurs 5, 6, 7 et les éléments de connexion 9, 10, 11 ne permet pas d'envisager le remplacement de ces modules d'un type donné par un autre type de module d'ultrafîltration présentant des caractéristiques extérieures différentes du module considéré.
Plus précisément, le positionnement des piquages sur les collecteurs inférieurs 5 et intermédiaires 6 impose une hauteur de corps de module donnée. L'utilisation de modules d'ultrafîltration présentant une hauteur de module ou de corps de modules différentes de celles des modules 1 impliquerait la nécessité de surélever le collecteur intermédiaire et donc corollairement celle du collecteur supérieur, ou inversement d'abaisser la position du collecteur intermédiaire. De telles modifications du positionnement des collecteurs impliqueraient des interventions lourdes longues (et chères) puisque nécessitant après la dépose de l'intégralité des modules d'origine, et avant la pose de modules d'un type distinct : la modification de la structure du râtelier 8a du châssis, - la modification de la position d'un ou de deux collecteurs le cas échéant l'utilisation d'éléments de connexion distincts. Un premier mode de réalisation d'une installation selon la présente invention est représenté en perspective aux figures 2 à 6.
Selon ce mode de réalisation, dans lequel les éléments communs à l'art antérieur portent les mêmes numéros que sur la figure 1, le collecteur en position intermédiaire 6a de cette installation présente une unique série de piquages dans sa partie supérieure. Les éléments de connexion des modules aux collecteurs incluent des tés de piquage 12 dont la base est connectée aux piquages du collecteur intermédiaire 6a et dont les branches sont connectées par l'intermédiaire d'éléments tubulaires aux embouts supérieurs de modules d'ultrafîltration.
En référence à la figure 2, l'installation représentée est donc constituée d'une construction comprenant un socle 8, un râtelier 8a, un collecteur inférieur 5, un collecteur intermédiaire 6a et un collecteur supérieur 7, des tés de piquage 12 et un premier lot d'éléments tubulaires amovibles 9, 10, 11 permettant la connexion de modules membranaires d'un premier type 1 aux collecteurs.
Plus précisément, les éléments tubulaires reliant les modules d'ultrafîltration 1 au collecteur sont constitués : - pour chaque module 1 des deux rangées extérieures, d'un élément 9 cylindrique en matériau translucide, d'un élément coudé 10 et d'un élément cylindrique 11 reliant un des piquages de son embout supérieur 4 au collecteur supérieur 7, d'un élément cylindrique 11 reliant l'autre piquage de son embout supérieur 4 à un té de piquage 12 du collecteur intermédiaire 6a et d'un élément cylindrique 11 reliant le piquage de son embout inférieur 3 au collecteur inférieur 5 ;
- pour chaque module 1 des rangées intérieures, d'un élément 9 cylindrique en matériau translucide et d'un élément coudé 10 reliant un des piquages de son embout supérieur 4 au collecteur supérieur 7, d'un éléments cylindrique 13 reliant l'autre piquage de son embout supérieur 4 à un té de piquage 12 du collecteur intermédiaire 6a, le piquage de son embout inférieur 3 étant directement relié au collecteur inférieur 5.
Dans une telle installation selon la présente invention, il est possible de remplacer tout ou partie des modules 1 d'origine tels que représentés sur la figure 2 par des modules d'ultrafîltration présentant des caractéristiques dimensionnelles de ces modules d'origine, et ce sans modifier la position des collecteurs 5, 6, 7.
Comme on peut le voir sur les figures 3, 4 et 5 certains des modules d'origine 1 ont été remplacés par des modules d'un second type la. Certains autres des modules 1 ont été remplacés par des modules d'un troisième type Ib. Les modules d'ultrafiltration de second type la présentent une hauteur supérieure à la hauteur des modules d'origine 1. Par ailleurs, les embouts inférieurs 3a et supérieurs 4a de ces modules la de second type présentent des formes différentes de celles des embouts inférieurs 3 et supérieurs 4 des modules 1. Toutefois, le positionnement des piquages sur ces embouts 3 a et 4a est sensiblement le même que celui des piquages 3 et 4 des modules 1.
Les modules Ib présentent quant à eux une hauteur inférieure à celle des modules 1 et la, des embouts 3b et 4b de formes différentes de celles des embouts des modules 1 et la et des piquages dans des positions différentes de celles des piquages des modules 1 et la.
Les modules de type la sont reliés aux collecteurs 5, 6a et 7 par l'intermédiaire d'un second lot d'éléments tubulaires identiques aux éléments tubulaires utilisés pour relier les modules 1 à ces collecteurs sauf en ce que l'élément 9a est plus court que l'élément 9 utilisé pour les modules 1 compte tenu de la hauteur supérieure des modules la par rapport à celles des modules 1.
