WO2009101106A1 - Procede de traitement d'eau a filtration sequencee - Google Patents

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WO2009101106A1
WO2009101106A1 PCT/EP2009/051568 EP2009051568W WO2009101106A1 WO 2009101106 A1 WO2009101106 A1 WO 2009101106A1 EP 2009051568 W EP2009051568 W EP 2009051568W WO 2009101106 A1 WO2009101106 A1 WO 2009101106A1
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WO
WIPO (PCT)
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water
filtration
granular
water treatment
filters
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/051568
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English (en)
Inventor
Jérôme LEPARC
Philippe Breant
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Otv Sa
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Publication date
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    • 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
    • C02F9/20—Portable or detachable small-scale multistage treatment devices, e.g. point of use or laboratory water purification systems
    • 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
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/11—Turbidity

Definitions

  • the field of the invention is that of water treatment in particular for their potabilization, purification or desalination, and in particular that of water treatment to produce water of very good quality.
  • the invention relates to the treatment of water to obtain a water of very good quality for its subsequent treatment by the implementation of treatment processes requiring a feed water with very good qualities .
  • treatment processes may comprise a membrane filtration step and in particular spiral membranes of the nanofiltration or reverse osmosis type.
  • SDI SiIt Density Index
  • Membrane suppliers therefore generally recommend, depending on the type of membrane and their operating conditions, that the feedwaters have an SDI, for example less than 3 or 4.
  • the main pretreatments prior to filtration on spiral membranes include in particular the series implementation of granular filtration and polishing which may in particular consist of another granular filtration or a granular filtration. micro or ultra filtration. They can also, depending on the circumstances (quality and quality variation of the raw water) include at various stages various other treatments among which include coagulation, flocculation, flotation, sedimentation, disinfection ...
  • the figure 1 illustrates an example of a water treatment method according to the prior art.
  • such a method consists of passing raw water 10 through a first stage comprising a battery of granular filters 1 1 connected in parallel.
  • the water from the granular filters 11 can then be conveyed to a tarpaulin 12 in which it is stored before passing through a second stage 13 for polishing which comprises further granular filtration or micro or ultra filtration.
  • the water thus pretreated, which is stored in a tarpaulin 14, has a level of quality which is in accordance with the recommendations of the suppliers of the spiral membranes through which it then passes.
  • This type of pre-treatment has the advantage of making it possible to confer on the feed water a level of quality which is in line with the recommendations made by the suppliers with regard to the use of the membranes, in particular spirals, which they market.
  • the implementation of such pretreatments is nevertheless not without a number of disadvantages.
  • the optimum performance of the granular filters are reached only after the filter matures, that is to say once the quality of the water it delivers is optimal and stable.
  • the filter is then operated until the maximum permissible level of pressure drop across the filter is reached or until the quality of the water it produces is suddenly degraded.
  • the quality of the filtered water is poorer as the filter has not reached its level of ripening, which corresponds to the first hours of filtration.
  • the sizing of this type of multi-stage treatment dies is carried out taking into account the minimum performance achieved by the first stage of granular filters for sizing the second polishing stage.
  • a disadvantage of this sizing philosophy is that it often leads to the over-quality, that is to say to produce a feed water having, at least at times, a much higher quality than the required quality.
  • Another direct disadvantage of this approach is the oversizing of the polishing step.
  • FIG. 2 represents the evolution of the SDI at the outlet of the first and second stages of an installation for producing spiral-membrane feed water.
  • the feed water must have an SDI less than or equal to 3.5.
  • the first filtration stage does not produce a water whose SDI is less than or equal to 3.5 below a time ti at which it reaches maturity (see curve 20).
  • the production of a water with SDI less than or equal to 3.5 is then obtained by the successive implementation of the second stage (see curve 21).
  • the first stage of filtration has reached maturity (from ti)
  • it allows the production of a feed water whose SDI is less than 3.5.
  • the implementation of the second floor thus leads to temporarily produce water whose quality is higher than the needs.
  • the processing facilities for the implementation of this type of process are momentarily oversized.
  • an objective of the invention in at least one embodiment, is to provide and optimize a pretreatment technique of a water prior to its treatment by a process requiring a very good water quality. feeding (for example, nano filtration or reverse osmosis spiral membrane processes).
  • an objective of the invention in at least one embodiment, is to provide such a technique that leads to lower investment costs necessary for the implementation of such water treatment processes.
  • Another object of the invention is, in at least one embodiment, to provide such a technique which contributes to reducing the operating costs of such water treatment processes.
  • Another object of the invention is to provide, in at least one embodiment of the invention, such a technique which contributes to limiting the size of the installations necessary for the implementation of such water treatment processes. 5. Presentation of the invention These objectives, as well as others that will appear later, are achieved by a process including pretreatment aimed at obtaining a water of very good quality for the feeding of a subsequent treatment.
  • said pretreatment includes at least: a first filtration step on granular filters; a step of measuring the value of at least one information representative of the quality of said water at the outlet of each of said granular filters; a step of comparing said measured value with a predetermined threshold value; a second step of filtration of said water from said granular filters implemented when said measured value is higher or lower than said threshold value.
  • the invention is based on a completely original approach that allows to optimally produce a feed water to be treated by a treatment process requiring a feed water of very good quality.
  • this optimization can be obtained by measuring the water quality at the end of a first filtration step on granular filters so as to determine whether it is necessary to subject this water to a second filtration stage. prior to its subsequent treatment for example by filtration on pressurized membranes.
  • the implementation of the monitoring of water quality at the outlet of granular filters can for example consist in the establishment of guidelines and rules for the operation of the multi-stage pipeline based on results of previous studies (or any other pre-existing experience) making it possible to determine the necessary filtration time from which the water quality at the outlet of each granular filter does not require an additional filtration step.
  • This approach according to the invention leads to reducing the number of filters necessary for the implementation of the second filtration step, and consequently the bulk of the installations intended for the treatment of water by the implementation of processes requiring a feed water of very good quality.
  • the second filtration stage is useless on the last two thirds of the cycle.
  • the second stage is only useful during this first third of the cycle, that is to say for the treatment of only one third of the flow of water to be treated. Consequently, the implementation of the invention makes it possible, in such an example, to divide by three the filtration capacities of the second stage. The implementation of the invention thus makes it possible to limit the investments necessary for the implementation of a process requiring a feed water of very good quality.
  • said measuring step comprises measuring the clogging power of said water (or in English SDI for SiIt Density
  • Clogging power is a good indicator of water quality. Its measurement at the exit of a granular filter makes it possible to know with precision the level of maturation which it has reached.
  • said measuring step comprises measuring the time elapsed since the beginning of a filtration cycle of each of the granular filters.
  • the measurement of the filtration time since the last backwashing of each of the filters can be information representative of the quality of the water at the outlet of the filter in question.
  • a threshold filtration time since the last wash from which the filtered water is of good quality that is to say the time from which the filter considered has reached maturity and the water that comes from it does not therefore require a step of additional filtration (polishing).
