Brevet FR2325412A1 — publié le 19770422

L'invention est relative à un procédé de lavage de filtres utilisable en particulier pour la filtration des eaux résiduaires industrielles, huileuses ou grasses sur des filtres comportant un remplissage de matériau inerte poreux ou non. Il est de plus en plus fréquent d'utiliser pour épurer les eaux résiduaires industrielles huileuses ou grasses, prétraitées ou non, une filtration simple ou multicouche sur matériau inerte, par exemple sable, gravier, anthracite ou charbon actif. La filtration d'eaux résiduaires industrielles fortement chargées en matières en suspension constituées à la fois de matières minérales et de matières organiques telles que hydrocarbures, graisses ou huiles animales ou végétales, de consistance visqueuse, s'avère délicate et peu économique du fait de l'encrassement rapide et profond du matériau filtrant. En effet, un film huileux retenant des matières minérales fines en suspension se forme et se fixe sur le matériau filtrant. Le filtre se colmate rapidement; des lavages fréquents sont nécessaires, et des volumes d'eau de lavage très importants sont utilisés représentant de 7 à 10 % du volume total d'eau traitée. Ces eaux de lavage de filtres très polluées, contenant de l'huile en émulsion fine, sont très difficiles à épurer.Elles sont traitées dans une installation spéciale avant d'être recyclées en tête de la filtration de l'eau traitée mais leur pollution est telle que même recyclées après traitement, ces eaux perturbent la qualité de l'eau filtrée et conduisent à des cycles de filtration très courts. Dans certains cas, par exemple dans le cas d'eatxà traiter contenant plus de 100 mg/l d'hydrocarbures, les problèmes posés par le lavage des filtres sont tels que le traitement de ces eaux par filtration s'avère impossible. On a maintenant trouvé un procédé de lavage qui permet à la fois de diminuer le volume des eaux de lavage tout en facilitant une bonne épura tion de ces eaux. Dans certains cas favorables, on utilise si peu d'easde lavage qu'une installation annexe de traitent nt de ces eaux n'est pas nécessaire. On réalise ainsi une économie très importante. Ce nouveau procédé présente un intérêt particulier dans le cas des eaux de plateforme de forage en mer, où la superficie pour le traitement des eaux huileuses doit être réduite au maximum. On connait l'action de certains polyélectrolytes sur la floculation des matières en suspension ; on connais leur action en particulier sur la floculation des matièresillileuses et leur capacité de modification de la tension de surface des particules constituant une émulsion d'huile dans l'eau. On a utilisé cette double action en améliorant son efficacité. La présente invention concerne un procédé de lavage de filtre dans lequel le matériau filtrant est lavé par injection simultanée d'air et d'eau additionnée d'un polyélectrolyte cationique de poids moléculaire élevé. Le polyélectrolyte utilisé est un polymère cationique du commerce par exemple un des produits connus sous les dénominations : Prosedim CS50, CS53, CS45, Drewfloc 412, 420, Sedipur 5036. Ce polyélectrolyte est injecté par pompe doseuse dans la tuyauterie d'alimentation en eau de lavage du filtre ; à la partie inférieure de celuici, au niveau du plancher de filtre, on introduit simultanément ce mélange eau/ polyélectrolyte et de l'air. Le matériau filtrant encrassé est ainsi mis en mouvement. Cette agitation permet une bonne répartition du polymère et augmente sa probabilité de rencontre avec les matières huileuses fixées sur le matériau filtrant ou en suspension. De plus l'agitation permet aux flocs polymère-huile de se détacher du matériau filtrant; les bulles d'air cheminant vers la partie supérieure du filtre, véhiculent la plus grande partie de ces matières floculées, laissant propre l'eau intersticielle et lavant le matériau filtrant. La boue contenant de l'eau et la masse huileuse est collectée à la partie su périeure du filtre ou dans un organe annexe. On sépare facilement l'eau de la masse huileuse. Dans certains cas cette eau est suffisamment pure pour être recyclée immédiatement dans les eaux à filtrer, sinon on la fait passer dans une installation de traitement spécialement prévue, où elle est très facilement épurée avant d'être recyclée. La quantité de polyélectrolyte utilisée varie de 0, 1 à 10 mg de polymère sec par litre d'eau de lavage. Cette quantité dépend du degré d'encrassement du filtre et de la nature des matières fixées sur le matériau filtrant, en particulier du rapport huile/matières minérales en suspension. 