WO2012110963A1 - Procede de traitement d'eaux ou de boues comportant une etape de floculation, et installation pour la mise en oeuvre du procede - Google Patents
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- WO2012110963A1 WO2012110963A1 PCT/IB2012/050688 IB2012050688W WO2012110963A1 WO 2012110963 A1 WO2012110963 A1 WO 2012110963A1 IB 2012050688 W IB2012050688 W IB 2012050688W WO 2012110963 A1 WO2012110963 A1 WO 2012110963A1
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5209—Regulation methods for flocculation or precipitation
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- 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
- C02F2209/005—Processes using a programmable logic controller [PLC]
- C02F2209/006—Processes using a programmable logic controller [PLC] comprising a software program or a logic diagram
Definitions
- the invention relates to a method for treating water or sludge comprising a flocculation step by adding one or more conditioning products to the liquid to be treated, in order to generate flocs for a subsequent solid / liquid separation.
- the method is applicable in all areas of water treatment or sludge implementing flocculation.
- the generic term flocculation includes the terms coagulation and / or flocculation relative to operations that use reagents of different natures but always to agglomerate particles suspended in water or in sludge.
- g / m 3 of water or sludge grams of conditioning product per m 3 of water or sludge
- the object of the invention is, above all, to provide a water or sludge treatment method which makes it possible to optimize the flocculation by permanently adding the quantity of product (s) of packaging which is necessary to obtain optimum flocculation. , and sufficient to prevent an overdose.
- the method of treating water or sludge, comprising a flocculation step by adding one or more conditioning products to the liquid to be treated according to a conditioning rate, in order to generate flocs for subsequent separation solid / liquid is characterized in that:
- the flocks are classified into two categories, namely large flocks and small flocks with enumeration by category,
- the rate of conditioning of the injected product is regulated as a function of the S / L ratio, by increasing the conditioning ratio when this S / L ratio becomes greater than the limit value Q, and by reducing this conditioning ratio when the ratio S / L L becomes less than the limit value Q.
- the limit value for the S / L ratio is chosen to be equal to 1, so that if the S / L ratio becomes greater than 1, the dose of injected conditioning product, and if the S / L ratio becomes less than 1, the dose of conditioning product is decreased.
- the size of the small flocks (the size being defined as the average size of a flock) can be between 0.2 and 0.5 mm, and the size of the large flocs can be between 2.5 and 8.0 mm .
- the invention is also relative to a water or sludge treatment plant for implementing the method defined above, this installation comprising:
- an industrial vision system downstream of the flocculant mixing device capable of estimating the size of the flocs
- a calculator or programmable automaton whose input is connected to an output of the machine vision system to receive the information on the flocs,
- this calculator being programmed to establish the ratio S / L of the number of small flocs to the number of large flocs and to compare this ratio to a determined limit Q, an output of the computer being connected to a flow control of the product injection system (s) for conditioning the product conditioning rate by increasing the product flow rate when the S / L ratio becomes greater than the limit value Q, and decreasing the flow rate when the S / L ratio becomes lower than the limit value Q.
- the installation comprises a valve between the machine vision system and the solid / liquid separation system and, upstream of this valve and downstream of the vision system, a bypass to the sewer, bypass on which is also installed a valve, the valves being controlled by the computer such that an automatic start of the installation is possible by closing the inlet valve on the solid / liquid separation system and opening that of the bypass to the sewer until the S / L ratio of the number of small flocs to the number of large flocs reaches the limit value Q, in which case the valve on the bypass to the sewer is closed while that on the line to the solid / liquid separation system is open .
- Fig. 1 is a diagram of an installation implementing the method of the invention.
- Fig. 2 is a diagram illustrating the evolution of the floc size for an increasing rate of conditioning on the abscissa, while on the ordinate are the numbers of flocs, large flocs in a solid line, and small flocs according to a dashed curve, and
- Fig. 3 is a diagram illustrating, as a function of the time plotted on the abscissa, the evolution of the size of the flocs whose numbers of small flocs (dashed curve) and large flocs (solid curve) are plotted on the ordinate, without regulation at the beginning and then regulating the amount of flocculant injected.