  • said measuring step comprises measuring the modified clogging index of said water (or in English MFI for Modified Fouling Index).
  • This index is still a size whose consideration can effectively determine the level of processing of the granular filter through which the water on which a measurement is made.
  • said second filtration step comprises a step of recirculating at least a portion of the water from said granular filters through at least some of said granular filters.
  • said recirculation is preferentially in said granular filters having reached their maturity.
  • the water passes through filters whose level of maturity is sufficient to produce water of good quality.
  • the water can advantageously be recirculated in filters that have been operating for at least ten hours, which makes it possible to obtain good results.
  • the technique that is the subject of the patent also relates to a water treatment installation for implementing the method according to the invention and which comprises: treatment means requiring a feed water of very good quality; first filtering means, said first filtering means comprising at least one granular filter placed upstream of said processing means; means for measuring the value of at least one piece of information representative of the quality of said water at the outlet of said first filtration means; means for comparing said measured value with a predetermined threshold value; means for switching water from said first filtering means; means for controlling said switching means according to said comparison.
  • said processing means requiring a feed water of very good quality comprise spiral membranes of nanofiltration or reverse osmosis type.
  • An installation according to the invention advantageously comprises second filtering means and said switching means make it possible to convey water to said second filtering means.
  • the installation can thus make it possible, when necessary, to filter the water on two different filtration stages so that it reaches a level of quality sufficient to feed the subsequent treatment.
  • said second filtration means belong to the group comprising: granular filters, membrane filters of the microfiltration or ultrafiltration type.
  • This type of filter provides effective polishing when its implementation is required.
  • said switching means advantageously comprise means for recirculating at least a portion of said water from said first filtering means through said first filtering means.
  • a water treatment plant according to the invention preferably comprises first means for retaining at least part of the water coming from said first filtration means.
  • first retention means may in certain cases be connected to the inlet of said first filtering means so that the water is filtered again on the first stage before being filtered on the pressurized membranes.
  • a water treatment plant advantageously comprises second means for retaining a mixture of at least a portion of water from said first filtering means and water from said second filtering means.
  • Such retention means allow both the storage of water which passage through the first filtration stage has allowed it to reach a sufficient level of quality, and water whose passage through the second stage filtration allowed him to achieve a good level of quality.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a water treatment process on spiral membranes according to the prior art
  • FIG. 2 illustrates the evolution of SDI over time in a processing installation according to the prior art
  • FIG. 3 illustrates a first embodiment of a water treatment method according to the invention
  • FIG. 4 illustrates the evolution of the SDI over time in a processing installation according to the invention
  • FIG. 5 represents a second embodiment of a water treatment method according to the invention.
  • the principle of this optimization is as follows: - as long as the quality of the water produced during a granular filtration step is not sufficient, ie the granular filter is not mature the water undergoes another filtration step before feeding a subsequent treatment process; when the quality of the water produced at the end of the first granular filtration step is sufficient, that is to say that the granular filter has reached maturity, the water produced directly feeds a subsequent treatment process without to undergo beforehand another filtration step which proves to be useless.
  • FIG. 3 a first embodiment of an example of an installation for the implementation of a water treatment method according to the invention is presented.
  • the installation comprises a network 30 of raw water supply pipes.
  • This network has outputs that are each connected to the input of a granular filter 31.
  • Each of the granular filters 31 is connected to a first 32 and a second 33 water drainage network. These granular filters 31 constitute a battery of filters which are connected in parallel.
  • the first evacuation network 32 opens into a first cover 34 intended to contain water.
  • the second network 33 opens into a second tank 35 also forming a container for receiving water.
  • the first tarpaulin 34 communicates with a polishing unit 37 through a pipe 36.
  • This polishing unit 37 comprises complementary filtration means which may in particular take the form of granular filters or microfiltration or ultrafiltration membranes.
  • the outlet of the polishing unit 37 communicates with the second cover 35 by means of a pipe 38.
  • a pipe 39 connects the outlet of the second tank 35 to the inlet of treatment means requiring a very high feed water.
  • good quality which include in this embodiment a filtration unit 40 on spiral membranes nanofiltration type or reverse osmosis. These processing means may be chosen according to the application for which the installation is intended.
  • the outlet of the unit 40 opens into a retention zone 41 for storing the treated water.
  • This installation further comprises means for measuring the value of at least one piece of information representative of the quality of the water at the outlet of each of the granular filters.
  • These measuring means can take various forms. They advantageously include SDI sensors.
  • This installation also comprises means for comparing (not shown) the measured value of the information representative of the quality of the water with a predetermined threshold value.
  • control means which may for example take the form of a computer or programmable controllers (not shown), and which may act on switching means 43 of the water from the granular filters 31 to the first 32 or second 33 exhaust network according to the result given by the comparison.
  • switching means 43 may for example comprise valves. 7.2.2. Treatment process The treatment of water using an installation as described above proceeds as follows.
  • Raw water is conveyed to the granular filters 31 by means of the pipe network 30, then passes through these granular filters in order to obtain a feed water of very good quality.
  • the quality of the pretreated water depends on the subsequent treatment it must undergo. Quantities and values representative of this water quality are generally communicated by equipment suppliers (for example membranes) implemented in order to proceed with the subsequent treatment.
  • the measuring means 42 are permanently activated in order to measure the value of at least one piece of information representative of the quality of the water at the outlet of each granular filter 31.
  • the subsequent treatment of the pretreated water consists of a filtration on spiral membranes and the measuring means 42 are SDI sensors.
  • the measured SDI value is then compared to a threshold SDI value determined in advance.
  • This value of SDI threshold is related to the type of spiral membranes 40 implemented in the installation, including recommendations made by their suppliers. In this example, suppliers recommend that the SDI of spiral membrane feed water be 3.5 or less.
  • control means act on the corresponding valves 43 so that this water flows into the first evacuation network 32 then pours into the first tarpaulin 34.
  • the water coming from the granular filters 31 having not reached a sufficient maturity for the production of a water having an SDI equal to or less than 3.5 is conveyed to the polishing unit 37, which can for example consist of a filtration unit, to undergo another filtration for example granular filter or ultra membrane or micro filtration. After having After this additional filtration, the water has an SDI of less than 3.5 and is poured into the second sheet 35.
  • the polishing unit 37 can for example consist of a filtration unit, to undergo another filtration for example granular filter or ultra membrane or micro filtration.
  • the pretreated water poured into the tank 35 is ready to pass through the subsequent treatment means here comprising the spiral membrane filtration unit 40 before being collected in the retention zone 41.
  • control means act on the corresponding valves 43 so that this water flows in the second evacuation network 33 and then flows into the second tank 35.
  • the pretreated water poured into the tank 35 is then directly routed to the filtration unit on spiral membranes 40 before being collected in the retention zone 41.
  • the granular filters 31 have reached their final filtration time, that is to say when it is detected either that the maximum permissible level of pressure drop across the filter is reached, or that the quality of the water leaving the filter is suddenly degraded, the granular filter is cleaned.
