WO2022220668A1 - Dispositif et méthode de prétraitement de l'eau de mer dans une installation de dessalement - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de traitement d'eau de mer (10) dans lequel le dispositif de traitement d'eau de mer (10) comprend: un compartiment de traitement (12) pour le traitement combiné de désinfection de l'eau de mer et la sédimentation des sédiments et des particules qui sont présents dans l'eau de mer, le compartiment de traitement (12) ayant une entrée de compartiment (18) et une sortie de compartiment (20), et un premier dispositif de traitement (28) qui est relié fluidiquement à ou disposé dans l'entrée de compartiment (18) du compartiment de traitement (12) et a une entrée (29) pour l'eau de mer non traitée, le premier dispositif de traitement (28) étant adapté pour l'addition d'un premier réactif oxydant dans l'eau de mer non traitée s'écoulant à travers le premier dispositif de traitement (28) et dans le compartiment de traitement (12), l'eau de mer ayant été désinfectée par le premier réactif oxydant lors de son écoulement du compartiment de traitement (12).
Description
Dispositif et méthode de prétraitement de l'eau de mer dans une installation de dessalement
Dans de nombreux endroits au monde, les eaux souterraines sont utilisées comme source d'eau potable, d'irrigation, de production d'électricité, etc. Le besoin d'eau propre abordable dépasse la production d'eau nouvelle dans les réservoirs d'eau souterraine, qui provient principalement des précipitations.
C'est à son tour l'une des principales raisons du déclin des réservoirs d'eau souterraine de nombreux endroits dans le monde et notamment au Maroc. Nous pouvons voir les belles eaux de surface comme les océans, les lacs et les rivières, mais cette eau n'est pas toujours potable et est beaucoup plus difficile à filtrer que les eaux souterraines. Par conséquent, l'eau souteraine est particulièrement précieuse, car les humains et les animaux ont a besoin pour survivre. Les gens ont également besoin d'eau pour faire pousser leurs cultures, faire fonctionner l'équipement et pour leur comfort. C est pourquoi les eaux souterraines sont utilisées si fréquemment.
L'épuisement des eaux souterraines est principalement dû à un surpompage plus fréquent et plus rapide des nappes phréatiques, qui est encore amplifié par une population croissante. En outre, avec une population mondiale qui continue d'augmenter, alors que nous pompons l'eau souteraine à un rythme de plus en plus rapide, il sera difficile pour les eaux souterraines de se restaurer et de nousvfournir la quantité d'eau dont nous avons besoin.
L'eau coule librement à travers les roches saturées appelées aquifères. Il existe de nombreux aquifères, grands et petits dans le monde entier, qui fonctionnent comme des réservoirs d'eau souterraines qui absorbent et maintiennent l'eau, qui à son tour est extraite par les humains et utilisée à diverses fins. La quantité d'eau que les aquifères maintiennent est impressionnante et peut nous fournir des milliards de m3 d'eau chaque jour. Les eaux souterraines sont le principal contributeur à l'approvisionnement en eau douce de notre terre et procurent jusqu'à 40% de l'eau douce du monde. Par conséquent, l'aquifère n'a pas suffisament de temps pour se restaurer et sa capacité à fournir de l'eau continue de diminuer.
Par conséquent, les pénuries d'eau et les crises énergétiques sont devenues des problèmes majeurs qui entravent le développement social et économique d'aujourd'hui, et les pénuries d'eau deviendront de plus en plus graves à l'avenir.
Avec la pénurie de ressources en eau et le développement économique, l'eau de mer devient une source évidente pour le développement de ressources en eau de différentes qualités, et elle est susceptible de devenir l'une des sources les plus importantes pour résoudre le manque d'approvisionnement en eau en zones côtières. Pour la production d'eau potable à partir d'eau de mer, une
installation d'osmose inverse (RO) est souvent utilisée. L'osmose inverse (RO) est un procédé de purification de l'eau qui utilise une membrane partiellement perméable pour séparer les ions, les molécules indésirables et les grosses particules de l'eau potable.
Le défi de l'osmose inverse, cependant, est le prétraitement de l'eau d'alimentation et le post-traitement de l'eau traitée / produit. Les membranes utilisées en osmose inverse sont délicates et difficiles à exploiter dans le temps sans coûts élevés. Les solutions d’aujourd’hui pour utiliser l’eau de mer pour surmonter la pénurie d’eau sont toutes confrontées à la croissance microbiologique dans le procédé de traitement. Cela entraîne des opérations coûteuses et des coûts de maintenance élevés.
Traditionnellement, un procédé de prétraitement est appliqué afin de protéger les unités de dessalement en améliorant la qualité de l'eau de mer. Le procédé de prétraitement de l'eau de mer de l'art antérieur comprend principalement différents types de filtration qui nécessitent un entretien important principalement en raison de la croissance marine et de l'encrassement biologique. Un prétraitement amélioré est très demandé pour toutes les unités de dessalement.
