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WO2025186325A1 - Procédé de filtration pour traitement d'eau - Google Patents

Procédé de filtration pour traitement d'eau

Info

Publication number
WO2025186325A1
WO2025186325A1 PCT/EP2025/056010 EP2025056010W WO2025186325A1 WO 2025186325 A1 WO2025186325 A1 WO 2025186325A1 EP 2025056010 W EP2025056010 W EP 2025056010W WO 2025186325 A1 WO2025186325 A1 WO 2025186325A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
granular media
filtration
water
unclogging
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2025/056010
Other languages
English (en)
Other versions
WO2025186325A8 (fr
Inventor
Romain MAILLER
Rémy CABALL
Olivier Danel
Céline LEVECQ
Caroline BARBE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suez International SAS
Original Assignee
Suez International SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suez International SAS filed Critical Suez International SAS
Publication of WO2025186325A1 publication Critical patent/WO2025186325A1/fr
Publication of WO2025186325A8 publication Critical patent/WO2025186325A8/fr
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/283Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002Construction details of the apparatus
    • C02F2201/005Valves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/16Regeneration of sorbents, filters

Definitions

  • the invention relates to water treatment, and more particularly to the filtration of water to be treated by means of a filter comprising at least one granular medium.
  • one or more filters comprising one or more granular media forming one or more granular layers (or granular bed) in a tank as part of a water treatment process.
  • This may be a wastewater treatment, a treatment intended to make water potable or a seawater desalination process.
  • wastewater treatment it is known to carry out tertiary filtration of the wastewater with a granular layer comprising granular activated carbon, i.e. filtration carried out after biological treatment of the wastewater, in order to eliminate suspended matter and micropollutants present in the water.
  • Filtration using granular media can, for example, be implemented in the case of seawater desalination, taking the form of pretreatment of the water before production of fresh water.
  • the granular media typically used are sand (more or less fine grain), anthracite, pumice, limestone, gravel or granular activated carbon.
  • filters adapted to the latter.
  • Another example is the use of a filter with two granular media (sand/anthracite) for the pretreatment of seawater upstream of the desalination stage.
  • Granular media filters will become loaded with particles during their operation.
  • filtration is mainly done at the surface. Only a small thickness of the granular media will accumulate the matter, which leads to a very localized increase in pressure. This is particularly problematic when the water is heavily loaded with suspended matter or when the filtration speed is high, because this quickly leads to a significant pressure drop.
  • upflow granular filters
  • Cleaning is carried out by one or more injections of a fluid, typically air and/or water, and rinsing of the granular media, typically with water, before the rinsing water is discharged through a dedicated conduit.
  • a fluid typically air and/or water
  • rinsing of the granular media typically with water
  • the invention aims in particular to provide a filtration method using a granular filter as described above making it possible to optimize the operation of the filters while limiting water losses due to cleaning the latter and periods of unavailability.
  • the subject of the invention is a method for filtering water to be treated comprising suspended matter using a water filtration device comprising at least one filter comprising at least one granular media forming a layer of submerged granular media and placed in a filter tank, the filtration method comprising at least two steps of cleaning the filtration device each comprising at least one suspension of a bed of grains forming the granular media by injection of at least one cleaning fluid into the layer of granular media, at least one rinsing of the granular media and at least one evacuation of rinsing water comprising suspended matter previously retained in the layer of granular media,
  • the cleaning frequency per volume of water treated is lower than that of the prior art.
  • the duration of a complete unclogging step being much lower than that of cleaning (approximately 1 to 5 minutes per unclogging compared to 25 to 45 minutes per cleaning), the downtime of the structure, i.e. stopping the production of filtered water, is drastically reduced.
  • the reduction in the cleaning frequency per volume of water treated, lower than that of the prior art leads to less use of clear water to be evacuated once soiled, and therefore to be reprocessed.
  • the impurities located on the surface of the granular media before initial cleaning are distributed uniformly over the height of the granular media layer after cleaning, which makes it possible to extend the duration of the effectiveness of the granular media by using the granular media as a whole as a uniform storage space for the impurities. Since washing is less frequent and involves a larger mass of accumulated material, the wash water is more concentrated in material, which facilitates its subsequent reprocessing.
  • regular or even intense mixing of the granular media ensures regular homogenization and therefore uniform aging of the latter, in addition to limiting the appearance of preferential filtration paths in the granular media.
  • regular homogenization of the media promotes aerobic biological activity and prevents the formation of non-aerated zones within the media.
  • FIG. 1 is a curve illustrating the evolution of the pressure drop of a granular filter by application of the maintenance method according to the invention and according to a first filtration speed and a first concentration of matter suspended in the water to be treated, and
  • a water filtration device 22 forms in the present example a device for filtering wastewater to be treated in a wastewater treatment plant.
  • the invention can also be implemented in the context of the treatment of raw water to be treated in a drinking water plant or seawater to be pre-treated in a desalination plant.
  • the variant of the corresponds to filtration from the top to the bottom of the filter in a vertical direction, in other words the filtration is carried out in a descending direction, or "downflow". It can be gravity filtration or pressurized water.
  • downflow filtration is known to those skilled in the art and will not be the subject of a detailed description in this description.
  • the filtration device 22 comprises a filter 10 formed by a reservoir 18 in which is arranged at least one granular media forming a layer of granular media 14, preferably granular activated carbon for the treatment of wastewater (it would also be possible to use sand for example), immersed in the reservoir 18.
  • the filter 10 can comprise a single granular media forming a single granular layer, or several granular media forming several layers of granular media 14 superimposed on top of each other in a filtration direction.
  • the granular media is for example chosen from sand, anthracite, granular activated carbon or any other granular adsorbent, pumice stone, limestone, expanded clay or a combination of these.
  • the tank 18 comprises a layer of granular media 14 resting on a layer of gravel.
  • the layer of gravel allows the retention of finer granular media such as granular activated carbon.
  • the filter could include several layers of granular media stacked on top of each other, forming several filtration levels.
  • the layer of granular media furthest from a water inlet to be treated is finer than the one closest to a water inlet to be treated, in order to create an additional filtration level.
  • the filtration device 22 further comprises a member for supplying water to be treated 24 (for example an injection nozzle, a pressurized pipe or a gravity channel), in the tank 18 and at least one member for outlet of treated water 26, for example a nozzle or an outlet channel, from the tank 18, the layer(s) of granular media 14 being arranged between the members for supplying water to be treated 24 and the members for outlet of treated water 26 in the filtration direction.
  • the water supply member to be treated supplies water to be treated to the reservoir 18 upstream of the granular media layer 14, that is to say above the granular media layer 14, and the treated water outlet member allows the water passed through the granular media layer 14 to leave the filter 10.
  • the filtration device 22 further comprises a discharge channel 28 for rinsing water from the granular media.
  • a discharge channel 28 for rinsing water from the granular media.
  • the filtration device 22 further comprises at least one member for injecting a fluid 30 (i.e. fluid for unclogging and/or cleaning the granular media), for example an injection nozzle.
  • a fluid 30 i.e. fluid for unclogging and/or cleaning the granular media
  • This member may be, as illustrated in , placed so as to inject the unclogging fluid below the granular media layer 14, in order to ensure effective unclogging of the granular media.
  • the tank 18 to comprise a perforated support 32, for example a perforated floor, the perforations being sized to allow the passage of the unclogging fluid and treated water and to prevent the passage of grains forming the granular media.
  • unclogging corresponds to an injection of fluid with sufficient force to suspend (or otherwise expand) the granular media and this in such a way as to break up agglomerates of filtered impurities, in particular present in an upper part of the layer of granular media 14.
  • the filtration device 22 further comprises at least one cleaning control unit configured to trigger a filter cleaning step according to the invention and described above.
  • the filtration device 22 with an injection member 34 for new grains of granular media and an extraction member 36 for grains of the granular media present in the reservoir.
  • an injection member 34 for new grains of granular media
  • an extraction member 36 for grains of the granular media present in the reservoir.
  • water to be treated here waste water
  • This water to be treated is then located upstream of the layer(s) of granular media 14, here granular activated carbon, in a direction of filtration of the water to be treated, here from top to bottom.
  • the water to be treated will pass through the granular media 14 which will retain impurities present in the water to be treated in the form of suspended matter. These may be impurities blocked between the grains of the granular media 14, impurities adsorbed by a granular media having the capacity (for example activated carbon), etc.
  • the treated water passes through the perforated support 32. As explained above, the latter allows the passage of the treated water and prevents the passage of the granular media.
  • Water to be treated continuously arrives from the water to be treated inlet member 24, and treated water continuously leaves the treated water outlet member 26.
  • the filter 10 may comprise at least one layer of adsorbent, for example granular activated carbon, capable of blocking certain types of impurities and adsorbing other types of impurities.
  • adsorbent for example granular activated carbon
  • filtration step 1 is stopped to make way for a cleaning step 2.
  • the filtration process comprises at least two cleaning steps 2 of the filter 10.
  • the steps described above may be preceded by a step of lowering the water level, for example 20 centimeters below the water extraction point to anticipate the rise in the water level and the high turbulence created by the injection of air, in order to avoid the loss of media in the dirty water recovery member.
  • this is particularly relevant for light granular media such as granular activated carbon, because a rise in the water level without prior lowering increases the risk of loss of granular media in this case by bringing the granular media to the level of the discharge pipe 28.