  • FIG. 5 Treatment plant
  • FIG. 5 is shown an example of another installation intended for the implementation of a water treatment method according to the invention.
  • this installation comprises a network of pipes 50 for supplying raw water.
  • This network has outlets which are each connected to the inlet of a granular filter 51.
  • Each of the granular filters 51 is connected to a first 52 and a second 53 drainage network.
  • These granular filters 51 constitute a battery of filters which are connected in parallel.
  • the first drain network 52 opens into a first cover 54.
  • the second network 53 opens into a second cover 55.
  • the first cover 54 opens into a network 56 for recirculating the water upstream of the granular filters 51.
  • the outlet of the second cover 55 opens at the inlet of treatment means requiring a very good supply of water which comprises in this embodiment a filtration unit 57 on spiral membranes of the nanofiltration or reverse osmosis type. These processing means may be chosen according to the application for which the installation is intended.
  • the outlet of this unit 57 opens into a retention zone 58 for storing the treated water.
  • This installation further comprises means 59 for measuring the value of at least one piece of information representative of the quality of the water at the outlet of each of the granular filters 51.
  • These measuring means can take various forms. They advantageously include SDI sensors.
  • This installation also comprises means for comparing (not shown) the measured value of the information representative of the quality of the water with a predetermined threshold value.
  • These comparison means are connected to control means, which can for example take the form of a computer or programmable controllers (not shown), and which are able to act on switching means 60 of the water from the granular filters 51 to the first 52 or the second exhaust network according to the result given by the comparison.
  • These switching means 60 may for example comprise valves.
  • the installation further comprises valves 61 placed at the inlet of each granular filter 51 on the recirculation network 56. These valves 61 are controlled by the control means. 7.3.2. Treatment process
  • Raw water is conveyed to the granular filters 51 by means of the pipe network 50, then passes through these granular filters in order to obtain a feed water of very good quality.
  • the measuring means 59 are permanently activated in order to measure the value of at least one piece of information representative of the quality of the water at the outlet of each granular filter 51.
  • the subsequent treatment of the pretreated water consists of a filtration on spiral membranes and the measuring means 59 are SDI sensors.
  • the measured SDI value is then compared to a threshold SDI value determined in advance.
  • the threshold value recommended by the suppliers is 3.5.
  • the water contained in the tank 54 then flows into the recirculation network 56 in order to be reinjected into the granular filters 51.
  • the control means control the opening of the valves 61 have at the input filters 51 which have reached their maturity.
  • the valves 61 may not be implemented and the recirculation of the water contained in the tank 54 can be done directly through the granular filters 51 regardless of their level of maturity.
  • the water thus pretreated is poured into the tank 55 and is ready for further processing by passing through the spiral membrane filtration unit 57 before being collected in the retention zone 58.
  • control means act on the corresponding valves 60 so that this water flows in the second discharge network 53 and then flows into the second tank 55.
  • This pretreated water is then directly routed to the spiral membrane filtration unit 57 before being collected in the retention zone 58. 7.4.
  • valves 43 and 60 are controlled according to the comparison of a measurement of the SDI at the outlet of each granular filter 31, 51 with a predetermined threshold value depending on the type of spiral membranes used. implemented. However, other measures can be carried out for the same purpose.
  • the measurement means implemented may include stopwatches that will make it possible to measure the elapsed time since the beginning of a filtration cycle of each granular filter, that is to say since the end of its last backwashing or since its first commissioning in the case of a new filter. This time will then be compared to the filter maturation time, the value of which has been previously determined for example in previous experiments (results of pilot studies and / or results of previous filtration cycles obtained on the installation itself). . In this case, the water from the granular filters, whose filtration time after the end of the last backwashing is less than the maturation time, will be switched so as to undergo another filtering. (polishing unit or recirulation) before filtration on spiral membranes.
  • the measuring means may comprise MFI (Modified Fouling Index) sensors, which index indicates the clogging power of the pretreated water.
  • the first and second (optional) filtration stages of a water treatment process according to the invention may respectively consist of: a first and a second granular filtration with or without precoagulation; first and second granular filtration with or without preflocculation; a first granular filtration with or without pre-coagultation and filtration on a microfiltration or ultrafiltration membrane; a first granular filtration preceded by flotation or coagulation / flocculation / sedimentation and a second granular filtration; granular filtration preceded by flotation or coagulation / flocculation / sedimentation and filtration on microfiltration membrane or ultrafiltration membrane.
  • the process which has just been described includes a pretreatment aimed at obtaining a water of very good quality so as to allow its subsequent treatment by means of membranes of the nanofiltration or reverse osmosis type.
  • the subsequent treatment may of course be different. It may for example be a treatment on pressurized membranes and more generally any treatment requiring a very good quality of feed water.

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Abstract

L'invention concerne procédé incluant un prétraitement visant à l'obtention d'une eau de très bonne qualité pour l'alimentation d'un traitement ultérieur. Selon l'invention, ledit prétraitement inclut au moins : - une première étape de filtration sur filtres granulaires; - une étape de mesure de la valeur d'au moins une information représentative de la qualité de ladite eau à la sortie de chacun desdits filtres granulaires; - une étape de comparaison de ladite valeur mesurée avec une valeur seuil prédéterminée; - une deuxième étape de filtration de ladite eau provenant desdits filtres granulaires (mise en œuvre lorsque ladite valeur mesurée est supérieure ou inférieure à ladite valeur seuil).

Description

Procédé de traitement d'eau à filtration séquencée
1. Domaine de l'invention
Le domaine de l'invention est celui du traitement des eaux notamment en vue de leur potabilisation, de leur épuration ou de leur désalinisation, et notamment celui du traitement des eaux en vue de produire une eau de très bonne qualité.
Plus précisément, l'invention concerne le traitement des eaux visant à l'obtention d'une eau de très bonne qualité en vue de son traitement ultérieur par la mise en œuvre de procédés de traitement nécessitant une eau d'alimentation présentant de très bonnes qualités. À titre d'exemple, de tels procédés peuvent comprendre une étape de filtration sur membranes et notamment sur membranes spiralées de type nanofïltration ou osmose inverse.
2. Art antérieur
Les fournisseurs de certains types de membranes et notamment des membranes spiralées ne garantissent contractuellement la durée de vie des membranes qu'ils commercialisent que dans la mesure où les eaux alimentant les unités intégrant ces membranes présentent un certain niveau de qualité.
Afin de limiter dans le temps le colmatage de ce type de membranes, il s'avère en effet nécessaire que les eaux d'alimentation des membranes spiralées présentent une très bonne qualité.
Un des paramètres utilisés pour évaluer la qualité de ces eaux, tant au stade de la conception des installations de traitement qu'à celui de leur exploitation, est le SDI (SiIt Density Index en anglais). La mesure du SDI, qui est effectuée en se conformant à la méthode standardisée ASTM D4189-95, permet de quantifier le pouvoir colmatant de l'eau d'alimentation des membranes.