Le processus de prétraitement dépend en grande partie du type de technologie de dessalement sélectionné. La formation de tartre dans l'unité de dessalement thermique, en raison des températures de fonctionnement élevées, est potentiellement très dangereuse, en particulier dans la technique MSF. Le procédé de distillation à détentes étagées (Multi-Stage Flash distillation MSF) est un procédé de dessalement de l'eau qui distille l'eau de mer en transformant une partie de l'eau en vapeur en plusieurs étapes de ce qui sont essentiellement des échangeurs de chaleur à contre-courant). L'inhibition de l'entartrage est l'objectif principal du prétraitement dans les unités thermiques. Trois méthodes sont normalement appliquées pour inhiber la formataion de tartes dans une unité de dessalement MSF, à savoir les méthodes de traitement acide, les additifs chimiques ou la méthode de traitement hybride (acide et chimique) (Hamed et Al-Otaibi, 2010).
En outre, deux produits chimiques, un antimousse et un inhibiteur de corrosion sont ajoutés à la composition d'eau de mer d'entrée des unités de dessalement thermique. L'antimousse est utilisé pour réduire la formation de mousse pendant le processus d'évaporation, afin d'éviter la contamination saline dans l'eau produite, tandis qu'un inhibiteur de corrosion réduit l'oxygène dissous, un élément important du processus de corrosion (DLR, 2007).
Le choix de procédé de prétraitement est l'une des décisions les plus importantes pour les propriétaires d' unités de dessalement à membranes. En
fait, il n'est pas rare, que la sélection de la membrane soit basée sur le procédé de prétraitement (Wolf et al., 2005). Pour un procédé opérationnel réussi, le système de prétraitement doit être bien conçu, afin d'atteindre ses objectifs de réduire l'indice de colmatage (SDI) pour l'eau de mer à moins de trois et la turbidité à moins de 0,25 NTU ( Prihasto et al., 2009). Il s'agit d'empêcher les membranes de former du tarte et de les protéger de la croissance de la vase (Baig et al., 1998; Prihasto et al., 2009). Si le prétraitement n'atteint pas ces objectifs, un encrassement de la membrane peut se produire après une courte période de temps. Cela entraînerait un certain nombre de problèmes, notamment des coûts de fonctionnement plus élevés (en raison d'une consommation d'énergie plus élevée), une augmentation du temps nécessaire au nettoyage des membranes et une durée de vie réduite des éléments de la membrane (Pontié et al., 2005).
L'encrassement de la membrane dû à la croissance de la couche de vase peut réduire considérablement les performances des membranes, et c'est l'objectif du prétraitement dans ces unités. Les procédés de prétraitement dans les unités de dessalement à membranes sont actuellement divisés en deux catégories: conventionnels et non conventionnels. Les procédés conventionnels comprennent la coagulation et la floculation, ainsi que les procédés de filtration par gravité. Le non conventionnel comprend également la microfiltration, l'ultrafiltration et les systèmes de puits de plage (Prihasto et al., 2009). Chacun de ces procédés a des caractéristiques et des méthodes opérationnelles particulières, conduisant à une amélioration des performances.
Les défis typiques de l'épuisement des eaux souterraines, dû à la consommation d'eau par les ménages et / ou les industries à forte consommation d' eau et / ou d'autres consommateurs d'eau douce tels que les attractions de loisirs à forte consommation d' eau, sont résumés ci-dessous:
• Besoin de grandes quantités d'eau qui sont normalement fournies par un réseau d'eau existant déjà sous pression comme indiqué ci-dessus. Extraire l'eau du sol est également une source courante.
• Besoin de désinfection en utilisant des produits chimiques comme le chlore, qui est une opération coûteuse en plus d'avoir des effets négatifs sur l'environnement. Une utilisation excessive de chlore peut en outre entraîner une intoxication au chlore. Les personnes qui consomment ou inhalent accidentellement les produits chimiques et les vapeurs peuvent être hospitalisées pour une irritation oculaire grave, des démangeaisons cutanées, de l'asthme et une irritation des poumons. En raison de sa forte acidité, trop de chlore peut corroder la tuyauterie métallique et les surfaces en béton d'une piscine, il n'est donc pas surprenant que cela nuise aux humains.
• Nécessité de nettoyer les filtres, une autre opération coûteuse. Comme mentionné, l'une des principales sources de perte dans un parc aquatique est le lavage à contre-courant - l'eau courante à l'envers à travers le filtre pour le nettoyer. Les filtres à sable traditionnels consomment de grandes quantités d'eau chaque jour.
• Biofoling « Encrassement biologique » sur les surfaces humides dû à la précipitation de matières biologiques.
• L'utilisation de l'eau des puits de forage pour répondre aux besoins des installations à forte consommation d'eau peut avoir des effets néfastes sur les niveaux des eaux souterraines dans les zones côtières.
L'un des moyens les plus efficaces de résoudre le problème de l'épuisement des nappes phréatiques est de trouver d'autres sources alternatives d'eau qui à leur tour donnent à l'aquifère suffisamment de temps pour se remplir. Le traitement de l'eau de mer peut résoudre de nombreux défis liés à la rareté de l'eau en général et à ce problème en particulier. L'eau de mer dessalée peut être utilisée comme eau potable, dans la production alimentaire, comme source d'irrigation, etc. L'eau de mer totalement désinfectée peut être utilisée comme source d'eau durable pour les attractions à forte consommation d'eau et la thalassothérapie.