- a water treatment plant or sludge comprising feed means 1 in water or sludge to be treated, these means generally being constituted by a pump that discharges into a pipe 2 Downstream of the pump 1, either directly in the pipe 2 as schematically shown, or in a basin not shown, an injection 3 of one or more conditioning products is carried out to cause flocculation of the suspended materials in the reactor. water or in the mud.
- the injection of the conditioning product is provided by a metering pump 4 whose suction is connected to a tank 5 of packaging product.
- the degree of conditioning, or dose of flocculating reagent introduced into the water or sludge to be treated corresponds to the ratio of the flow rate of the metering pump 4 to the flow rate of the liquid to be treated in line 2.
- a mixer 6 Downstream of the injection of flocculation reagent 3 is provided a mixer 6 static or dynamic to distribute the reagent in the liquid to be treated and ensure good flocculation.
- the outlet of the mixer 6 is connected by a pipe 2a to an inlet of a solid / liquid separation system 7, for example a clarifier or a flotation apparatus which supplies an outlet 8 with liquid essentially free of solids and, on an outlet 9, the solids extracted from the liquid to be treated.
- a valve 10 is located upstream of the inlet of the system 7, on the supply pipe 2a. Upstream of the valve 10, a branch line 1 1 is connected to the supply line 2a of the system 7. This pipe 1 1 directs the flow of liquid or sludge derivative to the sewer. The pipe 1 1 is equipped with a valve 12.
- a machine vision system 13 is installed on the pipe of the system 7.
- the machine vision system is disposed downstream of the mixer 6 and upstream of the branch 1 1.
- Such a machine vision system 13 is available from equipment manufacturers and generally comprises a scanning video camera for forming digital images of the flocs generated in the liquid, and analysis means for estimating the size of the flocs and, optionally, for the count.
- the information provided at the output of the system 13 on the size and the number of flocs are sent via a link 14 to a computer or programmable logic controller 15, programmed to establish the S / L ratio of the number of small flocs S to the number of large flocs L , and to compare this ratio with a determined limit value Q.
- An output of the computer 15 is connected by a cable 16 to the flow control of the pump 4.
- the regulation of the conditioning ratio is ensured by the computer 15 so as to increase the conditioning ratio when the S / L ratio becomes greater than the limit value Q and to reduce the conditioning ratio when this S / L ratio becomes lower than the limit value Q.
- this limit value Q is chosen equal to 1 as explained below.
- the valves 10 and 12 are controlled by the computer 15 for automatic start. At the start of the installation, the valve 10 is closed while the valve 12 is open until the S / L ratio approaches or reaches the value Q in the pipe 2a. As soon as the report S / L becomes equal to Q or close to this limit, the valve 12 is closed while the valve 10 is open.
- the method of the invention implemented by the installation is based on the fact that the quality of the flocculation can be characterized by the size of the flocs.
- the image analysis, provided by the vision system 13, makes it possible to discriminate the flocs of the interstitial fluid, to measure their size, expressed as dimensions or surface, and to determine their number.
- the measurement results classify the flocks into different categories according to threshold values, high and low, adjustable for each category. According to the invention, the optimization of flocculation involves two categories:
- small flocks whose size (defined as the average size of a floc) is, for example, between 0.2 and 0.5 mm,
- large flocs whose size (defined as the mean dimension of one of the floc) is for example between 2.5 and 8.0 mm.
- flocs of intermediate size between 0.5mm and 2.5mm according to the example, are not taken into account for regulation.
- the diagram of FIG. 2 illustrates the evolution of the floc size for an increasing packaging rate.
- the quantity of flocculation reagent expressed for example in kg / tonne of MES, is plotted on the abscissa while the number of large flocs and small flocs for a quantity of injected reagent, and for a given volume of liquid, is plotted on the ordinate .
- the dashed curve 17 corresponds to the small flocs
- the curve 18 in solid line corresponds to the large flocs.
- the threshold values defining the two categories of small and large flocs can be set from so that the optimum operating point is at the intersection 19 of the two curves 17 and 18 of FIG. 2.
- the number of small flocks is about 3,400 while that of the large flocks is about 1,700.
- the number of large flocks is about 3,500 while that of small flocs is about 1,200.
- the number of large flocs is substantially equal to that of small flocs.
- the regulation consists in adjusting the quantity of conditioning product injected into the water or sludge to be treated according to the S / L ratio:
- FIG. 3 illustrates the evolution of the size of the flocks without regulation and with regulation, by a curve 17 'in dashes for the small flocs, and a curve 18' in solid line for the big flocs.
