Brevet FR2372776A1 — publié le 19780630

La présente invention se rapporte au traitement d'eaux résiduaires d'installations industrielles. Elle peut s'appliquer, notamment, à l'épuration des eaux de rinçage d'ateliers de galvanoplastie et de traitement de surfaces; à l'épuration de certains bains par retenue sur des résines sélectives des ions polluants; à la concentration sur résines de certains types de bains pour permettre le transport de ces derniers sous forme solide et non sous forme liquide, etc.. Un ailier dgtze pécté comporte en général des trains de cuves dans lesquelles on effectue différentes opérations de traitement sur des pièces en vue de leur protection ou de leur décoration. Bes pièces passent dans des bains de différentes compositions : bains de dégraissage à base de soude ou de cyanure, de décapage à base d'acide tel que l'acide chromique, bain de nickel, bain de zinc, etc.. Généralement, chaque bain de traitement est suivi d'un poste de rinçage à l'eau courante.Cette eau courante se charge de produits chimiques nocifs et de métaux qui interdisent un rejet pur et simple à l'égout. Be traitement a pour but de rendre l'eau de rejet conforme à la législation en ce qui concerne les matières en suspension, la teneur en métaux lourds, en cyanure, en chrome, etc., dans la zone de pH agréée par la législation. Be plus souvent, l'industriel vidange également les bains proprement dits lorsqu'ils sont saturés et les envoie en goutte à goutte à la station d'épuration servant à traiter les eaux de rinçage. Certaines installations d'épuration fonctionnent en circuit fermé et comportent une série de récipients garnis d'échangeurs d'ions sur lesquels les eaux résiduaires ruissellent en abandonnant leurs impuretés. De telles installations présentent de nombreux avantages parmi lesquels il faut citer l'économie d'eau et la bonne qualité de l'épuration. I1 faut toutefois périodiquement régénérer les résines épuisées et, pour ce faire, soit on effectue une régénération in situ, soit on utilise des récipients amovibles que lton démonte pour les renvoyer à l'usine de régénération et que l'on remplace par d'autres qui sont garnis de résines régénérées. Ces opérations nécessitent des arrêts prolongés de l'installation, une complication du matériel, un personnel relativement important et le transport de récipients lourds et encombrants. La présente invention a essentiellement pour but de remédier à ces inconvénients et de créer un procédé et un appareillage qui évitent ces démontages et simplifient aussi bien l'installation que l'exploitation de celle-ci. A cet effet, selon l'invention, dans une installation d'épuration comportant au moins une enceinte garnie de résine échangeuse d'ions et que traverse l'eau ou autre liquide à épurer, l'enceinte est installée à poste fixe et équipée de moyens d'introduction et d'évacuation de résine; lorsque la résine est épuisée, on la transfère dans un conteneur et on la transporte dans une station de régénération appropriée, ladite station renvoyant à l'installation des conteneurs garnis de résine régénérée que l'on réintroduit dans l'enceinte. Grâce à ce procédé, il n'est plus nécessaire de démonter les enceintes et l'installation ne demeure arrêtée que durant l'évacuation de la résine et son remplacement par la résine régénérée. Bes résines peuvent être transportées dans des conteneurs faciles à manipuler et à empiler. La station de régénération, appelée à traiter de grosses quantités de résines, peut fonctionner dans des conditions optimales. L'invention s'étend également à une installation de traitement, à des conteneurs et à une station de régénération aménagés en vue de l'exécution du procédé énoncé ci-dessus. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut etre réalisée, les particularités qui ressortent tant des dessins que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention. La figure 1 est une vue schématique d'uns installation de traitement. La figure 2 est une vue analogue montrant une enceinte de l'installation, aménagée en vue de la mise en oeuvre du procédé de l'invention ainsi qu'un conteneur à résine. La figure 3 est encore une vue analogue mais se rapportant à un élément de la station de régénération. L'installation de traitement représentée sur la figure 1 comporte une cuve 1 dans laquelle les eaux à traiter arrivent par une conduite 2. De l'eau d'appoint peut etre ajoutée grâce à une conduite 3. Une conduite 4 équipée d'une crépine 5 et aboutissant à une pompe 6 permet de puiser l'eau que la pompe refoule dans un filtre de protection 7. Ce filtre est suivi d'une batterie 8 d'enceintes de traitement montées en série et garnies respectivement