Un objetif de la présente invention est de proposer un dispositif et un procédé de désinfection d'eau de mer pour résoudre au moins un, mais de préférence plusieurs ou tous les défauts mentionnés ci-dessus relatif à l'art antérieur.
Un autre objectif de la présente invention est de proposer une solution pour le traitement de l'eau de mer de telle sorte que la pureté de l'eau d'alimentation soit amélioré de telle sorte qu'elle puisse être utilisée dans des processus plus en aval, comme le dessalement, et contribuer à une durée de vie accrue des membranes d'osmose inverse.
Il est également un objectif de proposer un procédé qui nécessite moins de coûts d'investissement et moins de coûts d'exploitation que les procédés précédemment connus.
Ces objectifs sont atteints avec un dispositif de traitement d'eau de mer tel que défini dans la revendication 1 , un système d'eau de mer tel que défini dans la revendication 7 et un procédé de traitement d'eau de mer tel que défini dans la revendication 9. D'autres modes de réalisation de la présente invention sont donnés dans les revendications dépendantes.
L'un des moyens les plus efficaces de résoudre le problème de l'épuisement des eaux souterraines est de trouver des sources alternatives d'eau. Des sources d'eau alternatives peuvent être utilisées pour aider à reconstituer les aquifères.
Le fait de tirer de l'eau d'autres sources donnerait également le temps aux aquifères de se remplir.
Par conséquent, une solution innovante de traitement de l'eau de mer avec des CAPEX et OPEX plus faibles, qui résoudra de nombreux problèmes liés à la pénurie d'eau dans de nombreuses régions, a été développée. La présente invention réduira la surexploitation des ressources en eau souterraine et peut être utilisée pour de nombreuses activités à forte intensité d'eau comme les parcs aquatiques côtiers, les SPA et / ou la thalassothérapie. Ces activités intensives en eau auront une source d’eau alternative viable et durable et permettront aux ressources en eau souterraine disponibles d’être consacrées à l’eau potable et par conséquent atténueront la pénurie d’eau de manière durable.
La présente invention repose sur une désinfection totale combinée à une sédimentation. Ce processus remplace tous les autres besoins de prétraitement de l'eau de mer avant qu'elle ne soit dessalée avec l'utilisation de techniques d'osmose inverse.
D'une manière générale, la présente invention propose un système de désinfection d'eau de mer avec un dispositif de traitement d'eau de mer comprenant un compartiment de traitement et une chambre utilitaire. Le compartiment de traitement permet à l'eau de mer de s'écouler dans la chambre à travers une unité dans laquelle du chlore est ajouté à l'eau de mer et dans laquelle le chlore est mélangé à l'eau de mer dans le procédé. L'eau de mer riche en chlore s'écoule à travers le compartiment de traitement, par exemple au moyen d'une pompe d'aspiration, dans une chambre utilitaire. La pompe d'aspiration est reliée à la chambre de désinfection par un générateur d'hydroxyle à la sortie du compartiment de traitement. L'eau de mer traversant le compartiment de traitement est filtrée à l'aide de plaques gravitaires de sédimentation disposées dans le compartiment de traitement. Le compartiment de traitement est conçu pour permettre à l'eau de mer séjourner à l'intérieur de la chambre pendant une période déterminé pour permetre à l'eau de mer d'être totalement désinfectée, et tous les principaux sédiments sont déposés lorsque l'eau de mer entre dans l'unité hydroxyle.
Toute l'eau de mer traversant le compartiment de traitement est affectée par le chlore et le temps de séjour dans la chambre, ce qui entraîne une désinfection totale de l'eau de mer. Le compartiment de traitement agit également comme un réservoir de décantation et ainsi les particules et les sédiments sont déposés (filtrés). De plus, tout le chlore ajouté à l'eau de mer est utilisé pendant que l'eau de mer s'écoule à travers le compartiment de traitement et les problèmes dans les processus en aval des processus en aval sont évités. L'eau de mer
désinfectée qui sort du dispositif de traitement d'eau de mer est un candidat idéal pour une utilisation directe et pour un traitement ultérieur comme le dessalement à l'aide de membranes d'osmose inverse pour produire de l'eau potable. En aval du compartiment de traitement, aucune croissance marine ne se produira. Ceci à son tour réduira considérablement les étapes de prétraitement et de post-traitement nécessaires dans la technologie actuellement connue dans des processus tels que l'osmose inverse pour la production d'eau potable.
L'adoption de la solution technique décrite ci-dessus présente plusieurs effets bénéfiques:
• Le compartiment de traitement du dispositif de traitement d'eau de mer est pourvu d'une pluralité de plaques de sédimentation filtrant les impuretés de l'eau de mer. Les impuretés sont encouragées par gravité à se déposer dans la partie inférieure de la chambre, pour faciliter l'élimination des particules et sédiments accumulés. Les plaques de sédimentation peuvent être disposées sensiblement verticalement ou inclinées dans le compartiment de traitement.