  • They are followed by a rest step of 30 to 60 seconds in order to allow the granular media(s), particularly light granular media as explained above, to return to their initial position (i.e. to reform one or more layers of granular media 14) before restarting a filtration step 1.
  • water filtration can start again, as seen on the .
  • a water supply control valve is opened gradually, being able to be opened to 100% during water filtration (step 3 of the ).
  • the filtration method comprises at least one step 4 of unclogging the granular media carried out between the two cleaning steps 2.
  • two unclogging steps 4 are carried out between two cleaning steps 2.
  • Each unclogging step 4 begins with a stoppage of a filtration step 1.
  • at least one unit of measurement of at least one parameter representative of a loss of filtration efficiency of the granular media layer 14 can make it possible to determine the triggering of an unclogging step 4 (step 5 of detecting a need to unclog the filter on the ).
  • the various parameters that can be measured can be those described previously.
  • pressure sensors can be used to calculate the pressure drop of the filter, water level sensors in the tank or sensors to determine the rate of suspended particles (for example, water turbidity sensors) in order to determine whether a cleaning step 4 must be carried out.
  • Each unclogging step comprises at least one suspension of the grains forming the layer(s) of granular media 14 by injecting at least one unclogging fluid into the layer of granular media 14.
  • This injection leading to an expansion of the layer(s) of granular media 14 to a greater or lesser extent depending on the nature of the latter, may be similar to that(s) carried out during a cleaning step 2, both in terms of the nature of the fluid injected (water, air, air/water mixture, etc.) and in terms of the injection method (for example below the layer of granular media 14 and through a perforated support 32).
  • the injection of the unclogging fluid is an upflow injection, regardless of the direction of filtration of the water to be treated.
  • the fluid injected during the unclogging step 4 can therefore be water and/or air.
  • an injection of air alone is preferable.
  • the accumulated matter is relatively sticky, mainly biological residues and exopolymers, and the injection of air makes it possible to effectively break the clogging.
  • the advantage of using air is, in addition to effective unclogging, to regularly supply the granular media with air, which makes it possible to promote aerobic biological activity in the filter 10 and to avoid maintaining certain areas in anoxic or anaerobic conditions for too long (presence of a large quantity of filtered matter (by limiting the cleaning steps 2) and regular supply of oxygen).
  • At least one injection of fluid may correspond to an injection of air at a speed of between 40 and 60 Nm/h, preferably equal to 55 Nm/h. This is an injection speed sufficient to obtain unclogging of the areas of the filter 10 having a high concentration of impurities, and corresponding to the areas of the filter 10 where the pressure drop is the greatest.
  • At least one fluid injection can correspond to an air injection for a period of between 0.5 and 4 minutes.
  • this is a sufficient injection time to obtain unclogging of the filter areas with a high concentration of impurities, and corresponding to the filter areas where the pressure drop is greatest.
  • At least one fluid injection corresponds to a water injection at a speed of between 5 and 40 m/h. Again, this is a sufficient injection time to obtain unclogging of the filter areas with a high concentration of impurities, and corresponding to the filter areas where the pressure drop is greatest.
  • At least one fluid injection may correspond to a water injection for a period of between 0.5 and 4 minutes, preferably between 1 and 3 minutes, which may correspond to an expansion of the granular media 14 of 5 to 30%, for an injection speed of between 5 and 40 m/h.
  • this is a sufficient injection time to obtain unclogging of the areas of the filter having a high concentration of particles, and corresponding to the areas of the filter where the pressure drop is the greatest.
  • At least one fluid injection comprises at least one injection of a mixture of a gaseous fluid and a liquid fluid, for example a mixture of water and air.
  • the choice of an injection of water and/or air (or another fluid) as well as the injection sequence(s) or even the injection parameters (injection time and injection speed) can be chosen according to the nature of the granular media (for example the size of the grains), the type of clogging material which itself depends on the application (untreated wastewater, biologically treated wastewater, surface water, seawater, etc.), the level of clogging of the filter 10, etc.
  • the unclogging fluid is preferably water or a mixture of water and air to generate sufficient turbulence and friction between the grains of granular media and carry out effective unclogging.
  • the injection of at least one fluid into the granular media may be preceded by a lowering of a water level in the reservoir 18 relative to a water level at the time of stopping the filtration step 1, for the reasons mentioned above.
  • Each unclogging step 4 comprises a step of stopping the injection of at least one unclogging fluid into the granular media layer 14 and returning the granular media to the state of granular media layer 14 with complete retention within the tank of the suspended matter previously retained in the granular media layer 14.
  • This return step can therefore correspond to a rest of 30 to 60 seconds (especially for granular activated carbon) in order to allow the granular media to return to its initial position (i.e. layer(s) of granular media 14) before restarting filtration.
  • a filtration step can be launched again as described above.
  • two unclogging steps 4 are implemented between two cleaning steps 2, a filtration step 1 being repeated after each unclogging step 4.
  • a cleaning step 2 can be triggered after a determined number of unclogging steps 4 (it is possible for certain applications to determine the maximum number of unclogging steps 4 before imposing a cleaning step 2) or when the duration between successive unclogging steps 4 is less than a threshold value (in other words when the unclogging steps 4, when they are triggered by measuring a parameter representative of the capacity of the filter 10 to treat the water, are too close to each other), or even after a time limit since the last washing step to impose a minimum washing frequency (for example to limit the residence time of the impurities in the filtration device 22) (step 7 of detecting a need to clean the filter on the ).
  • Figures 3 and 4 represent curves illustrating the evolution of the pressure drop of a granular filter of the type of that of the invention, comprising a layer of granular activated carbon, by application of the filtration method according to the example above.
  • a cleaning step 2 is carried out when the pressure drop reaches a predetermined threshold value representing the pressure drop value from which cleaning of the filter 10 is necessary. We see that other cleaning steps 2 are carried out approximately every 36 hours and for the same reasons.
  • unclogging steps 4 are carried out between the two cleaning steps 2.
  • a unclogging 4 is carried out approximately every 2 hours and 30 minutes in the examples illustrated. It is observed that each unclogging 4 makes it possible, even with the suspended matter filtered by the layer or layers of granular media remaining completely within the tank, to reduce the overall pressure drop of the filter.
  • Lines 8 represent a projection of the evolution of the overall pressure drop of the filter if no unclogging step 4 was carried out. It makes it possible to visualize that, without unclogging, cleaning would have been necessary approximately 10-12 hours after the first cleaning step 2, compared to approximately 36 hours by implementing the filtration method according to the invention. It is even possible to advance that, with equivalent and constant operation, cleaning would be necessary every 10-12 hours. By combining this measurement with the downtime of the filtration device 22 for cleaning as well as the quantities of water used for each cleaning, the interest of the method according to the invention is easily understood. As explained previously, the extension of the acceptable operating range of the filter 10 makes it possible, alternatively or in addition to a spacing of the cleaning steps 2, to treat water at a higher speed and/or having a higher level of suspended matter than according to the prior art.
  • a filter 10' there illustrates on the left a filter 10' according to the prior art and on the right a filter 10'' maintained by implementing a method according to the invention.
  • two layers of granular media 14 are present (a finer layer in the upper part and a coarser layer in the lower part) and have retained a layer of impurities which are concentrated on the upper part 16 of the upper layer of granular media 14.
  • the filter 10' sees its water filtration capacity reduced (arrow 15 illustrating the loss of filtration capacity of the filter 10'), which leads to an increase in the pressure drop which can lead to a rise in the water level in the reservoir 18 (arrows 17 showing the rise in the water level).
  • the filtered impurities are distributed uniformly in at least one layer of granular media 14, here the upper layer, which allows the filter 10'' to maintain an acceptable filtration capacity (arrow 20 for water filtration) allowing it to continue to operate without the need for complete cleaning of the layer(s) of granular media 14.
  • a second variant of the first embodiment of the invention also relating to the treatment of wastewater, it is possible to carry out filtration in an upward direction, that is to say from the bottom to the top in a substantially vertical direction, or "upflow". Only the differences with the first variant will be described for this second variant.
  • the injection of unclogging fluid, carried out in an upward direction, is therefore carried out in the same direction as the filtration direction.
  • This filtration is preferably carried out in a limited speed range, typically less than or equal to 10 m/h, mainly to avoid the risk of lifting the granular media layer and to maintain effective filtration. It is less sensitive to clogging than downflow filtration because the suspended matter penetrates more deeply into the granular media.
  • the filtration is carried out at a speed greater than 10 m/h. In this case, the granular media expands and the filtration is less effective. Clogging is therefore less significant.
  • Upward filtration can eliminate the need for a perforated media, although one can be used.
  • the water to be treated can be conveyed through one or more perforated pipes.
  • Upflow filtration limits the water height above the granular media (because the water arrives below the latter and the water above is filtered water and evacuated from the filtration device as filtration progresses).
  • the size of the filtration device can therefore be reduced.
  • the water height above the granular bed in a "downflow" type filter allows for the generation of a thrust pressure in the water column. This limitation does not exist in "upflow” operation.
  • the water height at the surface of the granular bed is chosen to avoid loss of the granular media in the dirty wash water.
  • a coarse gravel-type media can be interesting, in addition to its role as a support for a granular media located above it, to distribute the water to be treated arriving below it in the granular media.