- the regulation is not actuated, for example by disconnecting the connection between the line 16 and the control pump 4.
- conditioning rate applied during this period the number of small flocs is about 3,400 and that of large flocs about 1,000.
- the method of the invention has many advantages, including the following: - Reduction of human interventions and therefore the risk of error for the conduct of the process and regulation;
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- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Procédé de traitement d'eaux ou de boues, comportant une étape de floculation par ajout (3) d'un ou plusieurs produits de conditionnement au liquide à traiter selon un taux de conditionnement, afin de générer des flocs pour une séparation ultérieure solide/liquide,procédé selon lequel:on estime, par un système de vision industrielle(13), la taille des flocs; on classe les flocs en deux catégories à savoir gros flocs et petits flocs avec dénombrement par catégorie; on estime le rapport S/L du nombre S de petits flocs au nombre L de gros flocs; on choisit une valeur limite Q pour ce rapport S/L, et on régule le taux de conditionnement du produit injecté en fonction du rapport S/L, en augmentant le taux de conditionnement lorsque ce rapport S/L devient supérieur à la valeur limite Q, et en diminuant ce taux de conditionnement lorsque le rapport S/L devient inférieur à la valeur limite Q.
Description
PROCEDE DE TRAITEMENT D'EAUX OU DE BOUES COMPORTANT UNE ETAPE DE FLOCULATION, ET INSTALLATION POUR LA MISE EN ŒUVRE DU PROCEDE. L'invention est relative à un procédé de traitement d'eaux ou de boues comportant une étape de floculation par ajout d'un ou plusieurs produits de conditionnement au liquide à traiter, afin de générer des flocs pour une séparation ultérieure solide/liquide. Le procédé s'applique dans tous les domaines du traitement des eaux ou des boues mettant en œuvre une floculation. Le terme générique de floculation englobe les termes de coagulation et/ou de floculation relatifs à des opérations qui utilisent des réactifs de natures différentes mais toujours pour agglomérer des particules en suspension dans l'eau ou dans les boues.
Une bonne floculation du liquide à traiter, eaux ou boues, est déterminante pour garantir les performances des dispositifs de séparation solide/liquide, par décantation, épaississement, flottation déshydratation, ou autre effet, qui se trouvent en aval de l'étape de floculation.
Il est ainsi impératif de déterminer en permanence le taux de conditionnement, c'est-à-dire la dose de produit(s) de conditionnement à ajouter au liquide à traiter. La quantité de produit(s) de conditionnement ajoutée doit être celle :
- nécessaire pour obtenir une floculation optimale quelles que soient les variations de charge (débit, concentration, notamment en MES) et de qualité des eaux ou des boues,
- et suffisante pour, d'une part, éviter un surdosage, facteur de pertes économiques et, d'autre part, éviter un sous-dosage perturbant le fonctionnement de la séparation solide/liquide et des équipements situés en aval.
Les solutions actuelles consistent à appliquer un taux de conditionnement déterminé par un test en laboratoire. Une telle démarche nécessite le prélèvement d'un échantillon puis son transfert à un laboratoire pour analyse, de sorte qu'un intervalle de temps non négligeable s'écoule entre la prise de l'échantillon et la correction du taux de conditionnement. Entre-temps, la charge et la qualité du liquide à traiter peuvent avoir changé. Le résultat du test en laboratoire est le plus souvent exprimé en masse de produit de
conditionnement à fournir rapportée soit :
- à un volume, par exemple : g/m3 d'eau ou de boue (grammes de produit de conditionnement par m3 d'eau ou de boue) ;
- à une concentration, par exemple kg/tonne de matières sèches (kilogrammes de produit de conditionnement par tonne de matières sèches).
La transposition industrielle s'appuie sur les hypothèses suivantes :
- la nature et la concentration du ou des produits de conditionnement est supposée connue et demeurer constante dans le temps ;
- la qualité de l'eau ou de la boue est supposée demeurer constante dans le temps ;
- seuls le débit et, éventuellement, la concentration de l'eau ou de la boue à traiter peuvent varier.
Ces hypothèses ne sont pas toujours vérifiées de sorte que le traitement appliqué, dans les conditions actuelles, demande à être amélioré.