• L'utilisation d'hydroxyles après la désinfection décompose les matières organiques (en partie minéralisées) et réduit efficacement toute accumulation de tarte sur les membranes comme ce qui est observé dans les unités d'osmose inverse traditionnelles.
• Le compartiment de traitement n'a pas de pièces mobiles et nécessite donc très peu de maintenance.
• Aucun sous-produit nocif n'est produit et moins d'énergie est consommée dans le processus de traitement de l'eau de mer.
Par conséquent, il est proposé un dispositif de traitement d'eau de mer selon la présente invention qui comprend:
- un compartiment de traitement pour le traitement combiné de désinfection de l'eau de mer et de sédimentation des sédiments et particules présents dans l'eau de mer, le compartiment de traitement ayant une entrée et une sortie,
- un premier dispositif de traitement qui est relié fluidiquement à ou disposé dans l'entrée du compartiment de traitement et présente une entrée pour l'eau de mer non traitée, le premier dispositif de traitement étant adapté pour l'addition d'un premier réactif oxydant dans l'eau de mer non traitée s'écoulant à travers le premier dispositif de traitement et dans le compartiment de traitement, l'eau de mer ayant été désinfectée par le premier réactif oxydant lors de son écoulement hors du compartiment de traitement,
Le premier réactif oxydant ajouté à l'eau de mer dans le premier dispositif de traitement comprend de préférence au moins l'un des réactif oxydant suivants: chlore, hydroxyles, ozone.
Le dispositif de traitement d'eau de mer peut en outre comprendre un second dispositif de traitement qui est relié fluidiquement à ou disposé dans la sortie du compartiment de traitement et relié fluidiquement à au moins un consommateur d'eau de mer traitée, le second dispositif de traitement étant adapté pour un traitement ultérieur, de l'eau de mer s'écoulant hors du compartiment de traitement et à travers le deuxième dispositif de traitement. Le deuxième dispositif de traitement peut être adapté pour un traitement supplémentaire de l'eau de mer s'écoulant à travers le deuxième dispositif de traitement par addition d'un deuxième réactif oxydant à l'eau de mer. Le deuxième réactif oxydant, qui est ajouté à l'eau de mer dans le deuxième dispositif de traitement, comprend de préférence des hydroxyles et / ou de l'ozone. Alternativement, le deuxième dispositif de traitement peut être adapté pour un traitement supplémentaire de l'eau de mer s'écoulant à travers le deuxième dispositif de traitement en utilisant une lumière UV. La lumière ultraviolette peut être produite par tout dispositif connu qui produit de la lumière ultraviolette et convient au traitement de l'eau de mer.
Si le chlore est utilisé comme premier réactif oxydant et / ou deuxième réactif oxydant, il est de préférence produit in-situ dans le premier dispositif de traitement et / ou le deuxième dispositif de traitement respectivement, en utilisant une ou plusieurs cellules électrochimiques comme connu dans l'art. Si des hydroxyles sont utilisés comme premier réactif oxydant et / ou second réactif oxydant, ils sont de préférence produits in-situ dans le premier dispositif de traitement et / ou le second dispositif de traitement respectivement, en utilisant une ou plusieurs cellules électrochimiques (s ) comme connu dans l'art.
Le compartiment de traitement peut être agencé au moins partiellement sous la surface de l'eau de mer de telle sorte que l'eau de mer non traitée puisse s'écouler dans le premier dispositif de traitement, et plus loin dans le compartiment de traitement, sous l'effet de la gravité agissant sur l'eau de mer. Alternativement, le compartiment de traitement peut être disposé sensiblement au-dessus de la surface de l'eau de mer. Le dispositif de traitement d'eau de mer comprend alors de préférence une unité de pompe d'eau de mer reliée fluidiquement à l'eau de mer et à l'entrée du premier dispositif de traitement.
Le premier dispositif de traitement est de préférence, mais pas nécessairement, disposé en amont de l'unité de pompage d'eau de mer.
Le premier dispositif de traitement et l'unité de pompe à eau de mer sont de préférence disposés dans une première chambre utilitaire.
Le dispositif de traitement d'eau de mer peut en outre comprendre une seconde chambre utilitaire dans laquelle est disposée une unité de pompe d'exportation qui est reliée fluidiquement à la sortie du compartiment de traitement. Le dispositif de traitement d'eau de mer peut en outre comprendre un tuyau d'exportation pour l'exportation d'eau de mer traitée, où le tuyau d'exportation est raccordé de manière fluidique à l'unité de pompe d'exportation dans la seconde chambre utilitaire.
Le compartiment de traitement est de préférence pourvu d'au moins une plaque de sédimentation qui peut être disposée inclinée par rapport à une ligne verticale, pour faciliter la sédimentation des sédiments et des particules de l'eau de mer.
Le compartiment de traitement comprend également de préférence un collecteur de sédiments, de préférence au fond du compartiment de traitement, dans lequel les sédiments et les particules peuvent se déposer.
Selon la présente invention, il est également proposé un système d'eau de mer comprenant un dispositif de traitement d'eau de mer tel que décrit ici, et une unité de dessalement qui est reliée fluidiquement au dispositif de traitement d'eau de mer de telle sorte que l'eau de mer traitée du dispositif de traitement d'eau de mer puisse être dessalée dans G unité de dessalement.