  • water injection nozzles to be treated can be used to inject the water to be treated into the granular media layer in a homogeneous manner.
  • Upflow filtration can be achieved with multiple layers of granular media, for example with two different layers of granular activated carbon.
  • the filtration device and the filtration method are implemented for the desalination of seawater, in particular for pretreatment of seawater before desalination, for example by reverse osmosis.
  • This embodiment includes all the elements described above, only the differences are described below.
  • the choice of the granular media(s) present in the tank can be adapted to the filtration of seawater.
  • Downflow filtration is preferred for seawater desalination.
  • Water is the most suitable unclogging fluid for carrying out unclogging in this embodiment, air can be considered (even if oxygenation of the water is not sought in this application).
  • brines treated water from a desalination process and concentrated in salt
  • Seawater is used as rinsing water.
  • the filtration device and the filtration method are implemented for the treatment of drinking water.
  • This embodiment includes all the elements described for the first embodiment of the invention; only the differences are described below.
  • Downflow filtration is preferred for drinking water treatment, although upflow filtration is possible.

Landscapes

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  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
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Abstract

L'invention concerne un procédé de filtration d'une eau à l'aide d'un filtre (10, 10'') comprenant au moins un média granulaire formant une couche de média granulaire (14) immergée et placée dans un réservoir (18), le procédé de filtration comprenant : - au moins deux étapes de nettoyage (2) du filtre, le procédé de filtration étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape de décolmatage (4) du média granulaire comprenant les étapes suivantes : - arrêt de la filtration de l'eau, - au moins une mise en suspension des grains formant le média granulaire par au moins une injection d'au moins un fluide de décolmatage dans la couche de média granulaire (14), - retour du média granulaire à l'état de couche de média granulaire (14) des matières en suspension préalablement retenues dans la couche de média granulaire (14), et - reprise de la filtration.

Description

Procédé de filtration pour traitement d’eau
L’invention concerne le traitement de l’eau, et plus particulièrement la filtration d’eau à traiter par l’intermédiaire d’un filtre comprenant au moins un média granulaire.
Il est connu d’utiliser un ou plusieurs filtres comprenant un ou plusieurs médias granulaires formant une ou plusieurs couches granulaires (ou lit granulaire) dans un réservoir dans le cadre d’un procédé de traitement de l’eau. Il peut s’agir d’un traitement d’eau usées, d’un traitement destiné à rendre une eau potable ou encore d’un procédé de dessalement d’eau de mer. Il est par exemple connu, dans le cas du traitement des eaux usées, de réaliser une filtration tertiaire des eaux usées avec une couche granulaire comprenant du charbon actif en grains, c’est-à-dire une filtration réalisée après un traitement biologique des eaux usées, afin d’éliminer des matières en suspension et des micropolluants présents dans l’eau. Des filtrations par utilisation de médias granulaires peuvent par exemple être mise en œuvre dans le cas de dessalement d’eau de mer, prenant la forme d’un prétraitement de l’eau avant production d’eau douce.
Les médias granulaires classiquement utilisés sont le sable (de grain plus ou moins fin), l’anthracite, la pierre ponce, le calcaire, le gravier ou encore le charbon actif en grains. En fonction du résultat recherché, par exemple en fonction de la nature et de la taille des matières en suspension présents dans l’eau à traiter, il est possible de mettre en place des filtres adaptés à ce dernier. On peut donner comme autre exemple l’utilisation d’un filtre à deux médias granulaires sable/anthracite pour le prétraitement d’eau de mer en amont de l’étape de dessalement.
Les filtres à média granulaire vont se charger en particules au cours de leur fonctionnement. En particulier, dans le cas d’un filtre granulaire dit « downflow », c’est-à-dire dans lequel le courant est descendant, la filtration se fait principalement en surface. Seule une faible épaisseur du média granulaire va accumuler la matière ce qui conduit à une augmentation de la pression très localisée. Ceci pose particulièrement problème lorsque les eaux sont très chargées en matières en suspension ou lorsque la vitesse de filtration est élevée, car rapidement cela conduit à une perte de charge importante. Ce même phénomène existe en partie basse des filtres granulaires dits « upflow », c’est-à-dire à courant ascendant.
Ces phénomènes nécessitent un nettoyage à intervalle régulier et/ou lorsque les capacités de filtration des filtres sont inférieures à une valeur seuil. La fréquence des nettoyages des filtres est plus importante pour le traitement d’eaux usées car ces dernières sont plus chargées en particules en suspension, ce qui conduit à l’apparition de zones du filtre présentant une importante perte de charge. Cela plafonne également la concentration acceptable en particules en suspension dans les eaux à filtrer qui ne doit pas être trop élevée afin de permettre un fonctionnement acceptable du filtre en termes de fréquence de lavages tout en limitant les pertes en eau. Cela peut d’ailleurs poser problème lorsque l’on sait que les eaux usées en sortie de traitement biologique (par exemple traitées par un procédé de boues activées et passage dans un clarificateur) ont une concentration en particules en suspension de l’ordre de 5-25 mg/L alors que la limite opérationnelle des filtres utilisés en filtration tertiaire et comprenant du charbon actif en grains est plutôt comprise entre 5 et 10 mg/L de particules en suspension dans l’eau filtrée, c’est-à-dire à l’aval d’une étape de filtration tertiaire (granulaire ou sur toile ou sur membranes).
Un nettoyage est réalisé par une ou plusieurs injections d’un fluide, typiquement de l’air et/ou de l’eau, et un rinçage du média granulaire, typiquement à l’eau, avant que l’eau de rinçage soit évacuée par un conduit dédié.
Ces nettoyages, bien que nécessaires, génèrent certains inconvénients. Tout d’abord, le nettoyage des filtres nécessite un arrêt de fonctionnement de ces derniers. Combinés au temps de nettoyage des filtres d’environ 25 à 45 minutes, cela conduit à des arrêts de longue durée de l’ouvrage. Cela conduit à plafonner la capacité de filtration : soit le débit d’eau traité par les filtres est important mais la fréquence de nettoyage l’est également, soit on réduit la fréquence des nettoyages en diminuant les volumes d’eau traités sur une période déterminée. De plus, chaque nettoyage conduit à une perte d’eau (eau de rinçage évacuée) qui est initialement une eau claire, et qui peut éventuellement être acheminée vers un traitement adapté. Cependant, ces étapes de nettoyage d’une durée non négligeable sont considérées comme nécessaires car il est communément concédé que, pour avoir un effet réel, un nettoyage doit durer un certain temps et qu’il est nécessaire d’évacuer la matière accumulée dans le filtre.
L'invention a notamment pour but de fournir un procédé de filtration à l’aide d’un filtre granulaire tel que décrit ci-dessus permettant d’optimiser le fonctionnement des filtres tout en limitant les pertes d’eau dues aux nettoyages de ces derniers et les périodes d’indisponibilité.
A cet effet l’invention a pour objet un procédé de filtration d’une eau à traiter comprenant des matières en suspension à l’aide d’un dispositif de filtration d’eau comprenant au moins un filtre comportant au moins un média granulaire formant une couche de média granulaire immergée et placé dans un réservoir du filtre, le procédé de filtration comprenant au moins deux étapes de nettoyage du dispositif de filtration comprenant chacune au moins une mise en suspension d’un lit de grains formant le média granulaire par injection d’au moins un fluide de nettoyage dans la couche de média granulaire, au moins un rinçage du média granulaire et au moins une évacuation d’une eau de rinçage comprenant des matières en suspension préalablement retenues dans la couche de média granulaire,
le procédé de filtration comprenant au moins une étape de décolmatage du média granulaire réalisée entre les deux étapes de nettoyage, l’étape de décolmatage comprenant les étapes suivantes :
  • arrêt de la filtration de l’eau,
  • au moins une mise en suspension des grains formant le média granulaire par injection d’au moins un fluide de décolmatage dans la couche de média granulaire,
  • arrêt de l’injection d’au moins un fluide de décolmatage dans la couche de média granulaire et retour du média granulaire à l’état de couche de média granulaire avec maintien intégral au sein du réservoir des matières en suspension préalablement retenues dans la couche de média granulaire, et
  • reprise de la filtration.
On réalise ainsi, entre des étapes de nettoyage telles que décrites plus haut, une ou des étapes de décolmatage du filtre consistant en l’injection d’un fluide de décolmatage avec maintien intégral au sein du réservoir des impuretés filtrées qui restent donc dans le média granulaire, et donc sans évacuation d’une eau de rinçage, et sur de très courtes périodes (0,5 à 5 min). Chaque décolmatage permet de casser une ou des zones de la couche de média granulaire dans lesquelles des impuretés se sont concentrées, par l’application d’une forte turbulence entrainant la mise en mouvement des grains et leur friction, de telles zones formant des zones dans lesquelles la perte de charge est importante. Même si les impuretés restent présentes, elles se répartissent de manière plus uniforme au sein de la couche de media granulaire, ce qui permet de diminuer l’encrassement local et donc la perte de charge local afin de retrouver des capacités de filtration convenables sans avoir à réaliser un nettoyage, ou tout du moins en décalant un nettoyage à plus tard. Cela permet :
  • d’espacer les étapes de nettoyage pour un volume d’eau traité par unité de temps équivalent à l’art antérieur, et/ou
  • d’augmenter le volume d’eau traité par unité de temps et/ou de filtrer de l’eau plus chargée en particules en suspension tout en conservant une fréquence de nettoyage inchangée.