Les fournisseurs de membranes recommandent ainsi généralement, selon le type de membrane et leurs conditions d'exploitation, que les eaux d'alimentation présentent un SDI par exemple inférieur à 3 ou 4.
Dans ces conditions, la filtration sur membranes notamment spiralées doit impérativement être précédée d'un prétraitement visant à conférer aux eaux d'alimentation une qualité qui soit conforme aux recommandations formulées par les fournisseurs.
La nature et la complexité du prétraitement dépendent des propriétés de l'eau brute. La mauvaise qualité de l'eau brute et/ou la variabilité de cette qualité peuvent conduire à la mise en œuvre en série de diverses étapes de traitement selon une approche dite « multi-barrière ».
Les principaux traitements préalables à une filtration sur membranes spiralées (ici également appelés prétraitements) qui sont actuellement développés comprennent notamment la mise en œuvre en série d'une filtration granulaire et d'un polissage qui peut notamment consister en une autre filtration granulaire ou en une micro ou ultra filtration. Ils peuvent en outre, selon les circonstances (qualité et variation de qualité de l'eau brute) comprendre à différentes étapes divers autres traitements au rang desquels figurent la coagulation, la floculation, la flottation, la sédimentation, la désinfection... La figure 1 illustre un exemple de procédé de traitement d'eau selon l'art antérieur.
Comme cela est représenté sur cette figure 1, un tel procédé consiste à faire transiter de l'eau brute 10 à travers un premier étage comprenant une batterie de filtres granulaires 1 1 montés en parallèle. L'eau provenant des filtres granulaires 11 peut ensuite être acheminée vers une bâche 12 dans laquelle elle est stockée avant de transiter à travers un second étage 13 afin de subir un polissage qui comprend une autre filtration granulaire ou une micro ou ultra filtration. L'eau ainsi prétraitée, qui est stockée dans une bâche 14, présente un niveau de qualité qui est conforme aux recommandations des fournisseurs des membranes spiralées à travers lesquelles elle transite ensuite.
3. Inconvénients de l'art antérieur
Ce type de prétraitement présente l'avantage de permettre de conférer à l'eau d'alimentation un niveau de qualité qui est conforme aux recommandations formulées par les fournisseurs à l'égard de l'utilisation des membranes notamment spiralées qu'ils commercialisent. La mise en œuvre de tels prétraitements n'est néanmoins pas sans présenter un certain nombre d'inconvénients.
L'un des principaux inconvénients de ces prétraitements est inhérent à la mise en œuvre des filtres granulaires, et plus particulièrement au fait que les performances des filtres granulaires évoluent dans le temps.
En effet, les performances optimales des filtres granulaires ne sont atteintes qu'après maturation du filtre, c'est-à-dire une fois que la qualité de l'eau qu'il délivre est optimale et stable. Le filtre est ensuite exploité jusqu'à ce que le niveau maximal admissible de perte de charge à travers le filtre soit atteint ou jusqu'à ce que la qualité de l'eau qu'il produit se dégrade soudainement.
En d'autres termes, la qualité des eaux filtrées est moins bonne tant que le filtre n'a pas atteint son niveau de maturation, ce qui correspond aux premières heures de fîltration.
Le dimensionnement de ce type de filières de traitement multi-étages est réalisée en tenant compte des performances minimales atteintes par le premier étage de filtres granulaires pour dimensionner le deuxième étage de polissage.
Un inconvénient lié à cette philosophie de dimensionnement est qu'il conduit souvent à faire de la sur qualité, c'est-à-dire à produire une eau d'alimentation présentant, à tout le moins à certains moments, une qualité bien supérieure à la qualité requise. Un autre inconvénient direct de cette approche est le surdimensionnement de l'étape de polissage.
Ce phénomène est illustré par la figure 2 qui représente l'évolution du SDI en sortie du premier et du deuxième étage d'une installation de production d'une eau d' alimentation de membranes spiralées. Dans cet exemple, l ' eau d'alimentation doit présenter un SDI inférieur ou égal à 3,5.
Tel que cela est représenté, le premier étage de fîltration ne permet pas de produire une eau dont le SDI est inférieur ou égal à 3,5 en dessous d'un temps ti auquel il atteint sa maturité (cf. courbe 20). La production d'une eau dont le SDI est inférieur ou égal à 3,5 est alors obtenue par la mise en œuvre successive du second étage (cf. courbe 21). Après que le premier étage de filtration a atteint sa maturité (à partir de ti), il permet la production d'une eau d'alimentation dont le SDI est inférieur à 3,5. La mise en œuvre du deuxième étage conduit donc à produire momentanément une eau dont la qualité est supérieure aux besoins. Ainsi, les installations de traitement pour la mise en œuvre de ce type de procédé sont momentanément surdimensionnées.
Ces surdimensionnements engendrent des surcoûts temporaires d'exploitation (notamment liés à la maintenance) et des surcoûts d'investissement au moment du montage de l'installation. Ils conduisent également à la mise en œuvre d'installations relativement encombrantes.
4. Objectifs de l'invention
L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, un objectif de l'invention, dans au moins un mode de réalisation, est de fournir et d'optimiser une technique de prétraitement d'une eau préalablement à son traitement par un procédé exigeant une très bonne qualité d'eau d'alimentation (par exemple, procédés à membranes spiralées de type nano filtration ou osmose inverse). Notamment, un objectif de l'invention, dans au moins un mode de réalisation, est de fournir une telle technique qui conduise à abaisser les coûts d'investissements nécessaires à la mise en œuvre de tels procédés de traitement d'eau.
Un autre objectif de l'invention est, dans au moins un mode de réalisation, de fournir une telle technique qui contribue à réduire les coûts d'exploitation de tels procédés de traitement d'eau.
L'invention a encore pour objectif de fournir, dans au moins un mode de réalisation de l'invention, une telle technique qui concourt à limiter la taille des installations nécessaires à la mise en œuvre de tels procédés de traitement d'eau. 5. Exposé de l'invention Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à l'aide d'un procédé incluant un prétraitement visant à l'obtention d'une eau de très bonne qualité pour l'alimentation d'un traitement ultérieur.
Selon l'invention, ledit prétraitement inclut au moins : - une première étape de fïltration sur filtres granulaires ; une étape de mesure de la valeur d'au moins une information représentative de la qualité de ladite eau à la sortie de chacun desdits filtres granulaires ; une étape de comparaison de ladite valeur mesurée avec une valeur seuil prédéterminée ; une deuxième étape de fïltration de ladite eau provenant desdits filtres granulaires mise en œuvre lorsque ladite valeur mesurée est supérieure ou inférieure à ladite valeur seuil.
Ainsi, l'invention repose sur une approche tout à fait originale qui permet de produire, de façon optimale, une eau d'alimentation destinée à être traitée par un procédé de traitement nécessitant une eau d'alimentation de très bonne qualité.
Plus particulièrement, cette optimisation peut être obtenue en mesurant la qualité de l'eau à l'issue d'une première étape de fïltration sur filtres granulaires de façon à déterminer s'il est nécessaire de faire subir à cette eau une deuxième étape de filtration préalablement à son traitement ultérieur par exemple par fïltration sur membranes pressurisées.