L' unité de dessalement est de préférence reliée fluidiquement à au moins un consommateur d'eau dessalée. Le consommateur d'eau dessalée peut être un parc aquatique.
Selon la présente invention, il est également proposé un procédé de traitement d'eau de mer dans un dispositif de traitement d'eau de mer comprenant un compartiment de traitement pour un traitement combiné de désinfection de l'eau de mer et de sédimentation des sédiments et particules qui sont présents dans l'eau de mer, où le compartiment de traitement est pourvu d'une entrée de compartiment et d'une sortie de compartiment, un premier dispositif de traitement qui est connecté fluidiquement à ou disposé dans l'entrée de compartiment du compartiment de traitement et a une première entrée pour l'eau de mer non traitée, le procédé comprenant les étapes suivantes:
- Ajout d' un premier réactif oxydant à l'eau de mer non traitée dans le premier dispositif de traitement au fur et à mesure que l'eau de mer s'écoule à travers le premier dispositif de traitement,
- Mise en circulation d' eau de mer à travers le compartiment de traitement à un débit qui permet aux particules et sédiments de l'eau de mer de se déposer dans une section inférieure du compartiment de traitement,
Par conséquent, le procédé fournit un processus combiné où la désinfection de l'eau de mer par un premier réactif oxydant et la sédimentation de l'eau de mer a lieu, et où le premier réactif oxydant est ajouté à l'eau de mer avant que l'eau de mer n'entre dans la chambre de traitement où la sédimentation a lieu.
Le premier réactif oxydant qui est ajouté à l'eau de mer dans le premier dispositif de traitement peut comprendre au moins l'un des réactif oxydant suivants: chlore, hydroxyles, ozone.
Le premier réactif oxydant peut comprendre du chlore et le temps de séjour de l'eau de mer dans le compartiment de traitement est suffisant pour que le chlore désinfecte l'eau de mer
L'eau de mer peut en outre être traitée dans un deuxième dispositif de traitement qui est connecté fluidiquement à ou disposé dans la sortie de compartiment du compartiment de traitement lorsque l'eau de mer s'écoule à travers le deuxième dispositif de traitement. L'eau de mer peut être en outre traitée dans le deuxième dispositif de traitement en ajoutant un deuxième réactif oxydant à l'eau de mer lorsque l'eau de mer s'écoule à travers le deuxième dispositif de traitement. Le deuxième réactif oxydant qui est ajouté à l'eau de mer dans le deuxième dispositif de traitement peut comprendre des hydroxyles et / ou de l'ozon. Alternativement, l'eau de mer s'écoulant à travers le deuxième dispositif de traitement peut être traitée par lumière UV.
Dans ce qui suit, un mode de réalisation non limitatif de la présente invention sera expliqué en détail en référence aux figures annexées, où:
La figure 1 montre une coupe à travers du dispositif de traitement d'eau de mer selon la présente invention installé dans un emplacement en bord de mer.
La figure 2 montre un système de consommation d'eau comprenant un dispositif de traitement d'eau de mer comme illustré sur la figure 1 , et une unité de dessalement produisant de l'eau dessalée qui peut être utilisée dans un parc aquatique comme illustré ou transportée vers d'autres consommateurs d'eau dessalée par un ou plusieurs pipelines comme indiqué.
Sur la figure 1 , il est représenté un dispositif de traitement d'eau de mer 10 comprenant un compartiment de traitement 12 qui est agencé sous la surface 62 de la mer. Le traitement d'eau de mer 10 étant agencé sous la surface 62, l'eau de mer peut s'écouler dans le dispositif de traitement d'eau de mer 10 par l'action de la gravité comme indiqué sur les figures 1 et 3. Le compartiment de traitement comporte un fond de compartiment, un compartiment supérieur 16 , un premier côté de compartiment 14 et un deuxième côté de compartiment 15 comme indiqué sur la figure. Une entrée de compartiment 18 est agencée dans le premier côté de compartiment 14 du compartiment de traitement 12 et une
sortie de compartiment 20 est agencée dans le deuxième côté de compartiment 15 du compartiment de traitement 12.
Un premier dispositif de traitement 28 avec une première entrée 29, à travers laquelle de l'eau de mer non traitée pénètre dans le premier dispositif de traitement 28, et une première sortie 30, à travers laquelle l'eau de mer traitée s'écoule dans le compartiment de traitement 12, est disposée dans l'entrée du compartiment 18. comme le montrent les figures 1 et 3.
Le premier dispositif de traitement 28 est agencé avec au moins un générateur (non représenté sur les figures) d'un premier réactif oxydant qui produit le premier réactif oxydant in situ et ajoute le premier réactif oxydant à l'eau de mer non traitée traversant le premier traitement dispositif 28. Le premier agent d'oxydation peut être le chlore. Alternativement, le premier réactif oxydant est des hydroxyles et / ou de l'ozone.