Dans tous les cas, à concentration en matières en suspension égale, la fréquence de nettoyage par volume d’eau traité est inférieure à celle de l’art antérieur. La durée d’une étape de décolmatage complète étant bien inférieure à celle d’un nettoyage (environ 1 à 5 minutes par décolmatage contre 25 à 45 minutes par nettoyage), le temps d’immobilisation de l’ouvrage, c’est-à-dire d’arrêt de la production d’une eau filtrée, s’en retrouve drastiquement réduit. De plus, la réduction de la fréquence de nettoyage par volume d’eau traité inférieure à celle de l’art antérieur conduit à une moindre utilisation d’eau claire à évacuer une fois souillée, et donc à retraiter. Les impuretés localisées en surface du média granulaire avant un premier décolmatage se répartissent uniformément dans la hauteur de la couche de média granulaire après décolmatage, ce qui permet de prolonger la durée de l’efficacité du média granulaire en utilisant le média granulaire dans son ensemble comme étant un espace de stockage uniforme des impuretés. Les lavages étant moins fréquents et portant sur une masse en matière accumulée plus grande, les eaux de lavage sont plus concentrées en matière ce qui facilite leur retraitement ultérieur.
Enfin, un brassage régulier voire intense du média granulaire permet de s'assurer une homogénéisation régulière et donc un vieillissement homogène de ce dernier en plus de limiter l’apparition de chemins préférentiels de filtration dans le média granulaire. De plus, l’homogénéisation régulière du média permet de favoriser l’activité biologique aérobie et d’éviter la formation de zones non aérées au sein du média.
Suivant d’autres caractéristiques optionnelles du procédé de filtration prises seules ou en combinaison :
  • une hauteur de la couche de média granulaire est comprise entre 1 et 4 mètres ;
  • la filtration de l’eau est une filtration gravitaire ou une filtration d’une eau à traiter pressurisée ;
  • le fluide de décolmatage est injecté sous la couche de média granulaire et de préférence au travers d’un support perforé autorisant le passage du fluide de décolmatage et interdisant le passage du média granulaire ;
  • le fluide de décolmatage injecté est choisi parmi un fluide gazeux, par exemple de l’air, l’eau et un mélange des deux ;
  • le fluide de décolmatage est injecté pendant une période comprise entre 0.5 et 4 minutes, de préférence entre 1 et 3 minutes ;
  • au moins une injection de fluide de décolmatage correspond à une injection d’air à une vitesse comprise entre 40 et 60 Nm/h, de préférence égale à 55 Nm/h ;
  • au moins une injection de fluide de décolmatage correspond à une injection d’eau à une vitesse comprise entre 5 et 40 m/h ;
  • l’étape de décolmatage est déclenchée lorsqu’un paramètre représentatif d’une perte d’efficacité de filtration de la couche de média granulaire atteint une valeur seuil ;
  • une étape de nettoyage est déclenchée après un nombre prédéterminé d’étapes de décolmatage ou lorsque la durée entre deux étapes de décolmatage successives est inférieure à une valeur seuil ; et
  • l’eau à traiter est choisie parmi une eau usée à traiter en station de traitement des eaux usées, une eau à potabiliser dans une station d’eau potable ou une eau de mer à traiter dans une station de dessalement.
L’invention a également pour objet un dispositif de filtration d’une eau comprenant :
  • Un filtre formé d’un réservoir comprenant au moins un média granulaire formant une couche de média granulaire immergée et placée dans le réservoir,
  • au moins un organe d’amenée d’eau à traiter dans le réservoir et au moins un organe de sortie d’eau traitée du réservoir, la couche de média granulaire étant disposée entre les organes d’amenée d’eau à traiter et de sortie d’eau traitée,
  • au moins un canal d’évacuation d’une eau de rinçage du média granulaire,
  • au moins un organe d’injection d’un fluide de décolmatage et/ou de nettoyage du média granulaire,
  • au moins une unité de commande de décolmatage configurée pour déclencher une étape de décolmatage du filtre comprenant les étapes suivantes :
    • arrêt de la filtration de l’eau,
    • au moins une mise en suspension des grains formant le média granulaire par injection d’au moins un fluide de décolmatage dans la couche de média granulaire,
    • arrêt de l’injection d’au moins un fluide de décolmatage dans la couche de média granulaire et retour du média granulaire à l’état de couche de média granulaire avec maintien intégral au sein du réservoir des matières en suspension préalablement retenues dans la couche de média granulaire, et
    • reprise de la filtration.
Suivant d’autres caractéristiques optionnelles du dispositif de filtration prises seules ou en combinaison :
  • le dispositif de filtration comprend au moins une unité de mesure d’au moins un paramètre représentatif d’une perte d’efficacité de filtration de la couche de média granulaire, l’unité de commande du déclenchement d’une étape de décolmatage du filtre étant configurée pour déclencher une étape de décolmatage lorsque le paramètre représentatif d’une perte d’efficacité de filtration de la couche de média granulaire atteint une valeur seuil ;
  • le dispositif de filtration comprend au moins une unité de commande de nettoyage configurée pour déclencher une étape de nettoyage du filtre comprenant les étapes suivantes :
  • au moins une mise en suspension de grains formant le média granulaire par injection d’au moins un fluide de nettoyage dans la couche de média granulaire,
  • au moins un rinçage du média granulaire et au moins une évacuation d’un fluide de rinçage comprenant des matières en suspension préalablement retenues dans la couche de média granulaire ;
  • au moins un organe d’injection du fluide de décolmatage est placée de manière à injecter le fluide de décolmatage sous la couche de média granulaire ;
  • le réservoir comprend un support perforé, les perforations étant dimensionnées pour autoriser le passage du fluide de décolmatage et interdire le passage de grains formant le média granulaire ;
  • le dispositif de filtration comprend en outre un organe d’injection de nouveaux grains de média granulaire et un organe d’extraction de grains du média granulaire présents dans le réservoir ; et
  • le dispositif de filtration comprend un seul média granulaire formant une unique couche granulaire, ou plusieurs médias granulaires formant plusieurs couches de média granulaires superposées selon une direction de filtration, le média granulaire étant choisi parmi le sable, l’anthracite, le charbon actif en grain ou tout autre adsorbant sous forme granulaire, la pierre ponce, le calcaire ou une combinaison de ceux-ci ; et
  • le dispositif de filtration forme une dispositif de filtration d’eau usée à traiter en station de traitement des eaux usées, d’eau brute à traiter dans une station d’eau potable ou d’eau de mer à traiter dans une station de dessalement.
Brève description des figures
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
est une représentation d’un dispositif de filtration selon une variante d’un premier mode de réalisation de l’invention,
est une représentation schématique d’un procédé d’entretien selon l’invention,
est une courbe illustrant l’évolution de la perte de charge d’un filtre granulaire par application du procédé d’entretien selon l’invention et selon une première vitesse de filtration et une première concentration en matière en suspension dans l’eau à traiter, et
est une courbe illustrant l’évolution de la perte de charge d’un filtre granulaire par application du procédé d’entretien selon l’invention et selon une seconde vitesse de filtration et une seconde concentration en matière en suspension dans l’eau à traiter, et
est une comparaison d’un filtre selon l’art antérieur avec un filtre selon l’invention.
Description détaillée
On se réfère désormais à la illustrant un dispositif de filtration 22 d’une eau selon une variante d’un premier mode de réalisation de l’invention. Ce dernier forme dans le présent exemple un dispositif de filtration d’eau usée à traiter en station de traitement des eaux usées. Comme cela sera vu par la suite, l’invention peut également être mise en œuvre dans le cadre du traitement d’eau brute à traiter dans une station d’eau potable ou d’eau de mer à prétraiter dans une station de dessalement.
La variante de la correspond à une filtration du haut vers le bas du filtre selon une direction verticale, dit autrement la filtration est opérée selon un sens descendant, ou « downflow ». Il peut s’agir d’une filtration gravitaire ou bien d’une eau mise sous pression. Le principe de filtration downflow est connu de l’homme du métier et ne fera pas l’objet d’une description détaillée dans la présente description.
Le dispositif de filtration 22 comprend un filtre 10 formé par un réservoir 18 dans lequel est disposé au moins un média granulaire formant une couche de média granulaire 14, préférentiellement du charbon actif en grains pour le traitement de l’eau usée (il serait également possible d’utiliser du sable par exemple), immergée dans le réservoir 18. Comme nous le verrons par la suite, le filtre 10 peut comprendre un seul média granulaire formant une unique couche granulaire, ou plusieurs médias granulaires formant plusieurs couches de média granulaires 14 superposées les unes au-dessus des autres selon une direction de filtration.
Le média granulaire est par exemple choisi parmi le sable, l’anthracite, le charbon actif en grain ou tout autre adsorbant granulaire, la pierre ponce, le calcaire, de l’argile expansé ou une combinaison de ceux-ci.
Dans l’exemple de la , le réservoir 18 comprend une couche de média granulaires 14 reposant sur une couche de gravier. La couche de gravier permet de retenir le média granulaire plus fin comme le charbon actif en grains.
Le filtre pourrait comprendre plusieurs couches de média granulaire superposées et formant plusieurs paliers de filtration. Dans un tel cas de figure, la couche de média granulaire la plus éloignée d’une entrée d’eau à traiter est plus fine que celle la plus proche d’une entrée d’eau à traiter et ce afin de créer un palier de filtration supplémentaire.