L'invention a pour but, surtout, de fournir un procédé de traitement d'eaux ou de boues qui permet d'optimiser la floculation par ajout en permanence de la quantité de produit(s) de conditionnement qui est nécessaire pour obtenir une floculation optimale, et suffisante pour éviter un surdosage.
Selon l'invention, le procédé de traitement d'eaux ou de boues, comportant une étape de floculation par ajout d'un ou plusieurs produits de conditionnement au liquide à traiter selon un taux de conditionnement, afin de générer des flocs pour une séparation ultérieure solide/liquide, est caractérisé en ce que :
- on estime, par un système de vision industrielle, la taille des flocs,
- on classe les flocs en deux catégories à savoir gros flocs et petits flocs avec dénombrement par catégorie,
- on estime le rapport S/L du nombre S de petits flocs au nombre L de gros flOCS,
- on choisit une valeur limite Q pour ce rapport S/L, et
- on régule le taux de conditionnement du produit injecté en fonction du rapport S/L, en augmentant le taux de conditionnement lorsque ce rapport S/L devient supérieur à la valeur limite Q, et en diminuant ce taux de conditionnement lorsque le rapport S/L devient inférieur à la valeur limite Q.
Avantageusement, la valeur limite pour le rapport S/L est choisie égale à 1 de sorte que si le rapport S/L devient supérieur à 1 , on augmente la dose de
produit de conditionnement injecté, et si le rapport S/L devient inférieur à 1 , on diminue la dose de produit de conditionnement.
Les flocs de taille intermédiaire comprise entre les deux catégories de gros flocs et de petits flocs ne sont pas pris en compte pour la régulation.
La taille des petits flocs (la taille étant définie comme la dimension moyenne d'un floc) peut être comprise entre 0,2 et 0,5 mm, et la taille des gros flocs peut être comprise entre 2,5 et 8,0 mm.
L'invention est également relativement à une installation de traitement d'eaux ou de boues pour la mise en œuvre du procédé défini précédemment, cette installation comportant :
- des moyens d'alimentation en eaux ou en boues à traiter, un système d'injection de produit(s) de conditionnement, en particulier une pompe doseuse, pour l'ajout d'un floculant dans le liquide à traiter, un dispositif de mélange du floculant en aval de l'injection, et un dispositif de séparation solide/liquide,
- un système de vision industrielle en aval du dispositif de mélange du floculant, propre à estimer la taille des flocs,
caractérisée en ce qu'elle comporte :
- un calculateur ou automate programmable dont une entrée est reliée à une sortie du système de vision industrielle pour en recevoir les informations sur les flocs,
ce calculateur étant programmé pour établir le rapport S/L du nombre de petits flocs au nombre de gros flocs et pour comparer ce rapport à une limite déterminée Q, une sortie du calculateur étant reliée à une commande de débit du système d'injection de produit(s) de conditionnement pour réguler le taux de conditionnement du produit en augmentant le débit de produit lorsque le rapport S/L devient supérieur à la valeur limite Q, et en diminuant ce débit lorsque le rapport S/L devient inférieur à la valeur limite Q.
Avantageusement, l'installation comporte une vanne entre le système de vision industrielle et le système de séparation solide/liquide et, en amont de cette vanne et en aval du système de vision, une dérivation vers l'égout, dérivation sur laquelle est également installée une vanne, les vannes étant commandées par le calculateur de telle manière qu'un démarrage automatique de l'installation est possible en fermant la vanne d'arrivée sur le système de séparation solide/liquide et en ouvrant celle de la dérivation vers l'égout jusqu'à ce que le
rapport S/L du nombre de petits flocs au nombre de gros flocs atteigne la valeur limite Q, auquel cas la vanne sur la dérivation vers l'égout est fermée tandis que celle prévue sur la conduite allant au système de séparation solide/liquide est ouverte.
L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci- après à propos d'un exemple de réalisation décrit avec référence aux dessins annexés, mais qui n'est nullement limitatif. Sur ces dessins :
Fig. 1 est un schéma d'une installation mettant en œuvre le procédé de l'invention.