Il convient de noter que le premier dispositif de traitement 28 peut être agencé en communication fluidique avec l'entrée du compartiment 18 avec un tuyau ou similaire, ou alternativement, comme le montrent les figures 1 et 3, le premier dispositif de traitement 28 peut être agencé dans l'entrée du compartiment 18 de sorte que l'eau de mer s'écoule directement du premier dispositif de traitement 28 et dans la chambre de traitement 12.
L'eau de mer s'écoule suffisamment lentement à travers la chambre de traitement 12 pour permettre aux particules et sédiments présents dans l'eau de mer, de se déposer, typiquement dans un collecteur de sédiments 25 disposé au fond du compartiment 13 de la chambre de traitement 12. Le collecteur de sédiments est disposé de manière amovible dans la chambre de traitement pour faciliter l'élimination des sédiments lorsque cela est nécessaire.
La chambre de traitement 12 peut être pourvue d'une unité de sédimentation 23 comprenant au moins une, mais de préférence une pluralité de plaques de sédimentation 24 pour accélérer le processus de sédimentation à l'intérieur de la chambre de traitement 12. Les plaques de sédimentation 24 sont de préférence inclinées par rapport au côtés du compartiment 14, 15 de la chambre de traitement 12. Le temps de séjour de l'eau de mer dans la chambre de traitement 12, c'est-à-dire le temps nécessaire à l'eau de mer pour traverser la chambre de traitement 12, est choisi de manière à ce que le processus de sédimentation puisse se terminer, c'est-à-dire qu'il n'y ait pratiquement pas de particules et sédiments laissés dans l'eau de mer à la sortie de la chambre de traitement 12. Si le premier réactif oxydant est le chlore, le temps de séjour est également choisi de manière à laisser suffisamment de temps au chlore, qui agit lentement, pour terminer la désinfection de l'eau de mer tandis que l'eau de mer traverse la chambre de traitement 12.
Un tuyau de sortie 21 est connecté à la sortie du compartiment 20 à une extrémité et à une unité de pompe d'exportation 45 à l'autre extrémité. L'unité de pompe d'exportation 45 est en outre connectée à un tuyau d'exportation 46. L'unité de pompe d'exportation 45 et au moins une partie du tuyau d'exportation 46 sont agencés dans une seconde chambre utilitaire 44, qui peut être agencée à côté de la chambre de traitement. 12 comme indiqué sur les figures. Une unité d'accès 48 est connectée à la seconde chambre utilitaire et permet au personnel d'accéder à la seconde chambre utilitaire 44 pour l'inspection de l'unité de pompe d'exportation 45 et d'autres installations de contrôle technique. Lorsque l'unité de pompe d'exportation 45 fonctionne, elle pompera l'eau de mer de la chambre de traitement 12 et à travers le tuyau d'exportation (indiqué par S2) vers un consommateur de l'eau de mer traitée qui est typiquement une unité de dessalement 52 comme indiqué sur les figures 2. et 4.
Sur la figure 3, il est représenté un dispositif de traitement d'eau de mer 10 qui est très similaire au dispositif de traitement d'eau de mer 10 représenté sur la figure 1 et les mêmes caractéristiques ne seront pas répétées ici..
La différence entre le dispositif de traitement d'eau de mer 10 représenté sur la figure 1 et le dispositif de traitement d'eau de mer 10 représenté sur la figure 3 est que le dispositif de traitement d'eau de mer 10 représenté sur la figure 3 est pourvu d'un deuxième dispositif de traitement 40 qui est agencé dans la sortie du second compartiment 20 comme indiqué sur la figure 3. Le deuxième dispositif de traitement 40 est pourvu d'une deuxième entrée à travers laquelle l'eau de mer s'écoule de la chambre de traitement 12 et dans le deuxième dispositif de traitement 40, et d'une deuxième sortie 42 à travers laquelle l'eau de mer s'écoule hors du deuxième dispositif de traitement 40. La deuxième sortie 42 est reliée fluidiquement à l'unité de pompe d'exportation 45 avec le tuyau de sortie 21 .
Le deuxième dispositif de traitement 40 est agencé avec au moins un générateur (non représenté sur les figures) d'au moins un deuxième réactif oxydant. Au minimum un générateur produit au moins un deuxième réactif oxydant in situ et ajoute au moins un deuxième réactif oxydant à l'eau de mer non traitée s'écoulant à travers le deuxième dispositif de traitement 40. Le au moins deuxième réactif oxydant est typiquement des hydroxyles et / ou de l'ozone.
Il est à noter que le deuxième dispositif de traitement 40 peut être agencé en communication fluidique avec la sortie du compartiment 20 avec un tuyau ou similaire, ou alternativement, comme le montre la figure 3, le deuxième dispositif de traitement 40 peut être agencé dans la sortie du compartiment 20 de sorte que l'eau de mer s'écoule directement de la chambre de traitement 12 et dans le deuxième dispositif de traitement 40.
Sur les figures 2 et 4, il est représenté un système d'eau de mer 50 comprenant un dispositif de traitement d'eau de mer 10 et une unité de dessalement 52. L' unité de dessalement 52 est reliée fluidiquement au dispositif de traitement d'eau de mer 10 par le tuyau d'exportation 46. L' unité de dessalement 52 est de préférence de type membranaire. Pour ces unité de dessalement, l'encrassement de la membrane dû à la croissance de moisissures peut réduire considérablement les performances des unités à membrane, mais avec de l'eau de mer prétraitée provenant d'un dispositif de traitement d'eau de mer 10 selon la présente invention, ce problème est résolu, ou au moins fortement réduit.