Le dispositif de filtration 22 comprend en outre un organe d’amenée d’eau à traiter 24 (par exemple une buse d'injection, un tuyau pressurisé ou encore un canal gravitaire), dans le réservoir 18 et au moins un organe de sortie d’eau traitée 26, par exemple buse ou un canal de sortie, du réservoir 18, la (ou les) couche de média granulaire 14 étant disposée entre les organes d’amenée d’eau à traiter 24 et de sortie d’eau traitée 26 selon la direction de filtration. En d’autres termes, et sur la , l’organe d’amenée d’eau à traiter fournit de l’eau à traiter au réservoir 18 en amont de la couche de média granulaire 14, c’est-à-dire au-dessus de la couche de média granulaire 14, et l’organe de sortie de l’eau traitée permet à l’eau passée au travers de la couche de média granulaire 14 de quitter le filtre 10.
Le dispositif de filtration 22 comprend en outre un canal d’évacuation 28 d’une eau de rinçage du média granulaire. Lorsque le média granulaire est nettoyé comme expliqué auparavant, l’eau de rinçage comprenant les matières en suspension extraites du média granulaire doit être évacuée. Elle est donc évacuée par le canal d’évacuation 28 placé au-dessus de la couche de média granulaire 14 (fonctionnement décrit par la suite).
Le dispositif de filtration 22 comprend en outre au moins un organe d’injection d’un fluide 30 (i.e. de fluide de décolmatage et/ou de nettoyage du média granulaire), par exemple une buse d’injection. Cet organe peut être, comme illustré à la , placé de manière à injecter le fluide de décolmatage en dessous de la couche de média granulaire 14, et ce afin d’assurer un décolmatage efficace du média granulaire. Pour ce faire, il est possible que le réservoir 18 comprenne un support perforé 32, par exemple un plancher perforé, les perforations étant dimensionnées pour autoriser le passage du fluide de décolmatage et d’eau traitée et interdire le passage de grains formant le média granulaire. Ainsi, on assure un décolmatage et un nettoyage du média granulaire sans que le média granulaire ne risque de quitter le réservoir 18 avec l’eau traitée lors d’une étape de filtration d’eau. Alternativement, il est possible d’injecter un fluide gazeux, par exemple de l’air, dans l’épaisseur de la couche de média granulaire 14.
De manière générale, le décolmatage correspond à une injection de fluide avec une force suffisante pour la mise en suspension (ou autrement l’expansion) du média granulaire et ce de manière à casser des agglomérats d’impuretés filtrées, notamment présents dans une partie supérieur de la couche de média granulaire 14.
Alternativement à l’utilisation d’un support perforé, il est possible d’utiliser un ensemble de tuyaux perforés pour l’injection d’un fluide de décolmatage.
Le dispositif de filtration 22 comprend en outre au moins une unité de commande de décolmatage configurée pour déclencher une étape de décolmatage du filtre 10 telle que décrite ci-dessus. Avantageusement, le dispositif de filtration 22 peut comprendre au moins une unité de mesure d’au moins un paramètre représentatif d’une perte d’efficacité de filtration de la couche de média granulaire 14, l’unité de commande du déclenchement d’une étape de décolmatage du filtre 10 étant configurée pour déclencher une étape de décolmatage lorsque le paramètre représentatif d’une perte d’efficacité de filtration de la couche de média granulaire atteint une valeur seuil. Par exemple, l’unité de mesure d’au moins un paramètre représentatif d’une perte d’efficacité de filtration de la couche de média granulaire 14 peut comprendre :
  • des moyens de détermination d’une évolution de la perte de charge de l’eau traversant la couche de média granulaire 14, comme par exemple l’augmentation du niveau d’eau dans le réservoir 18 ou la mesure d’une différence de pression entre le haut et le bas du filtre 10, dont l’évolution indique une perte de la capacité de la couche de média granulaire 14 à filtrer l’eau à traiter, et/ou
  • des moyens de mesure d’une concentration en impuretés en suspension dans l’eau traitée et du débit appliqué à l’ouvrage (flux en matières en suspension) dont l’augmentation illustre la perte de capacité du filtre à retenir les impuretés, et/ou
  • des moyens de mesure d’un intervalle de temps depuis la dernière étape de décolmatage, et/ou
  • des moyens de mesure d’un débit du filtre lorsque la filtration est une filtration d’eau sous pression.
Le dispositif de filtration 22 comprend en outre au moins une unité de commande de nettoyage configurée pour déclencher une étape de nettoyage du filtre selon l’invention et décrite plus haut.
Avantageusement, particulièrement dans le cas d’une utilisation de charbon actif en grains, il est possible de munir le dispositif de filtration 22 d’un organe d’injection 34 de nouveaux grains de média granulaire et d’un organe d’extraction 36 de grains du média granulaire présents dans le réservoir. Ainsi, il est possible de renouveler le média granulaire, mais aussi de compenser une perte de grains due aux nettoyages du filtre 10, ou encore d’extraire une partie d’un média granulaire moins efficace (par exemple des grains de charbon actifs saturés en impuretés adsorbées).
On se réfère désormais à la illustrant schématiquement un procédé de filtration le dispositif de filtration 22 de la première variante décrite ci-dessus.
Nous allons tout d’abord décrire le fonctionnement conventionnel d’une étape de filtration 1 à l’aide d’un dispositif de filtration 22 tel que décrit ci-dessus.
Lors de cette étape de filtration 1, de l’eau à traiter, ici une eau usée, est introduite dans le réservoir 18 par l’intermédiaire de l’organe d’amenée d’eau à traiter 24. Cette eau à traiter se situe alors en amont de la (ou des) couche de média granulaire 14, ici du charbon actif en grains, selon un sens de filtration de l’eau à traiter, ici de haut en bas.
L’eau à traiter va traverser la de média granulaire 14 qui va retenir des impuretés présentes dans l’eau à traiter sous forme de matières en suspension. Il peut s’agir d’impuretés se bloquant entre les grains du média granulaire 14, d’impuretés adsorbées par un média granulaire en ayant la capacité (par exemple du charbon actif), etc.
Une eau traitée sort de la couche de média granulaire 14, sous cette dernière dans l’exemple de filtration downflow, pour être collectée hors du filtre 10 par l’organe de sortie d’eau traitée 26. Dans l’exemple de la , l’eau traitée traverse le support perforé 32. Comme expliqué plus haut, ce dernier autorise le passage de l’eau traitée et interdit le passage du média granulaire.
De l’eau à traiter arrive en continu depuis l’organe d’amenée d’eau à traiter 24, et de l’eau traitée sort en continu de l’organe de sortie d’eau traitée 26.
Comme expliqué plus haut, et dans le cas du traitement d’eau usée, le filtre 10 peut comprendre au moins une couche d’adsorbant, par exemple du charbon actif en grain, capable de bloquer certains types d’impuretés et d’adsorber d’autres types d’impuretés.
Lorsqu’un nettoyage est nécessaire, l’étape de filtration 1 est arrêtée pour laisser place à une étape de nettoyage 2. Comme expliqué plus haut, le procédé de filtration comprend au moins deux étapes de nettoyage 2 du filtre 10.
Une étape de nettoyage 2 comprend :
  • Au moins une mise en suspension de grains formant le média granulaire par injection d’au moins un fluide de nettoyage dans la couche de média granulaire 14. Dans l’exemple de la , un fluide de nettoyage est injecté par l’organe d’injection de fluide 30 par-dessous la couche de média granulaire 14 et au travers du support perforé 32 autorisant le passage du fluide de nettoyage et interdisant le passage du média granulaire. Le fluide de nettoyage injecté peut être un fluide gazeux, par exemple de l’air, ou de l’eau, voire un mélange des deux. Le fluide injecté peut par exemple être de l’air, par exemple injecté à une vitesse comprise entre 40 et 60 Nm/h pendant une période comprise entre 0.5 et 4 minutes.
  • Suite à la mise en suspension de grains formant le média granulaire 14 par injection d’au moins un fluide de nettoyage dans la couche de média granulaire 14, au moins un rinçage du média granulaire 14 est effectué, classiquement à l’eau claire (typiquement une eau traitée filtrée et stockée dans une bâche à eau traitée dans le cas d’un traitement d’eau usée), afin de séparer les impuretés des grains du média granulaire. Le rinçage à l’eau claire peut être réalisé pendant une période unique comprise entre 10 et 35 minutes ou préférentiellement pendant deux phases comprises entre 1 et 5 minutes puis entre 10 et 30 minutes. Dans ce deuxième cas, une seconde phase de mise en suspension du média est réalisée entre les deux phases de rinçage, afin d’améliorer la qualité du lavage. Plus généralement, on peut dire que la durée totale du rinçage est comprise entre 10 et 35 minutes. Cela conduit à une augmentation du niveau d’eau dans le réservoir 18.
  • L’eau de rinçage chargée en matières en suspension est évacuée par le canal d’évacuation 28. Cette dernière pourra être retraitée par la suite.
  • Enfin, chaque étape de nettoyage peut comprendre une étape de repos, par exemple comprise entre 30 et 60 secondes, afin de permettre au média granulaire de reprendre sa forme de couche de média granulaire 14. Cela est particulièrement vrai pour le charbon actif en grains et plus généralement pour les médias granulaires légers et dont la mise en suspension correspond à une expansion importante du média granulaire.
