Brevet FR2618137A1 — publié le 19890120

SYSTEXE DE CHLORATIO! D'UNE EAU A TRAITER La présente invention concerne un système de chloration des eaux industrielles ou de consomma-on et plus particulièrement des eaux utllisées en circuit ouvert et plus particulièrement encore des eaux qu'on utilise dans l'industrie pétrolière. D'une façon- générale, la stérilisation des eaux est essentiellement réalisée par chloration obtenue soit par une électrochloration soit par un apport d'eau de Javel ou de chlore liquide. En effet, les eaux de surface telles que mers ou lagunes, contiennent différents éléments organiques qui peuvent proliférer et ainsi provoquer un encrassement des conduites de circulation de l'eau, conduisant A des pertes de charges très importantes, un accroissement important de la vitesse de colmatage des filtres, ou encore un colmatage des filtres de sécurité, par croissance de copépodes dont les oeufs traversent des milieux filtrants comse les précouches. On a constaté ainsi que la stérilisation des eaux peut être aussi importante que la filtration ou le traitement anticorrosion pour éviter les dépôts et dans le cas de l'industrie pétrolière pour éviter le colmatage de la formation dans laquelle on injecte l'eau. L'eau de Javel dont la concentration est exprimée eh degré chlorométrique présente des inconvénients sur un plan industriel pour la stérilisation des: 'car elle est sensible au vieillisement et instable à haute concentration, la perte d'activité pouvant atteindre 6' à 10' chiorométrique au cours des 24 premières heures suivant la fabrication. De ce fait, il est nécessaire d'approvisionner en eau de Javel fraîche plusieurs fois par semaine. Le chlore liquid est encore plus difficile. à manipuler en raison des systèmes d'injection relativement complexes à mettre en place, sans tenir compte des problèmes de sécurité qui nécessitent de prendre de grandes précautions. De même le transport, la manipulation et le stockage des bouteilles vides ayant contenu le chlore liquide demandent le même genre de précautions. Un autre mode de chloration est celui appelé électrochloration qui met en oeuvre une électrolyse. L'électrochloration est largement utilisée pour le traitement de l'eau de mer malgré les inconvénients dûs à la maintenance requise importante, cependant lorsque la salinité de l'eau à traiter est plus faible que celle de l'eau de mer, la fabrication de chlore par la cellule d'électrolyse baisse. Par exemple, pour des concentrations salines inférieures à 4 g/l, le rendement faradique est faible et le dimensionnement de l'unité de chloration devient important pour des productions de chlore nécessaire au traitement. En circuit fermé, par exemple dans le traitement des eaux de piscines, on utilise plus généralement des composés chlorocyanuriques qui présentent l'avantage d'être d'une solubilité lente dans l'eau et de contenir plus de 88 X en poids de chlore actif, comme c'est le cas pour l'acide trichlorocyanurique. Toutefois, le traitement des eaux en circuit fermé, par exemple en piscine nécessite seulement l'ajustement de la quantité de chlore contenu dans le volume d'eau en circuit. Ceci est obtenu par ajout périodique et fonctionnement "tout ou rien" de la cellule de chloration. La quantité de chlore contenu dans l'eau traitée peut varier assez considérablement mais sans présenter d'inconvénient, le chlore se conservant suffisamment longtemps et sans augmenter significativement la consommation de produits actifs. L'acide trichlorocyanurique mélangé & de l'acide borique et au stéarate de calcium est également utilisé pour le traitement des eaux de ville usées, comme cela est décrit dans le brevet U.S. 1' 4 054 518. Dans ce brevet, le composé décrit est sous la forme de tablettes, disposées verticalement dans une conduite dans laquelle circule l'eau à traiter. Bien qu'il s'agisse d'un circuit ouvert et que la surface des tablettes de composé exposée à l'eau soit fonction du débit de l'eau dans la conduite, il ne comporte aucun moyen d'intervenir constamment et en temps réel sur la quantité de chlore actif dégagé par les tablettes. En effet, la relation qui existe entre les tablettes et le débit d'eau provient de la seule surface des tablettes en contact avec l'eau. Plus la couche d'eau est haute dans la conduite et plus les tablettes sont ismergées. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités et de proposer un système adapté aux consommations d'eau en circuit ouvert et qui, en permanence, permet d'ajuster la quantité en chlore actif à introduire dans l'eau à traiter à la valeur optimum pour réussir le traitement. 261813 7 La présente invention a pour objet un système de chloration d'une eau a traiter, du type comportant une capacité contenant une réserve d'acide trichlorocyanurigue sous forme de galets solides et compacts, des moyens pour alimenter la dite capacité en eau, une conc.ite d'évacuation dans laquelle circule l'eau chargée en chlore, reliant ladite capacité à la ligne d'eau à traiter, ligne d'eau sur laquelle la concentration en chlore actif est analysée de manière continue au moyen d'un analyseur automatique qui envoie un signal à un régulateur permettant d'agir sur une vanne de régulation faisant varier le debit d'eau traversant la capacité et, de ce fait, faisant varier le flux de chlore actif injecté dans la ligne d'eau à traiter. En mesurant constamment la teneur en chlore actif contenu dans l'eau à traiter, on peut agir sur le débit d'eau traversant la capacité contenant les galets avec l'acide trichlorocyanurique et par là même sur la quantité de chlore actif à produire pour inJecter dans l'eau à traiter. De plus, on peut adapter la teneur en chlore actif en fonction de la nature des êtres vivants ou inertes susceptibles de se trouver dans l'eau à traiter, afin de réduire considérablement tant l'encrassement des conduits, que le colmatage des filtres qui, grâce à la présente invention, ont une durée de cycle plus longue. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description donnée à titre indicatif mais non limitatif d'un mode de réalisation préféré de l'invention, ainsi 26 18137 que des dessins annexés sur lesquels la figure unique est une représentation schématique du système selon l'invention. Le système schématisé dans le rectangle figuré en pointillé 1 comprend un dissolveur 2, un indicateur de débit 3 et un dispositif analyseur de chlore 4. Une conduite 5 de diamètre approprié au débit d'eau à traiter, par exemple 200 m-/heure, a une extrémité immergée dans l'eau, et comporte une pompe 6 pour la circulation et l'amenée de l'eau traitée vers l'installation consommatrice d'eau traitée, non représentée. L'alimentation en eau du dissolveur 2 est effectuée au moyen d'une conduite principale 7,8 et vanne manuelle 9, ladite conduite 7 étant reliée à la conduite 5 de manière à bénéficier de la pression existante dans ladite conduite 5, en aval de la pompe 6, ce qui assure l'énergie nécessaire à la circulation de l'eau dans le dissolveur 2. Le débit d'eau introduit varie dans de larges limites et il est aJusté par une vanne automatique 10 placée sur la conduite principale 7. Une conduite d'extraction d'eau chlorée 11 relie le dissolveur 2 & la conduite d'eau à traiter 5. Le dissolveur 2 est muni d'un couvercle à ouverture rapide 12 pour le chargement des galets 13 d'acide trichlorocyanurique qui, au contact de l'eau introduite par la conduite 8 sous un débit par exemple compris entre 1 et 10 *3/h se dissolvent et dégagent du chlore actif. L'eau chlorée est extraite par la conduite 11 et injectée dans la conduite d'eau à traiter 5. Le- poids total des galets disposés dans le dissolveur est bien évidemment fonction à la fois du débit et de la fréquence de rechargement envisagée; dans les essais effectués, il est de l'ordre de 200 kgs. L'analyseur de chlore du type usuel ne sera pas décrit dans le détail, il délivre des signaux électriques compris entre 4 et 20 mA, à un transmetteur de signal 14 par une ligne 15; Un régulateur 16 est connecté par une ligne 17 au transmetteur de signal 14 et par une ligne 18 à un organe de commande 19 de la vanne automatique 10. Une conduite de prélèvement 21 relie l'analyseur de chlore 4 à la conduite d'eau 5 en un point situé en aval de la pompe 6 de façon que l'analyseur 4 analyse en permanence la teneur en chlore actif présent