L'eau dessalée peut être exportée sous forme d'eau potable vers divers consommateurs via un tuyau de consommation 53 et / ou vers d'autres installations qui ont besoin d'eau douce, comme un parc aquatique 55 à travers un tuyau pour parc aquatique 56.
Le dispositif de traitement d'eau de mer 10 représenté sur la figure 2 est très similaire au dispositif de traitement d'eau de mer 10 représenté sur la figure 1 , et les caractéristiques qui sont identiques sur les figures 1 et 2 ne seront pas répétées ici.
La différence entre le dispositif de traitement d'eau de mer 10 représenté sur la figure 1 et le dispositif de traitement d'eau de mer 10 représenté sur la figure 2 est que le dispositif de traitement d'eau de mer 10 représenté sur la figure 2 est pourvu d'une première chambre utilitaire 32 comme indiqué sur la figure 2. La chambre utilitaire 32 s'étend dans le sol et une unité de pompe à eau de mer 33 est agencée au fond de la première chambre utilitaire 32. Le premier dispositif de traitement 28 est également agencé dans la première chambre utilitaire 32.
Un premier élément de tuyau 34 s'étend de la mer vers le premier dispositif de traitement 28 et un deuxième élément de tuyau 35 s'étend entre le premier dispositif de traitement 28 et l'unité de pompage d'eau de mer 33 par lequel l'eau de mer non traitée qui s'écoule à travers le premier élément de tuyau 34 vers le premier dispositif de traitement 28 est traitée avant son entrée dans l'unité de pompage d'eau de mer 33. Un troisième élément de tuyau s'étend de l'unité de pompe d'eau de mer 33 et jusqu'à l'entrée de compartiment 18 de la chambre de traitement 12. Ainsi, l'unité de pompe d'eau de mer 33 pompe de l'eau de mer, à travers le premier dispositif de traitement 28 et jusqu' à la chambre de traitement 12..
Le dispositif de traitement d'eau de mer 10 représenté sur la figure 4 est également très similaire au dispositif de traitement d'eau de mer 10 représenté sur la figure 3, et les caractéristiques qui sont les mêmes sur les figures 3 et 4 ne seront pas répétées ici.
La différence entre le dispositif de traitement d'eau de mer 10 représenté sur la figure 3 et le dispositif de traitement d'eau de mer 10 représenté sur la figure 4, est que le dispositif de traitement d'eau de mer 10 représenté sur la figure 4 est pourvu d'une première chambre utilitaire 32, comme indiqué sur la figure 4. La chambre utilitaire 32 s'étend sur le sol et une unité de pompe à eau de mer 33 est agencée au fond de la première chambre utilitaire 32. Le premier dispositif de traitement 28 est également agencé dans la première chambre utilitaire 32.
Un premier élément de tuyau 34 s'étend de la mer vers le premier dispositif de traitement 28 et un deuxième élément de tuyau 35 s'étend entre le premier dispositif de traitement 28 et l'unité de pompage d'eau de mer 33 par lequel l'eau de mer non traitée qui s'écoule à travers le premier élément de tuyau 34 vers le premier dispositif de traitement 28 est traitée Avant qu'il n'entre dans l'unité de pompe à eau de mer 33. Un troisième élément de tuyau s'étend de l'unité de pompe à eau de mer 33 et à l'entrée de compartiment 18 de la chambre de traitement 12. Ainsi, l'unité de pompe à eau de mer 33 pompe l'eau de mer de la mer, à travers le premier dispositif de traitement 28 et à la chambre de traitement 12.
Enfin, on peut noter qu'une centrale électrique locale peut être utilisée pour produire de l'électricité pour faire fonctionner G unité de dessalement comme indiqué sur les figures 2 et 4. Une telle centrale électrique pourrait être une centrale solaire 58, comme indiqué sur les figures, qui sont représentés connectés à l'installation de dessalement 52 avec une ligne électrique 59.
Il convient également de noter que le dispositif de traitement d'eau de mer, le système d'eau de mer et le procédé de traitement d'eau de mer selon la présente invention peuvent être réalisés sous de nombreuses formes différentes et ne doivent pas être interprétés comme étant strictement limités aux modes de réalisation décrits ici. Au contraire, la présente invention n'est limitée que par la portée des revendications annexées. Les modes de réalisation décrits ici sont fournis dans le but que la divulgation soit approfondie et complète, et transmettra pleinement la portée de la présente invention à l'homme du métier.