De manière préférentielle, l’enchaînement suivant peut être réalisé pour une étape de nettoyage optimale (après arrêt de la filtration) :
  • une première injection d’air à une vitesse comprise entre 40 et 60 Nm/h pendant une période comprise entre 0.5 et 4 minutes,
  • un premier rinçage à l’eau claire pendant 1 à 5 minutes,
  • une seconde injection d’air à une vitesse comprise entre 40 et 60 Nm/h pendant une période comprise entre 0.5 et 4 minutes,
  • un second rinçage à l’eau claire pendant 10 à 30 minutes.
Les étapes décrites ci-dessus peuvent être précédées d’une étape d’abaissement du niveau d’eau, par exemple 20 centimètres en-dessous du point d’extraction d’eau pour anticiper l’élévation du niveau d’eau et la grande turbulence créée par l’injection d’air, afin d’éviter la perte de média dans l’organe de récupération des eaux sales. Là encore, cela est particulièrement pertinent pour les médias granulaires légers tel que le charbon actif en grains, car une élévation du niveau d’eau sans abaissement préalable augmente le risque de perte de média granulaire dans ce cas de figure par amenée du média granulaire au niveau du conduit d’évacuation 28. Elles sont succédées d’une étape de repos de 30 à 60 secondes afin de laisser le ou les médias granulaires, tout particulièrement des médias granulaires légers comme expliqué ci-dessus, retourner à leur position initiale (i.e. pour reformer une ou des couches de média granulaire 14) avant de redémarrer une étape de filtration 1.
Suite à une étape de nettoyage 2, la filtration d’eau peut de nouveau démarrer, comme cela est visible sur la . Une valve de régulation d’apport en eau est ouverte progressivement, en pouvant être ouverte à 100% au cours de la filtration d’eau (étape 3 de la ).
Selon l’invention, le procédé de filtration comprend au moins une étape de décolmatage 4 du média granulaire réalisée entre les deux étapes de nettoyage 2. Sur l’exemple de la , deux étapes de décolmatage 4 sont réalisées entre deux étapes de nettoyage 2.
Chaque étape de décolmatage 4 débute par un arrêt d’une étape de filtration 1. Comme expliqué plus haut, au moins une unité de mesure d’au moins un paramètre représentatif d’une perte d’efficacité de filtration de la couche de média granulaire 14 peut permettre de déterminer le déclenchement d’une étape de décolmatage 4 (étape 5 de détection d’une nécessité de décolmatage du filtre sur la ). Les différents paramètres pouvant être mesurés peuvent être ceux décrit auparavant. On peut par exemple utiliser des capteurs de pression permettant de calculer la perte de charge du filtre, des capteurs du niveau d’eau dans le réservoir ou encore des capteurs permettant de déterminer le taux de particules en suspension (par exemple des capteurs de turbidité de l’eau) afin de déterminer si une étape de décolmatage 4 doit être réalisée.
Chaque étape de décolmatage comprend au moins une mise en suspension des grains formant la ou les couches de média granulaire 14 par injection d’au moins un fluide de décolmatage dans la couche de média granulaire 14. Cette injection, conduisant à une expansion de la ou des couches de média granulaire 14 plus ou moins importante en fonction de la nature de ce dernier, peut être similaire à celle(s) effectuée(s) lors d’une étape de nettoyage 2, tant sur la nature du fluide injecté (eau, air, mélange air/eau, etc.) que sur le mode d’injection (par exemple par-dessous la couche de média granulaire 14 et au travers d’un support perforé 32).
L’injection du fluide de décolmatage est une injection en flux ascendant (ou « upflow ») et ce quel que soit le sens de filtration de l’eau à traiter.
Le fluide injecté lors de l’étape de décolmatage 4 peut donc être de l’eau et/ou de l’air. Dans le cas d’un traitement d’eau usée, une injection d’air seul est préférentielle. En effet, la matière accumulée est relativement collante, principalement des résidus biologiques et des exopolymères, et l’injection d’air permet de casser efficacement le colmatage. L’avantage de l’utilisation d’air est, en plus du décolmatage efficace, d’alimenter régulièrement le média granulaire en air, ce qui permet de promouvoir l’activité biologique aérobie dans le filtre 10 et d’éviter le maintien trop long de certaines zones en condition anoxie ou anaérobie (présence d’une quantité de matière filtrée importante (en limitant les étapes de nettoyage 2) et apport régulier en oxygène).
Au moins une injection de fluide peut correspondre à une injection d’air à une vitesse comprise entre 40 et 60 Nm/h, de préférence égale à 55 Nm/h. Il s’agit d’une vitesse d’injection suffisante pour obtenir un décolmatage des zones du filtre 10 ayant une concentration importante en impuretés, et correspondant aux zones du filtre 10 où la perte de charge est la plus importante.
Au moins une injection de fluide peut correspondre à une injection d’air pendant une période comprise entre 0.5 et 4 minutes. Là aussi, il s’agit d’un temps d’injection suffisant pour obtenir un décolmatage des zones du filtre ayant une concentration importante en impuretés, et correspondant aux zones du filtre où la perte de charge est la plus importante.
Dans le cas d’une injection d’eau, au moins une injection de fluide correspond à une injection d’eau à une vitesse comprise entre 5 et 40 m/h. Là encore, il s’agit d’un temps d’injection suffisant pour obtenir un décolmatage des zones du filtre ayant une concentration importante en impuretés, et correspondant aux zones du filtre où la perte de charge est la plus importante.
Enfin, au moins une injection de fluide peut correspondre à une injection d’eau pendant une période comprise entre 0,5 et 4 minutes, de préférence, entre 1 et 3 minutes, ce qui peut correspondre à une expansion du média granulaire 14 de 5 à 30%, pour une vitesse d’injection comprise entre 5 et 40 m/h. Là aussi, il s’agit d’un temps d’injection suffisant pour obtenir un décolmatage des zones du filtre ayant une concentration importante en particules, et correspondant aux zones du filtre où la perte de charge est la plus importante.
Il est possible de prévoir qu’au moins une injection de fluide comprend au moins une injection d’un mélange d’un fluide gazeux et d’un fluide liquide, par exemple un mélange d’eau et d’air.
Le choix d’une injection d’eau et/ou d’air (ou d’un autre fluide) ainsi que la ou les séquences d’injection ou encore les paramètres d’injection (temps d’injection et vitesse d’injection) peuvent être choisie en fonction de la nature du média granulaire (par exemple de la taille des grains), du type de matière colmatante qui dépend elle-même de l’application (eaux usées non traitées, eaux usées traitées biologiquement, eau de surface, eau de mer, etc.), du niveau de colmatage du filtre 10, etc. En particulier, et dans le cas du traitement d’eau usée, le fluide de décolmatage est préférentiellement de l’eau ou un mélange d’eau et d’air pour générer suffisamment de turbulences et de frictions entre les grains de media granulaire et effectuer un décolmatage efficace.
L’injection d’au moins un fluide dans le média granulaire peut être précédée d’un abaissement d’un niveau d’eau dans le réservoir 18 par rapport à un niveau d’eau au moment de l’arrêt de l’étape de filtration 1, et ce pour les raisons évoquées ci-dessus.
Chaque étape de décolmatage 4 comprend une étape d’arrêt de l’injection d’au moins un fluide de décolmatage dans la couche de média granulaire 14 et de retour du média granulaire à l’état de couche de média granulaire 14 avec maintien intégral au sein du réservoir des matières en suspension préalablement retenues dans la couche de média granulaire 14. Cette étape de retour peut correspondre donc à un repos de 30 à 60 secondes (surtout pour le charbon actif en grains) afin de laisser le média granulaire retourner à sa position initiale (i.e. de couche(s) de média granulaire 14) avant de redémarrer une filtration.
Lors de ce retour en position initiale, les matières en suspension déjà filtrées se répartissement de manière sensiblement homogène dans le média granulaire, plus particulièrement dans l’épaisseur du média granulaire. En d’autres termes, les impuretés qui formaient des blocs gênant la filtration en partie supérieure de la couche de média granulaire 14 se retrouvent réparties de manière plus diffuse et homogène dans toute l’épaisseur de la couche de média granulaire 14, ce qui permet d’améliorer les capacités de filtration de cette dernière sans avoir à effectuer un nettoyage complet. Comme expliqué plus haut, cela permet :
  • d’allonger la durée de filtration entre deux étapes de lavage 2, et/ou
  • de traiter une eau plus chargée en matières en suspension, et/ou
  • de traiter une eau ayant une concentration inchangée en matières en suspension mais où on accepte une coagulation pour piéger plus de matière soluble en plus des matières en suspension, et/ou
  • d’augmenter la vitesse de filtration.
Suite à une ou plusieurs étapes de décolmatage 4, une étape de filtration peut être à nouveau lancée comme décrit plus haut. Dans l’exemple de la deux étapes de décolmatage 4 sont mises en œuvre entre deux étapes de nettoyage 2, une étape de filtration 1 étant reprise après chaque étape de décolmatage 4.