L'installation représentée aux figures 3, 4 et 5 intègre également 8 modules d'un troisième type Ib dont les caractéristiques extérieures diffèrent de celles des modules du premier type 1 et des modules de second type la notamment par la forme des embouts inférieurs 3b supérieurs 4b et par la position des piquages de ceux-ci.
Plus précisément, les éléments tubulaires reliant les modules d'ultrafiltration 1 au collecteur sont constitués :
- pour chaque module Ib des deux rangées extérieures, d'un élément coudé, d'un élément 9b cylindrique en matériau translucide, d'un second élément coudé 10 et d'un élément cylindrique l ia reliant un des piquages de son embout supérieur 4 au collecteur supérieur 7, d'un élément cylindrique 11 reliant l'autre piquage de son embout supérieur 4 à un té de piquage 12 du collecteur intermédiaire 6a et d'un élément cylindrique (non représenté) reliant le piquage de son embout inférieur 3 au collecteur inférieur 5 ; - pour chaque module Ib des rangées intérieures, d'un élément cylindrique 11b, d'un premier élément coudé 10, d'un élément cylindrique en matériau translucide 9b , d'un élément cylindrique 9, d'un second élément coudé 10 et d'un élément cylindrique l ia reliant un des piquages de son embout supérieur 4 au collecteur supérieur 7, d'un éléments cylindrique (non représenté) reliant l'autre piquage de son embout supérieur 4 à un té de piquage 12 du collecteur intermédiaire 6a, le piquage de son embout inférieur 3 étant directement relié au collecteur inférieur 5.
Dans le mode de réalisation représenté schématiquement en perspective sur la figure 6, l'installation d'ultrafîltration comprend des modules d'ultrafîltration d'un premier type 1 et des modules d'ultrafîltration d'un second type Ib. Les collecteurs intermédiaires 6a et supérieurs 7a sont pourvus de tés de piquages 12. Les piquages des embouts supérieurs des modules 1 et Ib sont reliés à ces tés de piquage par différents lots d'éléments tubulaires distincts pour chaque type de module. En ce qui concerne les modules Ib, les modules de la rangée extérieure gauche sont surélevés par des cales 14 pour permettre leur raccordement plus aisé au collecteur 7a.
En référence à la figure 7, le châssis utilisé pour supporter les collecteurs des installations selon la présente invention décrite ci-dessus en référence à la figure 6 comprend un socle 8 et un râtelier 8b. Ce râtelier 8b est constitué de longerons 15, de montants 16 et de traverses 17. Conformément à la présente invention, ces traverses 17 sont montées mobiles en translation de façon à permettre de régler la position horizontale des collecteurs inférieurs intermédiaires et supérieurs. Ces traverses 17 sont équipées d'arceaux 18 destinés à accueillir ces collecteurs.

Claims

REVENDICATIONS
1. Construction destinée à accueillir une batterie de modules membranaires d'ultrafîltration (1) ou de microfîltration de liquides tels que l'eau dans une position verticale, lesdits modules présentant chacun un corps (2) de module allongé pourvu à ses deux extrémités opposées d'embouts inférieurs (3) et supérieur (4) présentant des piquages, ladite construction étant pourvue d'un châssis (8, 8a) supportant un collecteur inférieur (5), un collecteur intermédiaire(6a) et un collecteur supérieur (7) positionnés horizontalement, chaque collecteur présentant des piquages, et incluant des éléments de connexion destinés à connecter au moins certains des piquages de chacun desdits modules membranaires(l) aux piquages desdits collecteurs(5, 6, 7), caractérisée en ce que lesdits éléments de connexion incluent : des tés de piquage (12), chaque té de piquage permettant la connexion avec au moins deux modules de fîltration membranaire ; au moins un premier lot d'éléments tubulaires (9, 10, 11, 13) amovibles conçus pour permettre la connexion de modules membranaires d'un premier type (1) auxdits collecteurs ; au moins un second lot d'éléments tubulaires (9, 9b,10,l 1,1 la, 1 Ib), dont au moins certains (9b, l ia, Hb) sont distincts par leur forme et/ou leurs dimensions desdits éléments du premier lot d'éléments tubulaires, conçus pour permettre la connexion de modules membranaires d'un second type(lb) auxdits collecteurs.
2. Construction selon la revendication 1 caractérisée en ce que lesdits lots d'éléments tubulaires incluent des éléments tubulaires souples de différentes longueurs.