Claims
1 . Un dispositif de traitement d'eau de mer (10) comprenant,
- un compartiment de traitement (12) pour le traitement combiné de désinfection de l'eau de mer et la sédimentation des sédiments et particules présents dans l'eau de mer, le compartiment de traitement (12) ayant une entrée de compartiment (18) et une sortie de compartiment (20)
- un premier dispositif de traitement (28) qui est relié fluidiquement à ou disposé dans l'entrée de compartiment (18) du compartiment de traitement (12) et a une entrée (29) pour l'eau de mer non traitée, le premier dispositif de traitement (28) étant adapté pour l'addition d'un premier agent d'oxydation dans l'eau de mer non traitée s'écoulant à travers le premier dispositif de traitement (28) et dans le compartiment de traitement (12), l'eau de mer ayant été désinfectée par le premier réactif oxydant au fur et à mesure s'écoule du compartiment de traitement (12).
2. Un dispositif de traitement d'eau de mer selon la revendication 1 , dans lequel le premier réactif oxydant qui est ajouté à l'eau de mer dans le premier dispositif de traitement (28) comprend au moins l'un des réactifs oxydant suivants: chlore, hydroxyles, ozone.
3. Un dispositif de traitement d'eau de mer selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le dispositif de traitement d'eau de mer (10) comprend un deuxième dispositif de traitement (40) qui est connecté fluidiquement à ou est agencé dans la sortie de compartiment (20) du compartiment de traitement (12), le deuxième dispositif de traitement (40) étant adapté pour un traitement ultérieur de l'eau de mer s'écoulant hors du compartiment de traitement (12) et à travers le deuxième dispositif de traitement (40).
4. Un dispositif de traitement d'eau de mer selon la revendication 3, dans lequel le deuxième dispositif de traitement (40) est adapté pour un traitement supplémentaire de l'eau de mer s'écoulant à travers le deuxième dispositif de traitement (40) par addition d'un deuxième réactif oxydant à l'eau de mer.
5. Un dispositif de traitement d'eau de mer selon la revendication 4, dans lequel le deuxième réactif oxydant, qui est ajouté à l'eau de mer dans le deuxième dispositif de traitement (40), comprend des hydroxyles et / ou de l'ozone.
6. Un dispositif de traitement d'eau de mer selon la revendication 3, dans lequel le deuxième dispositif de traitement (40) est adapté pour un traitement supplémentaire de l'eau de mer s'écoulant à travers le deuxième dispositif de traitement (40) par l'utilisation d'une lumière ultraviolette.
7. Un Système d'eau de mer (50) comprenant un dispositif de traitement d'eau de mer (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, et une unité de dessalement (52) qui est reliée fluidiquement au dispositif de traitement d'eau de mer (10) de telle sorte que l'eau de mer traitée du dispositif de traitement d'eau de mer (10) puisse être dessalée.
8. Un système d'eau de mer selon la revendication 7, dans lequel G unité de dessalement (50) est reliée fluidiquement à au moins un consommateur (55) d'eau dessalée.
9. Un procédé de traitement d'eau de mer dans un dispositif de traitement d'eau de mer (10) comprenant un compartiment de traitement (12) pour le traitement combiné de désinfection de l'eau de mer et de sédimentation des sédiments et particules qui sont présents dans l'eau de mer, où le compartiment de traitement (12) est pourvu d'une entrée de compartiment (18) et d'une sortie de compartiment (20), un premier dispositif de traitement (28) qui est raccordé fluidiquement à ou disposé dans l'entrée de compartiment (18) du compartiment de traitement (12) et a une première entrée (29) pour l'eau de mer non traitée, le procédé comprenant les étapes suivante:
- ajout d' un premier réactif oxydant à l'eau de mer non traitée dans le premier dispositif de traitement (28) lorsque l'eau de mer s'écoule à travers le premier dispositif de traitement (28),
- faire circuler l'eau de mer à travers le compartiment de traitement (12) à un débit qui permet aux particules et sédiments de l'eau de mer de se déposer dans un collecteur de sédiments (25) dans le compartiment de traitement (12),
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le premier réactif oxydant qui est ajouté à l'eau de mer dans le premier dispositif de traitement (28) comprend au moins l'un des réactif oxydant suivants: chlore, hydroxyles, ozone.
11. Un procédé selon la revendication 10,
dans lequel le premier réactif oxydant comprend du chlore et le temps de séjour de l'eau de mer dans le compartiment de traitement (12) est suffisant pour que le chlore désinfecte l'eau de mer,
12. Un procédé selon l'une des revendications 9 à 11 , dans lequel l'eau de mer est en outre traitée dans un deuxième dispositif de traitement (40) qui est connecté fluidiquement à ou disposé dans la sortie de compartiment (20) du compartiment de traitement (12), lorsque l'eau de mer s'écoule à travers le deuxième dispositif de traitement (40).
13. Un procédé selon la revendication 12, dans lequel l'eau de mer est en outre traitée dans le deuxième dispositif de traitement (40) en ajoutant un deuxième réactif oxydant à l'eau de mer lorsque l'eau de mer s'écoule à travers le deuxième dispositif de (40).
14. Un procédé selon la revendication 13, dans lequel le deuxième réactif oxydant qui est ajouté à l'eau de mer dans le deuxième dispositif de traitement (40) comprend des hydroxyles et / ou de l'ozone.
15. Un procédé selon la revendication 12, dans lequel l'eau de mer s'écoulant à travers le deuxième dispositif de traitement (40) est traitée par lumière UV.
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