Une étape de nettoyage 2 peut être déclenchée après un nombre déterminé d’étapes de décolmatage 4 (il est possible pour certaines applications de déterminer le nombre d’étapes de décolmatage 4 maximum avant de s’imposer une étape de nettoyage 2) ou lorsque la durée entre des étapes de décolmatage 4 successives est inférieure à une valeur seuil (autrement dit lorsque les étapes de décolmatage 4, lorsqu’elles sont déclenchées par mesure d’un paramètre représentatif de la capacité du filtre 10 à traiter l’eau, sont trop proches les unes des autres), ou encore après un temps limite depuis la dernière étape de lavage pour imposer une fréquence minimale de lavage (par exemple pour limiter le temps de séjour des impuretés dans le dispositif de filtration 22) (étape 7 de détection d’une nécessité de nettoyage du filtre sur la ).
Comme expliqué plus haut, le filtre peut former au moins partiellement un dispositif de filtration primaire ou tertiaire d’un ensemble de traitement d’eau usée. Selon un premier exemple de filtration étant une filtration tertiaire d’eau usée par l’intermédiaire de la couche de média granulaire, ici un filtre à charbon actif en grains, chaque étape de décolmatage 4 peut comprendre, à seul titre d’exemple, les étapes suivantes :
  1. Détection d’une nécessité de décolmatage par au moins une des possibilités de détection décrites ci-dessus.
  2. Arrêt de la filtration.
  3. Abaissement du niveau d’eau à l’intérieur du réservoir 18 tel que décrit ci-dessus.
  4. Injection d’air pendant 0.5 à 4 minutes à une vitesse de 55 Nm/h.
  5. Repos du filtre 10 afin de laisser le média granulaire 14 retourner à sa position initiale de couche de média granulaire 14 avant de redémarrer une filtration.
Les étapes 3 à 5 peuvent être répétées plusieurs fois avant de reprendre la filtration.
Les figures 3 et 4 représentent des courbes illustrant l’évolution de la perte de charge d’un filtre granulaire du type de celui de l’invention, comprenant une couche de charbon actif en grains, par application du procédé de filtration selon l’exemple ci-dessus. La illustre une filtration à une vitesse de 10 m/h d’une d’eau dont la concentration totale en matière en suspension est comprise entre 7 et 10 mg/L. La illustre une filtration à une vitesse de 15 m/h d’une d’eau dont la concentration totale en matière en suspension est comprise entre 6,6 et 10,2 mg/L.
Une étape de nettoyage 2 est réalisée lorsque la perte de charge atteint une valeur seuil prédéterminée et représentant la valeur de perte de charge à partir de laquelle un nettoyage du filtre 10 est nécessaire. On voit que d’autres étapes de nettoyage 2 sont réalisées environ toutes les 36 heures et ce pour les mêmes raisons.
Plusieurs étapes de décolmatage 4 sont réalisées entre les deux étapes de nettoyage 2. Un décolmatage 4 est réalisé approximativement toutes les 2 heures et 30 minutes dans les exemples illustrés. On observe que chaque décolmatage 4 permet, même avec maintien intégral au sein du réservoir des matières en suspension filtrées par la couche ou les couches de média granulaire, de diminuer la perte de charge globale du filtre.
Les lignes 8 représentent une projection de l’évolution de la perte de charge globale du filtre si aucune étape de décolmatage 4 n’était réalisée. Elle permet de visualiser que, sans décolmatage, un nettoyage aurait été nécessaire environ 10-12 heures après la première étape de nettoyage 2, contre environ 36 heures en mettant en œuvre le procédé de filtration selon l’invention. Il est même possible d’avancer, qu’à fonctionnement équivalent et constant, un nettoyage serait nécessaire toutes les 10-12 heures. En combinant cette mesure au temps d’immobilisation du dispositif de filtration 22pour un nettoyage ainsi qu’aux quantités d’eau utilisées pour chaque nettoyage, on comprend aisément l’intérêt du procédé selon l’invention. Comme expliqué précédemment, le prolongement de la plage de fonctionnement acceptable du filtre 10 permet, alternativement ou en complément d’un espacement des étapes de nettoyage 2, de traiter de l’eau à plus grande vitesse et/ou ayant un taux de matières en suspension plus élevée que selon l’art antérieur.
La illustre à gauche un filtre 10’ selon l’art antérieur et à droite un filtre 10’’ entretenu par mise en œuvre d’un procédé selon l’invention. Sur la gauche, deux couches de média granulaire 14 sont présentes (une couche plus fine en partie haute et une couche plus grossière en partie basse) et ont retenu une couche d’impuretés qui sont concentrées sur la partie supérieure 16 de la couche supérieure de média granulaire 14. Le filtre 10’ voit sa capacité de filtration d’eau diminuée (flèche 15 illustrant la perte de la capacité de filtration du filtre 10’), ce qui conduit à une augmentation de la perte de charge pouvant conduire à une élévation du niveau d’eau dans le réservoir 18 (flèches 17 d’élévation du niveau d’eau). Sur la figure de droite, et après une ou plusieurs étapes de décolmatage 4 selon l’invention, les impuretés filtrées se sont réparties uniformément dans au moins une couche de média granulaire 14, ici la couche supérieure, ce qui permet au filtre 10’’ de conserver une capacité de filtration acceptable (flèche 20 de filtration de l’eau) lui permettant de continuer à fonctionner sans nécessité de nettoyage complet de la ou des couches de média granulaire 14.
Selon une seconde variante du premier mode de réalisation de l’invention portant également sur le traitement d’eau usée, il est possible de réaliser une filtration en sens ascendant, c’est-à-dire du bas vers le haut selon une direction sensiblement verticale, ou « upflow ». Seules les différences avec la première variante seront décrites pour cette seconde variante.
Dans cette variante, l’injection de fluide de décolmatage, réalisée dans un sens ascendant, est dont réalisée dans le même sens que le sens de filtration. Cette filtration est préférentiellement réalisée dans une gamme de vitesse limitée, typiquement inférieure ou égale à 10 m/h, principalement pour ne pas risquer de lever la couche de média granulaire et conserver une filtration efficace. Elle est moins sensible au colmatage qu’une filtration downflow car la matière en suspension pénètre plus profondément dans le média granulaire. Alternativement, la filtration est réalisée à une vitesse supérieure à 10 m/h. Auquel cas, le media granulaire s’expanse et la filtration est moins efficace. Le colmatage est de fait moins important.
Une filtration en sens ascendant peut permettre de se passer d’un support perforé, même si ce dernier peut être utilisé. Par exemple, l’eau à traiter peut être acheminée par une ou plusieurs canalisations perforées.
Une filtration upflow permet de limiter la hauteur d’eau au-dessus du média granulaire (car l’eau arrive en-dessous de ce dernier et l’eau au-dessus est une eau filtrée et évacuée du dispositif de filtration au fur et à mesure de la filtration). La taille du dispositif de filtration peut donc s’en retrouver réduite. En effet, la hauteur d’eau au-dessus du lit granulaire dans un filtre de type « downflow » permet de générer une pression de poussée de la colonne d’eau. Cette limitation n’existe pas dans un fonctionnement en « upflow ». La hauteur d’eau en surface du lit granulaire est choisie de sorte à éviter une perte du media granulaire dans les eaux sales de lavage.
La présence d’un média grossier de type gravier peut être intéressant, en plus de son rôle de support pour un média granulaire situé au-dessus de lui, pour répartir l’eau à traiter arrive en-dessous de lui dans le média granulaire. Alternativement à la présence de gravier remplissant ce rôle-là, des buses d’injection d’eau à traiter peuvent être utilisées pour injecter l’eau à traiter dans la couche de média granulaire de manière homogène.
Une filtration upflow peut être réalisée avec plusieurs couches de média granulaire, par exemple avec deux couches de charbon actif en grains différentes.
Selon un second mode de réalisation de l’invention, le dispositif de filtration ainsi que le procédé de filtration sont mis en œuvre pour le dessalement d’eau de mer, en particulier pour un prétraitement d’eau de mer avant dessalement, par exemple par osmose inverse. Ce mode de réalisation reprend tous les éléments décrits ci-dessus, seules les différences sont décrites par la suite.
Selon ce mode de réalisation, le choix du ou des médias granulaires formant présents dans le réservoir peut être adapté à la filtration d’eau de mer. Par exemple, il est possible de mettre en place deux couches de média granulaire superposées dans un sens de filtration, une couche étant formée d’anthracite et l’autre couche étant formée de sable.
Une filtration downflow est privilégiée pour le dessalement de l’eau de mer.
L’eau est le fluide de décolmatage le plus approprié pour réaliser un décolmatage dans ce mode de réalisation, l’air pouvant être envisagé (même si une oxygénation de l’eau n’est pas recherchée dans cette application).
La présence d’organes d’injection de grains de média granulaire et d’extraction de grains de média granulaire n’est pas requise dans ce mode de réalisation.
Enfin, dans le cas d’un dessalement, il est possible d’utiliser des saumures (eaux traitées issues d’un processus de dessalement et concentrées en sel) comme fluide de décolmatage. L’eau de mer est utilisée comme eau de rinçage.
Selon un exemple d’un procédé de filtration d’eau de mer donné à seul titre d’exemple, un prétraitement d’eau de mer est effectué par l’intermédiaire d’un filtre anthracite/sable tel que décrit ci-dessus. Afin de décolmater le filtre, l’étape de décolmatage 4 est la suivante :
  1. Détection d’une nécessité de décolmatage par au moins une des possibilités de détection décrites ci-dessus.
  2. Arrêt de la filtration.
  3. Abaissement du niveau d’eau à l’intérieur du réservoir.
  4. Injection d’eau à contre-courant d’un sens de filtration pendant 30 secondes à 2 minutes à une vitesse comprise sensiblement égale à 35 m/h.