Fig. 2 est un diagramme illustrant l'évolution de la taille des flocs pour un taux de conditionnement croissant porté en abscisse, alors qu'en ordonnée sont portés les nombres de flocs, de gros flocs selon une courbe en trait plein, et de petits flocs selon une courbe en tirets, et
Fig. 3 est un diagramme illustrant, en fonction du temps porté en abscisse, l'évolution de la taille des flocs dont les nombres de petits flocs (courbe en tiret) et gros flocs (courbe en trait plein) sont portés en ordonnée, sans régulation au début et avec régulation ensuite de la quantité de floculant injectée.
En se reportant à Fig. 1 des dessins, on peut voir schématiquement représentée une installation de traitement d'eaux ou de boues comportant des moyens d'alimentation 1 en eaux ou en boues à traiter, ces moyens étant généralement constitués par une pompe qui débite en sortie dans une canalisation 2. En aval de la pompe 1 , soit directement dans la canalisation 2 comme schématiquement représenté, soit dans un bassin non représenté, a lieu une injection 3 d'un ou de plusieurs produits de conditionnement pour provoquer une floculation des matières en suspension dans l'eau ou dans la boue. L'injection du produit de conditionnement est assurée par une pompe doseuse 4 dont l'aspiration est reliée à un réservoir 5 de produit de conditionnement.
Le taux de conditionnement, ou dose de réactif de floculation introduite dans l'eau ou la boue à traiter, correspond au rapport du débit de la pompe doseuse 4 au débit du liquide à traiter dans la conduite 2.
En aval de l'injection de réactif de floculation 3 est prévu un mélangeur 6
statique ou dynamique pour bien répartir le réactif dans le liquide à traiter et assurer une bonne floculation. La sortie du mélangeur 6 est reliée par une canalisation 2a à une entrée d'un système 7 de séparation solide/liquide, par exemple un décanteur ou un appareil de flottation qui fournit sur une sortie 8 du liquide essentiellement libéré des matières solides et, sur une sortie 9, les matières solides extraites du liquide à traiter.
Une vanne 10 est située en amont de l'entrée du système 7, sur la canalisation d'alimentation 2a. En amont de la vanne 10, une conduite de dérivation 1 1 est branchée sur la conduite d'alimentation 2a du système 7. Cette conduite 1 1 permet de diriger le flux de liquide ou de boue dérivé vers l'égout. La conduite 1 1 est équipée d'une vanne 12.
Un système de vision industrielle 13 est installé sur la canalisation du système 7. Le système de vision industrielle est disposé en aval du mélangeur 6 et en amont de la dérivation 1 1 . Un tel système de vision industrielle 13 est disponible chez des équipementiers et comporte généralement une caméra vidéo à balayage pour former des images numériques des flocs générés dans le liquide, et des moyens d'analyse pour estimer la taille des flocs et, éventuellement, pour les dénombrer.
Les informations fournies en sortie du système 13 sur la taille et le nombre de flocs sont envoyées par une liaison 14 à un calculateur ou automate programmable 15, programmé pour établir le rapport S/L du nombre de petits flocs S au nombre de gros flocs L, et pour comparer ce rapport à une valeur limite déterminée Q. Une sortie du calculateur 15 est reliée par un câble 16 à la commande de débit de la pompe 4.
La régulation du taux de conditionnement est assurée par le calculateur 15 de manière à augmenter le taux de conditionnement lorsque le rapport S/L devient supérieur à la valeur limite Q et à diminuer le taux de conditionnement lorsque ce rapport S/L devient inférieur à la valeur limite Q. Avantageusement, cette valeur limite Q est choisie égale à 1 comme expliqué plus loin. De préférence, les vannes 10 et 12 sont commandées par le calculateur 15 pour un démarrage automatique. A la mise en marche de l'installation, la vanne 10 est fermée tandis que la vanne 12 est ouverte jusqu'à ce que le rapport S/L approche ou atteigne la valeur Q dans la canalisation 2a. Dès que le rapport
S/L devient égal à Q ou voisin de cette limite, la vanne 12 est fermée tandis que la vanne 10 est ouverte.