3. Construction selon la revendication 1 caractérisée en ce que lesdits lots d'éléments tubulaires incluent des éléments tubulaires rigides coudés ou rectilignes de différentes longueurs.
4. Construction selon la revendication 3 caractérisée en ce que lesdits lots d'éléments tubulaires incluent des manchettes coudées (10) présentant différentes longueurs associés à des éléments cylindriques(9) de longueur standard.
5. Construction selon la revendication 4 caractérisée en ce que lesdites manchettes sont réalisées en acier inoxydable.
6. Construction selon la revendication 4 ou 5 caractérisée en ce qu'au moins certains desdits éléments cylindriques (9, 9a) sont réalisés en matériau transparent ou translucide.
7. Construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce qu'elle comprend des cales (14) conçues pour être positionnées sous au moins certains desdits modules membranaires qu'elle est destinée à accueillir.
8. Construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que lesdits tés de piquage (12) sont prévus sur deux desdits collecteurs(6a, 7a).
9. Construction selon la revendication 8 caractérisée en ce que lesdits deux collecteurs sont ledit collecteur supérieur (7a) et ledit collecteur intermédiaire (6a).
10. Construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisée en ce qu'elle comprend des colliers permettant d'adapter le diamètre desdits éléments tubulaires au diamètre des piquages des embouts desdits modules membranaires.
11. Construction selon l'une quelconque de revendications 1 à 10 dans lequel ledit châssis comprend un râtelier (8b) supportant lesdits collecteurs, ledit râtelier étant constitué de montants (16), de longerons (15) et de traverses (17), caractérisée en ce qu'au moins certains desdites traverses (17) sont montés en translation verticale sur lesdits montants(lβ) afin de permettre le réglage de la position verticale d'au moins un desdits collecteurs.
12. Installation d'ultrafîltration ou de microfïltration de liquides tels que l'eau caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 et de modules membranaires d'ultrafîltration ou de microfïltration.
13. Installation selon la revendication 12 caractérisée en ce que lesdits modules de fïltration membranaires sont d'au moins deux types distincts, lesdits modules d'un premier type (1) étant reliés aux collecteurs de ladite construction par des éléments tubulaires d'un premier lot d'éléments tubulaires et lesdits modules d'un second type (Ib) étant reliés auxdits collecteurs par des éléments tubulaires, d'un second lot d'éléments tubulaires dont au moins certains sont distincts par leur forme et/ou leurs dimensions desdits éléments du premier lot d'éléments tubulaires.
14. Installation selon la revendication 13 caractérisée en ce que lesdits modules de filtration membranaires dudit premier type et lesdits modules membranaires dudit second type présentent des embouts supérieurs et/ou inférieurs identiques.
15. Procédé de maintenance d'une installation d'ultrafîltration ou de microfïltration de liquides tels que l'eau selon l'une quelconque des revendications 12 à 14 ladite installation incluant une batterie de modules membranaires dans une position verticale, lesdits modules étant d'un type donné et présentant chacun un corps de module allongé pourvu à ses deux extrémités opposées d'embouts inférieur et supérieur présentant des piquages, ladite installation étant pourvue d'un châssis supportant un collecteur inférieur, un collecteur intermédiaire et un collecteur supérieur positionnés horizontalement, chaque collecteur présentant des piquages, et incluant des éléments de connexion connectant au moins certains des piquages de chacun desdits modules membranaires aux piquages desdits collecteurs, lesdits éléments de connexion incluant des tés de piquage prévus sur au moins un desdits collecteurs et un premier lot d'éléments tubulaires, et au moins un second lot d'éléments tubulaires ledit procédé comprenant les étapes consistant à : déposer les éléments tubulaires dudit premier lot reliant au moins certains desdits modules membranaires dudit type donné auxdits collecteurs ; déposer lesdits au moins certains modules membranaires dudit type donné ; remplacer lesdits modules membranaires dudit type donné ainsi déposés par des modules membranaires d'un second type ; connecter lesdits modules membranaires de second type auxdits collecteurs avec des éléments tubulaires appartenant au moins en partie audit second lot d'éléments tubulaires, dont au moins certains sont distincts par leur forme et/ou leurs dimensions desdits éléments du premier lot d'éléments tubulaires.
16. Procédé selon la revendication 15 caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à adapter le diamètre desdits éléments tubulaires au diamètre des piquages des embouts desdits modules membranaires du second type grâce à des colliers.
17. Procédé selon la revendication 16 caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à ajuster la position desdits modules membranaires du second type en positionnant des cales sous ceux-ci.
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