La mise en œuvre du suivi de la qualité d'eau en sortie des filtres granulaires peut par exemple consister en l'établissement de consignes et règles d'exploitation de la filière multi-étages établies à partir de résultats d'études préalables (ou tout autre expérience préexistante) permettant de déterminer le temps de filtration nécessaire à partir duquel la qualité d'eau en sortie de chaque filtre granulaire n'exige pas une étape supplémentaire de fïltration.
Cette approche selon l'invention conduit à réduire le nombre de filtres nécessaires à la mise en œuvre de la deuxième étape de fïltration, et par conséquent l'encombrement des installations destinées au traitement des eaux par la mise en œuvre de procédés nécessitant une eau d'alimentation de très bonne qualité.
Si l'exemple est pris d'une installation de l'art antérieur dans laquelle le premier étage de fïltration arrive à maturation au bout du premier tiers de la durée d'un cycle, le second étage de fïltration est inutile sur les deux derniers tiers du cycle. En d'autres termes, le deuxième étage n'est utile qu'au cours de ce premier tiers de cycle, c'est-à-dire pour le traitement de seulement un tiers du débit d'eau à traiter. Par conséquent, la mise en œuvre de l'invention permet, dans un tel exemple, de diviser par trois les capacités de fïltration du deuxième étage. La mise en œuvre de l ' invention permet donc de limiter les investissements nécessaires à la mise en œuvre d'un procédé nécessitant une eau d'alimentation de très bonne qualité.
En outre, du fait que la taille du second étage est réduite, les coûts d'exploitation pour la mise en œuvre d'un procédé selon l'invention, et plus particulièrement ceux nécessaires à la maintenance, sont également réduits.
Selon une caractéristique avantageuse, ladite étape de mesure comprend la mesure du pouvoir colmatant de ladite eau (ou en anglais SDI pour SiIt Density
Index).
Le pouvoir colmatant est un bon indicateur de la qualité de l'eau. Sa mesure en sortie d'un filtre granulaire permet de connaître avec précision le niveau de maturation qu'il a atteint.
Selon une autre caractéristique avantageuse, ladite étape de mesure comprend la mesure du temps écoulé depuis le début d'un cycle de filtration de chacun des filtres granulaires. La mesure du temps de filtration depuis le dernier rétrolavage de chacun des filtres peut être une information représentative de la qualité de l'eau en sortie du filtre considéré. Pour cela, des études préliminaires permettront de déterminer un temps de fïltration seuil depuis le dernier lavage à partir duquel l'eau filtrée est de bonne qualité, c'est-à-dire le temps à partir duquel le filtre considéré a atteint sa maturité et l'eau qui en provient ne nécessite en conséquence pas une étape de filtration supplémentaire (polissage).
Selon une autre caractéristique préférée, ladite étape de mesure comprend la mesure de l'index de colmatage modifié de ladite eau (ou en anglais MFI pour Modifîed Fouling Index). Cet indice constitue encore une grandeur dont la prise en compte permet de déterminer de façon efficace le niveau de maturation du filtre granulaire à travers lequel passe l'eau sur laquelle une mesure est réalisée.
Selon un aspect avantageux de l'invention, ladite deuxième étape de filtration comprend une étape de recirculation d'au moins une partie de l'eau provenant desdits filtres granulaires à travers au moins certains desdits filtres granulaires.
Dans ce cas, ladite recirculation se fait préférentiellement dans lesdits filtres granulaires ayant atteint leur maturité.
L'eau passe ainsi à travers des filtres dont le niveau de maturité est suffisant pour produire une eau de bonne qualité. L'eau pourra avantageusement être recirculée dans des filtres qui fonctionnent depuis au moins dix heures, ce qui permet d'obtenir de bons résultats.
La technique objet du brevet porte également sur une installation de traitement d'eau pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention et qui comprend : des moyens de traitement nécessitant une eau d'alimentation de très bonne qualité ; des premiers moyens de filtration, lesdits premiers moyens de filtration comprenant au moins un filtre granulaire placé en amont desdits moyens de traitement ; des moyens de mesure de la valeur d'au moins une information représentative de la qualité de ladite eau en sortie desdits premiers moyens de filtration ; des moyens de comparaison de ladite valeur mesurée avec une valeur seuil prédéterminée ; des moyens d'aiguillage de l'eau provenant desdits premiers moyens de fîltration ; des moyens de commande desdits moyens d'aiguillage en fonction de ladite comparaison. Avantageusement, lesdits moyens de traitement nécessitant une eau d'alimentation de très bonne qualité comprennent des membranes spiralées de type nanofïltration ou osmose inverse.
Une installation selon l'invention comprend avantageusement des deuxièmes moyens de fîltration et lesdits moyens d'aiguillage permettent d'acheminer l'eau vers lesdits seconds moyens de fîltration.
L'installation peut ainsi permettre, lorsque cela est nécessaire, de filtrer l'eau sur deux étages de fîltration différents de façon qu'elle atteigne un niveau de qualité suffisant pour alimenter le traitement ultérieur.
Préférentiellement, lesdits deuxièmes moyens de fîltration appartiennent au groupe comprenant : les filtres granulaires, les filtres membranaires de type microfîltration ou ultrafîltration.
Ce type de filtres permet d'obtenir un polissage efficace lorsque sa mise en œuvre est requise.
Selon un autre aspect, lesdits moyens d'aiguillage comprennent avantageusement des moyens de recirculation d'au moins une partie de ladite eau provenant desdits premiers moyens de fîltration à travers lesdits premiers moyens de fîltration.
Une telle installation peut ainsi permettre de filtrer l'eau plusieurs fois sur un unique étage de façon qu'elle atteigne un niveau de qualité suffisant pour alimenter le traitement ultérieur.
Une installation de traitement d'eau selon l'invention comprend préférentiellement des premiers moyens de rétention d'au moins une partie de l'eau provenant desdits premiers moyens de fîltration.
Ces moyens de rétention peuvent permettre le stockage d'une eau qui ne présente pas une qualité suffisante pour alimenter directement le traitement ultérieur.
Ces premiers moyens de rétention peuvent dans certains cas être reliés à l'entrée desdits premiers moyens de fïltration de façon à ce que l'eau soit filtrée une nouvelle fois sur le premier étage avant d'être filtrée sur les membranes pressurisées.
Une installation de traitement d'eau selon l'invention comprend avantageusement des deuxièmes moyens de rétention d'un mélange d'au moins une partie de l'eau provenant desdits premiers moyens de fïltration et d'une eau provenant desdits deuxièmes moyens de fïltration. De tels moyens de rétention permettent à la fois le stockage de l'eau dont le passage à travers le premier étage de filtration lui à permis d'atteindre un niveau de qualité suffisant, et de l'eau dont le passage à travers le deuxième étage de filtration lui à permis d'atteindre un bon niveau de qualité.
6. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de modes de réalisation préférentiels, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 présente un synoptique d'un procédé de traitement d'eau sur membranes spiralées selon l'art antérieur ; la figure 2 illustre l'évolution du SDI au cours du temps dans une installation de traitement selon l'art antérieur ; la figure 3 illustre un premier mode de réalisation d'un procédé de traitement d'eaux selon l'invention ; - la figure 4 illustre l'évolution du SDI au cours du temps dans une installation de traitement selon l'invention ; la figure 5 représente un deuxième mode de réalisation d'un procédé de traitement d'eaux selon l'invention.
7. Description d'un mode de réalisation de l'invention 7.1. Rappel du principe de l'invention Le principe général de l'invention repose sur l'optimisation de la production d'eau d'alimentation de procédés nécessitant une eau d'alimentation de très bonne qualité (par exemple traitement sur membranes spiralées de type nanofîltration ou osmose inverse). Cette optimisation consiste à mesurer la qualité de l'eau produite au cours d'une étape de fïltration granulaire de façon à déterminer si cette eau présente une qualité suffisante ou doit au contraire subir une nouvelle filtration avant d'alimenter un procédé de traitement ultérieur.
Le principe de cette optimisation est le suivant : - tant que la qualité de l'eau produite au cours d'une étape de filtration granulaire n'est pas suffisante, c'est-à-dire que le filtre granulaire n'est pas mature, l'eau subi une autre étape de filtration avant d'alimenter un procédé de traitement ultérieur; lorsque la qualité de l'eau produite à l'issue de la première étape de filtration granulaire est suffisante, c'est-à-dire que le filtre granulaire à atteint sa maturité, l'eau produite alimente directement un procédé de traitement ultérieur sans subir préalablement une autre étape de filtration qui s'avère être inutile.
7.2. Exemple d'un premier mode de réalisation de l'invention 7.2.1. Installation de traitement
On présente, en relation avec la figure 3, un premier mode de réalisation d'un exemple d'une installation pour la mise en œuvre d'un procédé de traitement d'eaux selon l'invention.
Tel que cela est représenté sur cette figure 3, l'installation comprend un réseau 30 de canalisations d'acheminement d'eau brute. Ce réseau présente des sorties qui sont chacune reliée à l'entrée d'un filtre granulaire 31.
Chacun des filtres granulaires 31 est relié à un premier 32 et à un deuxième 33 réseau d'évacuation d'eau. Ces filtres granulaires 31 constituent une batterie de filtres qui sont montés en parallèle. Le premier réseau 32 d'évacuation débouche dans une première bâche 34 destinée à contenir de l'eau. Le deuxième réseau 33 débouche dans une deuxième bâche 35 formant également un contenant destiné à accueillir de l'eau.
La première bâche 34 communique avec une unité de polissage 37 par le biais d'une canalisation 36. Cette unité de polissage 37 comprend des moyens de fïltration complémentaire qui peuvent notamment prendre la forme de filtres granulaires ou de membranes de microfïltration ou d'ultrafîltration.
La sortie de l'unité de polissage 37 communique avec la deuxième bâche 35 au moyen d'une canalisation 38. Une canalisation 39 relie la sortie de la deuxième bâche 35 à l'entrée de moyens de traitement nécessitant une eau d'alimentation de très bonne qualité qui comprennent dans ce mode de réalisation une unité 40 de fïltration sur membranes spiralées de type nanofiltration ou osmose inverse. Ces moyens de traitements pourront être choisis selon l'application à laquelle l'installation est destinée. La sortie de l'unité 40 débouche dans une zone de rétention 41 permettant le stockage de l'eau traitée.
Cette installation comprend de plus des moyens de mesure 42 de la valeur d'au moins une information représentative de la qualité de l'eau en sortie de chacun des filtres granulaires 31. Ces moyens de mesure peuvent prendre diverses formes. Ils comprennent avantageusement des capteurs de SDI.
Cette installation comprend également des moyens de comparaison (non représentés) de la valeur mesurée de l'information représentative de la qualité de l'eau avec une valeur seuil prédéterminée.
Ces moyens de comparaisons sont reliés à de moyens de commande, qui peuvent par exemple prendre la forme d'un ordinateur ou d'automates programmables (non représentés), et qui sont susceptibles d'agir sur des moyens d'aiguillage 43 de l'eau provenant des filtres granulaires 31 vers le premier 32 ou le deuxième 33 réseau d'évacuation selon le résultat donné par la comparaison. Ces moyens d'aiguillage 43 peuvent par exemple comprendre des vannes. 7.2.2. Procédé de traitement Le traitement d'une eau au moyen d'une installation telle qu'elle vient d'être décrite se déroule de la façon suivante.
De l'eau brute est acheminée vers les filtres granulaires 31 au moyen du réseau de canalisations 30, puis transite à travers ces filtres granulaires en vue de l'obtention d'une eau d'alimentation de très bonne qualité.
On note que la qualité de l'eau prétraitée dépend du traitement ultérieur qu'elle doit subir. Les grandeurs et les valeurs représentatives de cette qualité d'eau sont généralement communiquées par les fournisseurs des équipements (par exemple membranes) mis en œuvre afin de procéder au traitement ultérieur. Les moyens de mesures 42 sont activés en permanence afin de mesurer la valeur d'au moins une information représentative de la qualité de l'eau à la sortie de chaque filtre granulaire 31.
Dans ce mode de réalisation, le traitement ultérieur de l'eau prétraitée consiste en une filtration sur membranes spiralées et les moyens de mesure 42 sont des capteurs de SDI.
La valeur de SDI mesurée est ensuite comparée à une valeur de SDI seuil déterminé à l'avance. Cette valeur de SDI seuil est liée au type de membranes spiralées 40 mises en œuvre dans l'installation, et notamment aux recommandations formulées par leurs fournisseurs. Dans cet exemple, les fournisseurs recommandent que le SDI de l'eau d'alimentation des membranes spiralées soit inférieur ou égal à 3,5.
Lorsqu'il est détecté que le SDI de l'eau en sortie de certains filtres granulaires 31 est supérieur à 3,5 les moyens de commande agissent sur les vannes 43 correspondantes afin que cette eau s'écoule dans le premier réseau d'évacuation 32 puis se déverse dans la première bâche 34.
Dans ce cas, l'eau issue des filtres granulaires 31 n'ayant pas atteint une maturité suffisante pour la production d'une eau présentant un SDI égal ou inférieur à 3,5, est acheminée vers l'unité de polissage 37, qui peut par exemple consister en une unité de filtration, afin de subir une autre filtration par exemple sur filtre granulaire ou sur membrane d'ultra ou de micro filtration. Après avoir subi cette fïltration complémentaire, l'eau présente un SDI inférieur à 3,5 et est déversée dans la deuxièmes bâche 35.
L'eau prétraitée déversée dans la bâche 35 est prête à transiter à travers les moyens de traitement ultérieur comprenant ici l'unité de fïltration membranaire spiralée 40 avant d'être recueillie dans la zone de rétention 41.