Le procédé de l'invention mis en œuvre par l'installation est basé sur le fait que la qualité de la floculation peut être caractérisée par la taille des flocs. L'analyse d'images, assurée par le système de vision 13, permet de discriminer les flocs du liquide interstitiel, d'en mesurer la taille, exprimée sous forme de dimensions ou de surface, et d'en déterminer le nombre. Les résultats des mesures permettent de classer les flocs dans différentes catégories en fonction de valeurs de seuil, hautes et basses, réglables pour chacune des catégories. Selon l'invention, l'optimisation de la floculation fait intervenir deux catégories :
- les petits flocs, dont la taille (définie comme la dimension moyenne d'un floc) est par exemple comprise entre 0,2 et 0,5 mm,
- les gros flocs dont la taille (définie comme la dimension moyenne d'un du floc) est par exemple comprise entre 2,5 et 8,0 mm.
Il est à noter que les flocs de taille intermédiaire, comprise entre 0,5mm et 2,5mm selon l'exemple, ne sont pas pris en compte pour la régulation.
Le diagramme de Fig. 2 illustre l'évolution de la taille des flocs pour un taux de conditionnement croissant. La quantité de réactif de floculation, exprimée par exemple en kg/tonne de MES, est portée en abscisse tandis que le nombre de gros flocs et petits flocs pour une quantité de réactif injectée, et pour un volume déterminé de liquide, est portée en ordonnée. La courbe en tirets 17 correspond aux petits flocs, et la courbe 18 en trait plein correspond aux gros flocs.
Lors d'une floculation à taux de conditionnement croissant, comme illustré sur Fig. 2, on constate que :
- le nombre de petits flocs (courbe 17) diminue puis tend vers une asymptote parallèle à l'axe des abscisses, ou recroît légèrement ;
- le nombre de gros flocs (courbe 18 en trait plein) augmente puis tend vers une asymptote parallèle à l'axe des abscisses, ou re-décroît légèrement.
En fonction du type d'eaux ou de boues à traiter, et des performances attendues du dispositif 7 de séparation solide/liquide, les valeurs de seuil définissant les deux catégories de flocs petits et gros peuvent être réglées de
telle sorte que le point de fonctionnement optimum se situe à l'intersection 19 des deux courbes 17 et 18 de Fig. 2.
Comme il apparaît d'après ce diagramme, pour le taux de conditionnement initial le nombre de petits flocs est d'environ 3 400 tandis que celui des gros flocs est d'environ 1 700. Pour le taux de conditionnement le plus élevé, situé à l'extrémité droite, le nombre de gros flocs est d'environ 3 500 tandis que celui de petits flocs est d'environ 1 200. Au point de croisement 19 le nombre de gros flocs est sensiblement égal à celui de petits flocs.
La régulation consiste à ajuster la quantité de produit de conditionnement injectée dans l'eau ou la boue à traiter en fonction du rapport S/L :
- si S/L est supérieur à une valeur égale à 1 dans le cas considéré, alors on augmente la quantité de produit de conditionnement ;
- si le rapport S/L est inférieur à 1 pour l'exemple considéré, alors on diminue la quantité de produit de conditionnement.
Cette opération est réalisée automatiquement par le calculateur 15 qui effectue séquentiellement :
1 / l'acquisition des nombres L de gros flocs et S de petits flocs, par unité de volume, en provenance du système de vision 13 ;
21 le calcul :
- du rapport du nombre de petits flocs S sur le nombre de gros flocs L,
- du sens et de la nature de la correction à appliquer à l'injection de produit de conditionnement,
- de l'amplitude de la correction ;
3/ la commande du ou des dispositif(s) de dosage de produit de conditionnement, dans le cas présent la commande de la pompe doseuse 4.
Le diagramme de Fig. 3 illustre l'évolution de la taille des flocs sans régulation et avec régulation, par une courbe 17' en tirets pour les petits flocs, et une courbe 18' en trait plein pour les gros flocs. Sur ce diagramme, pendant une première période de temps correspondant au segment 20 de l'axe des abscisses, la régulation n'est pas mise en action, par exemple en débranchant la connexion entre la ligne 16 et la commande la pompe 4. Avec le taux de conditionnement appliqué pendant cette période, le nombre de petits flocs est d'environ 3 400 et celui de gros flocs d'environ 1 000.
A l'instant t1 , correspondant à la fin du segment 20, la régulation est mise en
marche en faisant commander la pompe doseuse 4 par le calculateur 15. Il apparaît sur le diagramme de Fig. 3 que, très rapidement, par suite de l'augmentation du taux de conditionnement du réactif de floculation, le nombre de petits flocs chute jusqu'à une valeur voisine de 2 700 tandis que le nombre de gros flocs augmente jusqu'à une valeur voisine de 2 600, les nombres étant maintenus au voisinage de ces valeurs correspondant au rapport S/L = 1 .