3 Le volume d'eau de lavage utilisé est très faible, de Q 5 à 2, 5 m 2 par m de filtre, suivant la viscosité de l'huile présente sur le matériau fil- 32 trant. Le volume d'eau de rinçage atteint au maximum 3 m /m de filtre il est d'autant plus faible que le volume d'eau de lavage est plus élevé. Dans 32 tous les cas, le volume total d'eau utilisé ne dépasse pas 4 à 5 m /m de filtre, alors que dans les procédés connus, ce volume atteint 10 à 15 m3 par m de filtre. Le volume d'air utilisé, fonction de la granulométrie du matériau filtrant et de la vitesse de passage du mélange eau-polymère dans le filtre, est est compris entre 50 et 100 Nm /m de filtre. Le procédé de lavage suivant l'invention présente donc l'avantage primordial de permettre une réduction très importante de 2 à 4 fois du volume d'eau de lavage des filtres, en outre, cette eau ne nécessite aucun traitement annexe avant recyclage. On a réalisé à titre d'exemples des essais comparatifs de traitement d'eav résiduaires de raffinerie de pétrole par filtration sur sable, avec lavage du filtre suivant les techniques connues et suivant ltinvention. Exemple 1 On filtre une eau contenant 80 mg/l de matièresen suspension et 250 mg/l d'hydrocarbures dosés suivant la norme AFNOR T 90. 203 on effectue la filtration à une vitesse de 10 m/h ; le cycle de filtration dure 15 heures, 2 ce qui représente un passage de 150 m d'eau par m de filtre. A la fin du cycle on lave le filtre encrassé. En effectuant ce lavage par la méthode clas 3 2 3 sique on utilise 10 m d'eau par m de filtre dont 4 m pour le lavage lui 3 même et 6 m t pour le rinçage du filtre. On traite liteau de lavage récupérée dans une installation annexe, les particules en suspension dans cette eau se séparent très lentement, à la vitesse de 0, 7 m/h, et la quantité d'hydrocarbures restant dans liteau de lavage après ce traitement est de 400 mg/l. Une telle eau de lavage est donc difficilement recyclable. En effectuant le lavage du filtre, par le procédé suivant l'invention, après addition de 5, 3 mg/l de 2 Prosedim CS50 par litre d'eau de lavage, on n'utilise que 1, 5 m d'eau par m 3 3 de filtre pour le lavage lui-même et 2, 5 m pour le rinçage, soit au total 4 m 2 d'eau par m de filtre, eau de lavage qui, après séparation très rapide (20 m/h) des particules en suspension, ne contient plus que 40 mg/l d'hydrocarbures et a pu être directement recyclée en tête de la filtration. Exemple 2 De la façon décrite à l'exemple 1, on a réalisé des essais comparatifs sur une eau de raffinerie contenant 32 mg/l de matières en suspension et 20 mg/l d'hydrocarbures. Après un cycle de filtration de 48 heures, à la vitesse de 8 m/h, correspondant au passage de 384 m3 d'eau par m2 de filtre, on lave le filtre par le procédé suivant l'invention en additionnant à l'eau de lavage 2 mg/l de Prosedim Cs53 On utilise 1, 5 m3/m2 d'eau de lavage et 2 m3/m2 d'eau de rinçage, soit un total de m3/m2 d'eau dont les parti- cules se séparent à la vitesse de 5 m/h et qui, ne contenant que 15 mg/l d'hydrocarbures en suspension, peut être facilement recyclée. de 7 m3/m2, soit une quantité totale de 10 m3/m2 d'eau qui, après traitement à la vitesse de 0, 5 m/h, contient encore 100 mg/l d'hydrocarbures et n'est pas recyclable. REVENDICATIONS 1. Procédé de lavage de filtres, comportant un remplissage de matériau filtrant utilisé pour la filtration d'eaux résiduaires huileuses ou grasses, caractérisé en ce qu'on lave le matériau filtrant par injection simultanée d'air et d'eau additionnée d'un polyélectrolyte cationique de poids moléculaire élevé, d'un type connu en soi pour son action sur la floculation des matières en suspension et sa capacité de modification de la tension de surface des particules constituant une émulsion d'huile dans l'eau. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polyélectrolyte est un polymère cationique,par exemple un des produits commercialement connus sous les noms de Prosedim CS 50 et CS 53. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que 1 on injecte dans 1 eau de lavage de O, 1 à 10 mg de polymère par litre. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l on utilise 0, 5 à 3 m3 d'eau de lavage par m2 de filtre.