À l'inverse, lorsqu'il est détecté que le SDI de l'eau en sortie de certains filtres granulaires 31 est inférieur à 3,5 les moyens de commande agissent sur les vannes 43 correspondantes afin que cette eau s'écoule dans le deuxième réseau d'évacuation 33 puis se déverse dans la deuxième bâche 35. L'eau prétraitée déversée dans la bâche 35 est ensuite directement acheminée vers l'unité de filtration sur membranes spiralées 40 avant d'être recueillie dans la zone de rétention 41.
Ce principe est illustré par la figure 4 qui représente l'évolution du SDI de l'eau traitée. Tel que cela apparaît, en dessous du temps de maturation noté ti d'un filtre granulaire 31 , la mise en œuvre successive de la filtration sur le filtre granulaire 31 et à travers l'unité de polissage 37, permet de produire une eau dont le SDI est inférieur à 3,5 (courbe 44).
Au-delà du temps tl s le filtre granulaire 31 permet à lui seul de produire une eau dont le SDI est inférieur à 3,5 (courbe 45). À partir de cet instant, seule la fïltration sur le filtre granulaire 31 est mise en œuvre, la fïltration à travers l'unité de polissage 37 étant shuntée. Le maintien de la mise en œuvre successive de la fïltration sur le filtre granulaire 31 et à travers l'unité de polissage 37 conduirait à produire une eau de qualité supérieure aux besoins (courbe 46). La mise en œuvre de l'invention permet donc de limiter le recours à l'utilisation de l'unité de polissage 37 aux seules phases durant lesquelles cela s'avère être nécessaire.
De façon classique, lorsque les filtres granulaires 31 ont atteint leur temps de filtration final, c'est-à-dire lorsqu'il est détecté soit que le niveau maximal admissible de perte de charge à travers le filtre est atteint, soit que la qualité de l'eau en sortie du filtre se dégrade de façon soudaine, le filtre granulaire est nettoyé.
7.3. Exemple d'un deuxième mode de réalisation de l'invention
7.3.1. Installation de traitement On présente en relation avec la figure 5 un exemple d'une autre installation destinée à la mise en œuvre d'un procédé de traitement d'eau selon l'invention.
Tel que cela est représenté, cette installation comprend un réseau de canalisations 50 d'amenée d'une eau brute. Ce réseau présente des sorties qui sont chacune reliée à l'entrée d'un filtre granulaire 51. Chacun des filtres granulaires 51 est relié à un premier 52 et à un deuxième 53 réseau d'évacuation d'eau. Ces filtres granulaires 51 constituent une batterie de filtres qui sont montés en parallèle.
Le premier réseau 52 d'évacuation débouche dans une première bâche 54. Le deuxième réseau 53 débouche dans une deuxième bâche 55. La première bâche 54 débouche dans un réseau 56 de recirculation de l'eau en amont des filtres granulaires 51.
La sortie de la deuxième bâche 55 débouche à l'entrée de moyens de traitement nécessitant une eau d'alimentation de très bonne qualité qui comprennent dans ce mode de réalisation une unité 57 de filtration sur membranes spiralées de type nanofiltration ou osmose inverse. Ces moyens de traitement pourront être choisis selon l'application à laquelle l'installation est destinée. La sortie de cette unité 57 débouche dans une zone de rétention 58 permettant le stockage de l'eau traitée.
Cette installation comprend de plus des moyens de mesure 59 de la valeur d'au moins une information représentative de la qualité de l'eau en sortie de chacun des filtres granulaires 51. Ces moyens de mesure peuvent prendre diverses formes. Ils comprennent avantageusement des capteurs de SDI.
Cette installation comprend également des moyens de comparaison (non représentés) de la valeur mesurée de l'information représentative de la qualité de l'eau avec une valeur seuil prédéterminée. Ces moyens de comparaisons sont reliés à de moyens de commande, qui peuvent par exemple prendre la forme d'un ordinateur ou d'automates programmables (non représentés), et qui sont susceptibles d'agir sur des moyens d'aiguillage 60 de l'eau provenant des filtres granulaires 51 vers le premier 52 ou le deuxième 53 réseau d'évacuation selon le résultat donné par la comparaison. Ces moyens d'aiguillage 60 peuvent par exemple comprendre des vannes.
Dans ce mode de réalisation, l'installation comprend de plus des vannes 61 placées à l'entrée de chaque filtre granulaire 51 sur le réseau de recirculation 56. Ces vannes 61 sont pilotées par les moyens de commande. 7.3.2. Procédé de traitement
Le traitement d'une eau au moyen d'une installation telle qu'elle vient d'être décrite se déroule de la façon suivante.
De l'eau brute est acheminée vers les filtres granulaires 51 au moyen du réseau de canalisations 50, puis transite à travers ces filtres granulaires en vue de l'obtention d'une eau d'alimentation de très bonne qualité.
Les moyens de mesures 59 sont activés en permanence afin de mesurer la valeur d'au moins une information représentative de la qualité de l'eau à la sortie de chaque filtre granulaire 51.
Dans ce mode de réalisation, le traitement ultérieur de l'eau prétraitée consiste en une filtration sur membranes spiralées et les moyens de mesure 59 sont des capteurs de SDI.
La valeur de SDI mesurée est ensuite comparée à une valeur de SDI seuil déterminée à l'avance. Dans cet exemple, la valeur seuil recommandée par les fournisseurs est 3,5. Lorsqu'il est détecté que le SDI de l'eau en sortie de certains filtres granulaires 51 est supérieur à 3,5 les moyens de commande agissent sur les vannes 60 correspondantes afin que cette eau s'écoule dans le premier réseau d'évacuation 52 puis se déverse dans la première bâche 54.
L'eau contenue dans la bâche 54 s'écoule ensuite dans le réseau de recirculation 56 afin d'être réinjectée dans les filtres granulaires 51. On note que dans ce mode de réalisation, les moyens de commandes pilotent l'ouverture des vannes 61 présentent à l'entrée des filtres 51 qui ont atteint leur maturité. Dans d'autres variantes, les vannes 61 pourront ne pas être mise en œuvre et la recirculation de l'eau contenue dans la bâche 54 pourra se faire directement à travers les filtres granulaires 51 indépendamment de leur niveau de maturité.
L'eau ainsi prétraitée est déversée dans la bâche 55 et est prête à subir le traitement ultérieur en traversant l'unité de fîltration sur membranes spiralées 57 avant d'être recueillie dans la zone de rétention 58.
À l'inverse, lorsqu'il est détecté que le SDI de l'eau en sortie de certains filtres granulaires 51 est inférieur à 3,5 les moyens de commande agissent sur les vannes 60 correspondantes afin que cette eau s'écoule dans le deuxième réseau d'évacuation 53 puis se déverse dans la deuxième bâche 55. Cette eau prétraitée est ensuite directement acheminée vers l'unité de filtration sur membranes spiralées 57 avant d'être recueillie dans la zone de rétention 58. 7.4. Autres variantes et avantages
Tel que cela vient d'être décrit, le pilotage des vannes 43 et 60 se fait en fonction de la comparaison d'une mesure du SDI en sortie de chaque filtre granulaire 31, 51 avec une valeur seuil prédéterminée dépendant du type de membranes spiralées mise en œuvre. Toutefois, d'autres mesures peuvent être réalisées dans le même but.