d'échangeur cationique, d'échangeur anionique faible et d'échangeur anionique fort. La dernière enceinte débouche sur une conduite 9 permettant le retour de l'eau épurée vers l'atelier. Afin de permettre d'appliquer le procédé de l'invention à une installation de ce genre, chacune des enceintes de la batterie peut etre équipée comme le montre la figure 2. L'enceinte 10 est réalisée sous la forme d'une colonne qui contient, à sa partie inférieure, une cloison 11 en forme d'entonnoir~relativement évasé raccordé par sa périphérie à la paroi latérale de la colonne et dont la tubulure centrale ou col 12 fait saillie par le bas hors de celle-ci avec étanchéité de façon à créer un compartiment inférieur 13. Be corps de l'entonnoir est percé de trous 14 équipés de crépines 15 dont la maille est suffisamment petite pour retenir la masse de résine 16 contenue dans la colonne, par exemple de 0,2 à 0,4 mm, si la résine a une grosseur de grains de 0,8 à 1,4 mm. La colonne est en outre équipée - d'une vanne 17 suivie d'un mccord rapide 18 au débouché de la tubulure 12; - d'une rampe d'arrosage supérieure 19 raccordée à la conduite 20 d'alimentation en eau à traiter, conduite qui vient soit du filtre d'entrée, soit de la colonne précédente, et est munie d'une vanne 20a; - d'une conduite 21 d'introduction de résine, débouchant à la partie supérieure de la colonne et munie d'une vanne 22 et drun raccord rapide 23; - d'une conduite 24 de sortie d'eau traitée, conduisant soit à la colonne suivante, soit à la conduite de recyclage; - d'une tubulure 25 de gaz tel que de l'air comprimé, équipée d'un robinet 26; et - d'une tubulure de purge 27 équipée d'une vanne 28. Lorsque la résine 16 est épuisée, on arrête la air culation de l'eau à traiter en fermant la vanne 20a et la vanne analogue, non représentée, de la conduite 24. On raccorde la tubulure inférieure 12 à un dispositif 30 d'aspiration, pompe ou aspirateur, qu'une conduite 31 relie à un conteneur 32 destiné à recevoir la résine épuisée. fie conteneur 32 est agencé de façon à pouvoir être commodément soulevé et empilé sur des conteneurs analogues. il est équipé à sa partie supérieure d'un orifice 33 de chargement et, à sa partie inférieure d'une rampe 34 de distribution d'air comprimé. Cet air est introduit grâce à une tubulure 35 munie d'un robinet 36, d'un raccord rapide 37 et d'une tubulure de purge 38 pourvue d'un robinet 39. A l'opposé de la tubulure 35 est en outre prévue une tubulure de sortie 40, munie d'une vanne 41 et d'un raccord rapide 42. La tubulure 40 est destinée à être raccordée à la conduite 21 de la colonne. Selon l'invention, on peut utiliser le conteneur comme suit Pour vider la résine épuisée que contient la colonne, on introduit la conduite 31 dans l'orifice 33 d'un conteneur 32 vide, dont les robinets ou vannes inférieurs sont fermés. Dans la colonne, dont les divers robinets et vannes sont fermés, on introduit par la tubulure 25 de l'air comprimé qui, sortant par les crépines 15 émulsionne la masse de résine que la colonne contient. On ouvre alors la vanne 17 et on met en route le dispositif 30 qui refoule la résine dans le conteneur. l'a capacité de ce dernier est, avantageusement, la même que celle de la colonne, de sorte qu'un seul conteneur suffit à la vidange ou à l'alimentation de ladite colonne. Pour regarnir la colonne, on raccorde un conteneur 32 garni de résine régénérée et dont l'orifice supérieur 33 est fermé, d'une part en 37 à une conduite d'alimentation 43 en air comprimé et d'autre part en 42 à un dispositif 30 (pompe ou aspirateur) dont la conduite de sortie 31 est raccordée à la conduite 21 de la colonne; on ferme aussi la tubulure 17 de celle-ci. l" air qui s' échappe par la rampe 34 émulsionne la résine dont le dispositif 30 assure le transfert dans la colonne 10. Lorsque l'opération est terminée, on ouvre ou ferme les robinets et vannes nécessaires à la remise en route de l'installation. Bes conteneurs 32 font la navette entre les installations de traitement et la station de régénération. Cette dernière peut être équipée comme on l'a représenté sur la figure 3. Elle comporte plusieurs régénérateurs ou colonnes de régénération 45, un par variété de résine à régénérer, par exemple. Chaque colonne comporte, à sa partie inférieure une cloison ou un entonnoir 46, munie d'orifices garnis de crépines 47, comme la cloison 11 décrite plus haut; l'entonnoir se termine par une tubulure descendante 48 équipée d'une vanne 49 et reliée à une pompe 50. La pompe 50 débite dans une conduite 51 qui dessert un conteneur 52 destiné à recevoir la résine régénérée. La résine à régénérer est fournie par un conteneur 54, muni d'une rampe à air 55, raccordée à