dans l'eau traitée qui est envoyée à l'installation pétrolière, l'eau analysée étant évacuée ensuite dans un réservoir, non représenté, à travers une purge 20 réglable. Lorsqu'une variation de la teneur en chlore est détectée par l'analyseur 4, celui-ci émet un signal qui est transmis au régulateur 16 via le transmetteur de signal 14, le régulateur 16 règle par le moyen du dispositif 19 l'ouverture ou la fermeture partielle de la vanne automatique 10 de façon à ajuster le débit d'eau introduit dans le dissolveur 2 à la valeur adéquate. La vanne manuelle 9 est prévue pour les cas o il y aurait une défaillance dans le circuit automatique ou comme dans certains cas extrémes, les conditions d'exploitation sont telles que le contrôle automatique ne s'avère pas âtre nécessaire. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art suivant les applications envisagées, sans s'écarter du cadre de l'invention. Enfin, on prévoit des moyens pour mesurer le niveau des galets 13 non dissous dans le dissolveur 2, lesdits moyens étant constitués par une tige graduée 23 traversant le bouchon. 12, muni d'un palpeur sous la forme d'une palette 24 à son extrémité inférieure et guidée par un presseétoupe 25 de longueur suffisante pour assurer la verticalité de ladite tige 23. De préférence, tous ces moyens sont réalisés en un matériau résistant à l'attaque par le chlore, comme par exemple le PVC. REVENDICATIONS 1) Systeme de ch.oration d'une eau à traiter, du type comportant une capacité (2) contenant de- l'acide trichlorocyanurique (13) sous forme solide et compacte, une conduite (7) pour alimenter ladite capacité en eau à traiter, une conduite d'évacuation (11) dans laquelle circule l'eau chlorée reliant ladite capacité (2) à la conduite d'eau à traiter (5) caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un analyseur de chlore (4) relié à ladite conduite (5) et analysant en permanence la quantité de chlore actif dans l'eau traitée et dégagée dans ladite capacité lors de la dissolution de l'acide trichlorocyanurique et des moyens de régulation (16). de débit reliés aux moyens d'alimentation et susceptibles de faire varier le débit d'eau en fonction de la quantité de chlore actif présent dans l'eau traitée et mesurée par ledit analyseur de chlore. 2) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la capacité (2) est alimentée en eau déjà traitée à partir d'un point de la conduite (5) en aval d'une pompe de circulation (6) d'o est également prélevée l'eau traitée devant être analysée dans l'analyseur de chlore (4). 3) Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la conduite d'alimentation (7) est munie d'une vanne automatique (10) commandée par les moyens de régulation (16), 2618 137 41 Système selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de régulation (I6) comportent un organe de commande (19) agissant sur la vanne automatique. ) Système selon l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de régulation (16) comportent un transmetteur de signal (14) qui est relié à l'analyseur de chlore (4W et qui délivre en sortie un signal représentatif de la quantité de chlore mesurée dans l'eau traitée. 6) Système selon l'une des revendications précédentes, caractérise en ce que la capacité (2) est sous forme d'une bouteille contenant de l'acide trichlorocyanurique sous forme de galets. 7) Système selon la revendication 2, caractérisé en-ce que la conduite d'alimentation est munie, en outre, d'une vanne manuelle (9) et d'un indicateur de débit (3) permettant un fonctionnement manuel en cas de défaillance du système automatique. 8) Système selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte en outre, des moyens de mesure (23,24) de la quantité de galets (13) d'acide trichlorocyanurique non encore dissous. 9) Système selon la revendication 8 caractérisé en ce que les moyens de mesure de la quantité de galets d'acide trichlorocyanurique non encore dissous sont constitués par une tige traversante (23), par un presse étoupe étanche (25), un couvercle & ouverture rapide (12) de la capacité (2), ladite tige 2618 137 (23) portant à son extrémité inférieure un palpeur (24) en contact avec les galets (13).