Notamment, les moyens de mesure mis en œuvre pourront comprendre des chronomètres qui permettrons de mesurer le temps écoulé depuis le début d'un cycle de fîltration de chaque filtre granulaire, c'est-à-dire depuis la fin de son dernier rétrolavage ou depuis sa première mise en service dans le cas d'un filtre neuf. Ce temps sera alors comparé au temps de maturation du filtre dont la valeur aura été préalablement déterminée par exemple au cours d'expériences précédentes (résultats d'études pilotes et/ou résultats des cycles de filtration précédents obtenus sur l'installation elle-même). Dans ce cas, l'eau issue des filtres granulaires dont le temps de fîltration après la fin du dernier rétrolavage est inférieur au temps de maturation sera aiguillée de façon à subir une autre fîltration (unité de polissage ou recirulation) avant la fïltration sur membranes spiralées. À l'inverse, l'eau provenant des filtres dont le temps de filtration écoulé depuis la fin du dernier retrolavage est supérieur au temps de maturation sera aiguillée de façon à transiter directement à travers les membranes spiralées. Selon une autre variante, les moyens de mesure pourront comprendre des capteurs de MFI (Modifîed Fouling Index), indice qui traduit le pouvoir colmatant de l'eau prétraitée.
Les première et deuxième (facultative) étapes de filtration d'un procédé de traitement d'eaux selon l'invention peuvent respectivement consister en : - une première et une deuxième fïltration granulaire avec ou sans précoagulation ; une première et une deuxième fïltration granulaire avec ou sans préfloculation ; une première fïltration granulaire avec ou sans pré-coagultation et une fïltration sur membrane de micro fïltration ou d'ultrafïltration ; une première filtration granulaire précédée d'une flottation ou coagulation/floculation/sédimentation et une deuxième fïltration granulaire ; une fïltration granulaire précédée d'une flottation ou coagulation/floculation/sédimentation et une fïltration sur membrane de microfïltration ou d'ultrafïltration. Le procédé qui vient d'être décrit inclut un prétraitement visant l'obtention d'une eau de très bonne qualité de façon à permettre son traitement ultérieur au moyen de membranes de type nano fïltration ou osmose inverse. Le traitement ultérieur peut bien sûr être différent. Il peut par exemple s'agir d'un traitement sur membranes pressurisées et plus généralement de tout traitement nécessitant une très bonne qualité d'eau d'alimentation.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de traitement d'eau incluant un prétraitement visant à l'obtention d'une eau de très bonne qualité pour l'alimentation d'un traitement ultérieur, caractérisé en ce que ledit prétraitement inclut au moins : - une première étape de fïltration sur filtres granulaires (31, 51); une étape de mesure de la valeur d'au moins une information représentative de la qualité de ladite eau à la sortie de chacun desdits filtres granulaires (31, 51) ; une étape de comparaison le ladite valeur mesurée avec une valeur seuil prédéterminée ; une deuxième étape de fïltration de ladite eau provenant desdits filtres granulaires (31, 51) mise en œuvre lorsque ladite valeur mesurée est supérieure ou inférieure à ladite valeur seuil.
2. Procédé de traitement d'eau selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape de mesure comprend la mesure du pouvoir colmatant de ladite eau (ou en anglais SDI pour SiIt Density Index).
3. Procédé de traitement d'eau selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape de mesure comprend la mesure du temps écoulé depuis le début d'un cycle de fïltration de chacun filtres granulaires (31, 51).
4. Procédé de traitement d'eau selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape de mesure comprend la mesure de l'index de colmatage modifié de ladite eau (ou en anglais MFI pour Modifîed Fouling Index).
5. Procédé de traitement d'eau selon l'une quelconque des revendications 1 à
4. caractérisé en ce que ladite deuxième étape de fïltration consiste à faire transiter ladite eau provenant desdits filtres granulaires (31, 51) au travers de membranes spiralées de type nanofïltration ou osmose inverse (40, 57).
6. Procédé de traitement d'eau selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite deuxième étape de fïltration comprend une étape de recirculation d'au moins une partie de l'eau provenant desdits filtres granulaires (51) à travers au moins certains desdits filtres granulaires (51).
7. Procédé de traitement d'eau selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite recirculation se fait dans lesdits filtres granulaires (51) ayant atteint leur maturité.
8. Installation de traitement d'eau pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend : des moyens de traitement nécessitant une eau d'alimentation de très bonne qualité (40, 57) ; des premiers moyens de fïltration (31, 51), lesdits premiers moyens de fîltration (31, 51) comprenant au moins un filtre granulaire placé en amont desdits moyens de traitement (40, 57) ; des moyens de mesure (42, 59) de la valeur d'au moins une information représentative de la qualité de ladite eau en sortie desdits premiers moyens de fîltration (31, 51) ; des moyens de comparaison de ladite valeur mesurée avec une valeur seuil prédéterminée ; des moyens d'aiguillage (43, 60) de l'eau provenant desdits premiers moyens de fîltration (31, 51) ; des moyens de commande desdits moyens d'aiguillage (43, 60) en fonction de ladite comparaison.
9. Installation de traitement d'eau selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement nécessitant une eau d'alimentation de très bonne qualité comprennent des membranes spiralées de type nano fîltration ou osmose inverse (40, 57).
10. Installation de traitement d'eau selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce qu'elle comprend des deuxièmes moyens de fîltration (37) et en ce que lesdits moyens d'aiguillage (43) permettent d'acheminer l'eau vers lesdits seconds moyens (37) de fîltration.
11. Installation de traitement d'eau selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits deuxièmes moyens de fîltration (37) appartiennent au groupe comprenant : les filtres granulaires, les filtres membranaires de type microfïltration ou ultrafïltration.
12. Installation de traitement d'eau selon la revendication 8, caractérisée en ce que lesdits moyens d'aiguillage comprennent des moyens de recirculation (56) d'au moins une partie de ladite eau provenant desdits premiers moyens de fîltration (51) à travers lesdits premiers moyens de fîltration (51).
13. Installation de traitement d'eau selon l'une quelconques des revendications 8 à 12, caractérisée en ce qu'elle comprend des premiers moyens de rétention (34, 54) d'au moins une partie de l'eau provenant desdits premiers moyens de fîltration (31, 51).
14. Installation de traitement d'eau selon la revendication 13, caractérisée en ce que lesdits premiers moyens de rétention (54) sont reliés à l'entrée desdits premiers moyens de fîltration (51).
15. Installation de traitement d'eau selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'elle comprend des deuxièmes moyens de rétention (35) d'un mélange d'au moins une partie de l'eau provenant desdits premiers moyens de fîltration (31) et d'une eau provenant desdits deuxièmes moyens de fîltration (37).
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