une tuyauterie d'air 56 et d'une tubulure de sortie 57 raccordée à une conduite 58 aboutissant à la colonne 45. Ces conteneurs peuvent être identiques aux conteneurs 32 décrits plus haut ou de plus grande capacité que ceux-ci. Ils sont disposés en charge, sur un support approprié 59. La colonne 45 est encore équipée, à sa partie supérieure, d'une rampe d'arrosage 60 alimentée par une conduite à eau 61 à laquelle se raccorde une conduite 62 permettant d'ajouter à l'eau un réactif approprié, par exemple de l'acide chlorhydrique RCl dans le cas de résines cationiques ou de l'hydroxyde de sodium NaOH s'il s'agit de résines anioniques. Sous la rampe 60 est prévu, au centre, un entonnoir 63 desservant une conduite 64 qui permet d'éliminer les éluats et, sous l'entonnoir 46 est raccordée une tubulure 65 qui permet d'injecter soit de l'eau venant par la conduite 66, soit de l'air, arrivant par la conduite 67. Des robinets 68 et 69 permettent d'ouvrir ou de fermer lesdites conduites. Du bas de la colonne part encore une conduite 70, raccordée par exemple à la conduite 64 et équipée d'une vanne 71. La résine usée est introduite par le haut dans la colonne et régénérée par contact avec le réactif pulvérisé par la rampe 60. La résine régénérée est mise en émulsion par injection d'air comprimé en 65 et refoulée dans le conteneur 52 par la pompe 50, d'une manière analogue à ce qui a été décrit en regard de la figure 2. il va de soi que les modes de réalisation décrits ne sont que des exemples et que l'on pourrait les modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICAIONS 1. Procédé de traitement d'eaux résiduaires par passage de celles-ci dans des enceintes garnies de résines échangeuses d'ions, avec remplacement périodique des résines usées par des résines régénérées, caractérisé en ce que, lorsque les résines sont usées, on les enlève de l'enceinte correspondante pour les mettre dans des conteneurs que l'on transporte dans une station de régénération, les résines régénérées étant de même transportées de la station de régénération dans des conteneurs et transférées desdits conteneurs dans l'enceinte appropriée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on donne aux conteneurs la m & e capacité qu' aux enceintes de traitement. 3. Installation permettant l'exécution du procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, comportant au moins une enceinte destinée à être garnie de résine échangeuse d'ions et que traverse l'eau à traiter, caractérisée en ce que cette enceinte est-équipée de moyens permettant d'en évacuer les résines usées et d'y introduire les résines régénérées. 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'enceinte comporte, à sa partie inférieure, une cloison perforée en forme d'entonnoir dont le col sort de l'enceinte, des moyens étant prévus pour permettre l'introduction de gaz comprimé dans le compartiment formé sous ladite cloison, afin d'émulsionner la résine à évacuer. 5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que la cloison est munie de crépines dont la maille est inférieure à la grosseur des résines. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce qu'elle est combinée à des conteneurs comportant des moyens de transfert des résines desdits conteneurs dans les enceintes respectives. 7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que lesdits moyens comportent un dispositif d'injection de gaz comprimé dans le conteneur. 8. Installation selon les revendications 4 et 7, caractérisée par un dispositif d'aspiration et de refoulement agencé de façon à pouvoir être intercalé entre une enceinte et un conteneur en vue du transfert de résine entre ces deux éléments, dans un sens ou dans l'autre. 9. Installation selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce qu'elle est combinée à une station de régénération co-mportant des régénérateurs équipés de moyens qui permettent d'y transférer les résines renfermées dans des conteneurs et de faire passer les résines régénérées, desdits régénérateurs dans des conteneurs. 10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que les régénérateurs comportent à leur partie inférieure une cloison perforée en forme d'entonnoir dont le col sort du régénérateur et est raccordé à une pompe desservant une conduite qui peut etre raccordée à un conteneur, des moyens étant prévus pour permettre l'introduction de gaz comprimé sous ladite cloison et pour permettre l'introduction de gaz comprimé dans les conteneurs afin d'émulsionner les résines à transférer. 11. Bes produits industriels nouveaux que constituent les enceintes, conteneurs ou régénérateurs agencés selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.