  5. Possible repos du filtre afin de laisser le média granulaire retourner à sa position initiale avant de redémarrer une filtration. Cependant, un redémarrage de la filtration quasi instantané est possible, le retour du média granulaire à l’état de couche de média granulaire suite à une injection de fluide de décolmatage étant quasi instantané.
Selon un troisième mode de réalisation de l’invention, le dispositif de filtration ainsi que le procédé de filtration sont mis en œuvre pour le traitement d’eau potable. Ce mode de réalisation reprend tous les éléments décrits pour le premier mode de réalisation de l’invention, seules les différences sont décrites par la suite.
Dans le cadre d’un traitement d’eau potable, la présence d’organes d’injection de grains de média granulaire et d’extraction de grains de média granulaire n’est pas requise.
Une filtration downflow est privilégiée pour le traitement d’eau potable, bien qu’une filtration upflow soit possible.
Liste de références
1 : étape de filtration
2 : étape de nettoyage
3 : ouverture complète d’une valve de régulation
4 : étape de décolmatage
5 : détection d’une nécessité de décolmatage du filtre
7 : détection d’une nécessité de nettoyage du filtre
8 : projection de colmatage
10, 10’, 10’’ : filtres
14 : couche(s) de média granulaire
15 : perte de la capacité de filtration
16 : partie supérieure du média granulaire
17 : élévation du niveau d’eau
18 : réservoir
20 : filtration de l’eau
22 : dispositif de filtration
24 : organe d’amenée d’eau à traiter
26 : organe de sortie d’eau traitée
28 : canal d’évacuation
30 : organe d’injection de fluide
32 : support perforé
34 : organe d’injection de grains de média granulaire
36 : organe d’extraction de grains de média granulaire

Claims (15)

  1. Procédé de filtration d’une eau à traiter comprenant des matières en suspension à l’aide d’un dispositif de filtration (22) d’eau comprenant au moins un filtre (10, 10’’) comportant au moins un média granulaire formant une couche de média granulaire (14) immergée et placé dans un réservoir (18) du filtre (10, 10’’), le procédé de filtration comprenant :
    • au moins deux étapes de nettoyage (2) du dispositif de filtration (22) comprenant chacune au moins une mise en suspension des grains formant le média granulaire par injection d’au moins un fluide de nettoyage dans la couche de média granulaire (14), au moins un rinçage du média granulaire et au moins une évacuation d’une eau de rinçage comprenant des matières en suspension préalablement retenues dans la couche de média granulaire (14),
    le procédé de filtration étant caractérisé en ce qu’il comprend au moins une étape de décolmatage (4) du média granulaire réalisée entre les deux étapes de nettoyage (2), l’étape de décolmatage comprenant les étapes suivantes :
    • arrêt de la filtration de l’eau,
    • au moins une mise en suspension des grains formant le média granulaire par injection d’au moins un fluide de décolmatage dans la couche de média granulaire (14),
    • arrêt de l’injection d’au moins un fluide de décolmatage dans la couche de média granulaire et retour du média granulaire (14) à l’état de couche de média granulaire (14) avec maintien intégral au sein du réservoir des matières en suspension préalablement retenues dans la couche de média granulaire (14), et
    • reprise de la filtration.
  2. Procédé de filtration selon la revendication 1, dans lequel une hauteur de la couche de média granulaire (14) est comprise entre 1 et 4 mètres.
  3. Procédé de filtration selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le fluide de décolmatage est injecté sous la couche de média granulaire (14) et de préférence au travers d’un support perforé (32) autorisant le passage du fluide de décolmatage et interdisant le passage du média granulaire.
  4. Procédé de filtration selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le fluide de décolmatage injecté est choisi parmi un fluide gazeux, par exemple de l’air, l’eau et un mélange des deux.
  5. Procédé de filtration selon la revendication 4, dans lequel le fluide de décolmatage est injecté pendant une période comprise entre 0,5 et 4 minutes, de préférence entre 1 et 3 minutes.
  6. Procédé de filtration selon l’une quelconque des revendication 4 ou 5, dans lequel au moins une injection de fluide de décolmatage correspond à une injection d’air à une vitesse comprise entre 40 et 60 Nm/h, de préférence égale à 55 Nm/h.
  7. Procédé de filtration selon l’une quelconque des revendications 4 ou 5, dans lequel au moins une injection de fluide de décolmatage correspond à une injection d’eau à une vitesse comprise entre 5 et 40 m/h.
  8. Procédé de filtration selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’étape de décolmatage (4) est déclenchée lorsqu’un paramètre représentatif d’une perte d’efficacité de filtration de la couche de média granulaire atteint une valeur seuil.
  9. Procédé de filtration selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une étape de nettoyage (2) est déclenchée après un nombre prédéterminé d’étapes de décolmatage (4) ou lorsque la durée entre deux étapes de décolmatage (4) successives est inférieure à une valeur seuil.
  10. Procédé de filtration selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’eau à traiter est choisie parmi une eau usée à traiter en station de traitement des eaux usées, une eau à potabiliser dans une station d’eau potable ou une eau de mer à traiter dans une station de dessalement.
  11. Dispositif de filtration (22) d’une eau comprenant :
    • Un filtre (10, 10’’) formé d’un réservoir comprenant au moins un média granulaire (14) formant une couche de média granulaire (14) immergée et placée dans le réservoir (18),
    • au moins un organe d’amenée d’eau à traiter (24) dans le réservoir (18) et au moins un organe de sortie d’eau traitée (26) du réservoir (18), la couche de média granulaire (14) étant disposée entre les organes d’amenée d’eau à traiter (24) et de sortie d’eau traitée (26),
    • au moins un canal d’évacuation (28) d’une eau de rinçage du média granulaire,
    • au moins un organe d’injection (30) d’un fluide de décolmatage et/ou de nettoyage du média granulaire,
    • au moins une unité de commande de décolmatage configurée pour déclencher une étape de décolmatage (4) du filtre comprenant les étapes suivantes :
    • arrêt de la filtration de l’eau,
    • au moins une mise en suspension des grains formant le média granulaire par injection d’au moins un fluide de décolmatage dans la couche de média granulaire (14),
    • arrêt de l’injection d’au moins un fluide de décolmatage dans la couche de média granulaire et retour du média granulaire à l’état de couche de média granulaire (14) avec maintien intégral au sein du réservoir de matières en suspension préalablement retenues dans la couche de média granulaire (14), et
    • reprise de la filtration.
  12. Dispositif de filtration selon la revendication 11, comprenant au moins une unité de mesure d’au moins un paramètre représentatif d’une perte d’efficacité de filtration de la couche de média granulaire (14), l’unité de commande du déclenchement d’une étape de décolmatage (4) du filtre (10, 10’’) étant configurée pour déclencher une étape de décolmatage (4) lorsque le paramètre représentatif d’une perte d’efficacité de filtration de la couche de média granulaire (14) atteint une valeur seuil.
  13. Dispositif de filtration selon l’une quelconque des revendications 11 ou 12, comprenant au moins une unité de commande de nettoyage configurée pour déclencher une étape de nettoyage (2) du filtre (10, 10’’) comprenant les étapes suivantes :
    • au moins une mise en suspension de grains formant le média granulaire par injection d’au moins un fluide de nettoyage dans la couche de média granulaire (14),
    • au moins un rinçage du média granulaire et au moins une évacuation d’un fluide de rinçage comprenant des matières en suspension préalablement retenues dans la couche de média granulaire (14).
  14. Dispositif de filtration selon l’une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel au moins un organe d’injection du fluide de décolmatage (30) est placée de manière à injecter le fluide de décolmatage sous la couche de média granulaire (14).
  15. Dispositif de filtration selon l’une quelconque des revendications 11 à 14, comprenant un seul média granulaire (14) formant une unique couche granulaire, ou plusieurs médias granulaires (14) formant plusieurs couches de média granulaires (14) superposées selon une direction de filtration, le média granulaire étant choisi parmi le sable, l’anthracite, le charbon actif en grain ou tout autre adsorbant sous forme granulaire, la pierre ponce, le calcaire ou une combinaison de ceux-ci.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110278230A1 (en) * 2004-08-24 2011-11-17 Blue Earth Labs, Llc Process for in-situ cleaning of drinking water filtration media
US8110116B2 (en) * 2008-06-19 2012-02-07 Nagaoka International Corporation Water treatment apparatus and a method for cleaning a filter layer of a water treatment apparatus
US11891311B2 (en) * 2017-12-22 2024-02-06 Ozono Polaris, S.A. de C.V. Process and system for back-and-forth washing of adsorptive media

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110278230A1 (en) * 2004-08-24 2011-11-17 Blue Earth Labs, Llc Process for in-situ cleaning of drinking water filtration media
US8110116B2 (en) * 2008-06-19 2012-02-07 Nagaoka International Corporation Water treatment apparatus and a method for cleaning a filter layer of a water treatment apparatus
US11891311B2 (en) * 2017-12-22 2024-02-06 Ozono Polaris, S.A. de C.V. Process and system for back-and-forth washing of adsorptive media

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