Dans la pratique, il suffit de quelques minutes à partir de l'instant t1 pour que le rapport S/L du nombre de petits flocs au nombre de gros flocs devienne voisin de 1 .
Le procédé de l'invention présente de nombreux avantages, dont les suivants : - réduction des interventions humaines et donc des risques d'erreur pour la conduite du procédé et la régulation ;
- capacité d'auto-adaptation aux conditions extérieures telles que:
modifications, volontaires ou involontaires, du produit de conditionnement ou de sa concentration,
- variations de la qualité de l'eau ou de la boue à traiter,
- possibilité de démarrage automatique "à froid" de l'installation et du dispositif de séparation solide/liquide sans intervention humaine,
- consommation optimisée de produit de conditionnement.
Claims
1 . Procédé de traitement d'eaux ou de boues, comportant une étape de floculation par ajout (3) d'un ou plusieurs produits de conditionnement au liquide à traiter selon un taux de conditionnement, afin de générer des flocs pour une séparation ultérieure solide/liquide, caractérisé en ce que :
- on estime, par un système de vision industrielle (13), la taille des flocs,
- on classe les flocs en deux catégories à savoir gros flocs et petits flocs avec dénombrement par catégorie,
- on estime le rapport S/L du nombre S de petits flocs au nombre L de gros flocs,
- on choisit une valeur limite Q pour ce rapport S/L, et
- on régule le taux de conditionnement du produit injecté en fonction du rapport S/L, en augmentant le taux de conditionnement lorsque ce rapport S/L devient supérieur à la valeur limite Q, et en diminuant ce taux de conditionnement lorsque le rapport S/L devient inférieur à la valeur limite Q.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la valeur limite Q pour le rapport S/L est choisie égale à 1 de sorte que si le rapport S/L devient supérieur à 1 , on augmente la dose de produit de conditionnement injecté, et si le rapport S/L devient inférieur à 1 , on diminue la dose de produit de conditionnement.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les flocs de taille intermédiaire comprise entre les deux catégories de gros flocs et de petits flocs ne sont pas pris en compte pour la régulation.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la taille des petits flocs (la taille étant définie comme la plus grande dimension du floc) est comprise entre 0,2 et 0,5 mm, et la taille des gros flocs est comprise entre 2,5 et 8,0 mm.
5. Installation de traitement d'eaux ou de boues pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant : - des moyens d'alimentation (1 ) en eaux ou en boues à traiter, un système d'injection de produit(s) de conditionnement pour l'ajout d'un floculant dans le liquide à traiter, un dispositif de mélange (6) du floculant en aval de l'injection (3), et un dispositif de séparation solide/liquide (7), - un système de vision industrielle (13) en aval du dispositif de mélange du floculant, propre à estimer la taille des flocs,
caractérisée en ce qu'elle comporte :
- un calculateur ou automate programmable (15) dont une entrée est reliée à une sortie du système de vision industrielle (13) pour en recevoir les informations sur les flocs,
ce calculateur étant programmé pour établir le rapport S/L du nombre de petits flocs au nombre de gros flocs et pour comparer ce rapport à une limite déterminée Q, une sortie du calculateur (15) étant reliée à une commande de débit du système d'injection de produit(s) de conditionnement pour réguler le taux de conditionnement du produit en augmentant le débit de produit lorsque le rapport S/L devient supérieur à la valeur limite Q, et en diminuant ce débit lorsque le rapport S/L devient inférieur à la valeur limite Q.
6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte une vanne (10) entre le système de vision industrielle (13) et le système de séparation solide/liquide (7) et, en amont de cette vanne et en aval du système de vision, une dérivation (1 1 ) vers l'égout, dérivation sur laquelle est également installée une vanne (12), les vannes (10, 12) étant commandées par le calculateur (15).
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| WO2012110963A1 true WO2012110963A1 (fr) | 2012-08-23 |
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Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| US5037559A (en) * | 1986-12-22 | 1991-08-06 | Passavant-Werke Ag | Process for conditioning and dewatering sludges |
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