Brevet FR2738235A1 — publié le 19970307

La présente invention a pour objet un procédé de traitement d'un liquide comme par exemple de l'eau à rendre potable ou du jus de décharges. On sait que l'eau provenant par exemple des rivières doit subir, avant son utilisation comme eau potable, un traitement de purification et de désinfection en vue d'en extraire les matières en suspension, les bactéries et les micropolluants résiduels organiques et minéraux. A cet effet, on connaît un procédé de traitement qui consiste à effectuer une première série d'étapes comprenant une oxydation du liquide par injection dans ce liquide d'un oxydant constitué par exemple par de l'ozone ou du bioxyde de chlore, puis une clarification du liquide et éventuellement une interozonation dudit liquide. La clarification du liquide est améliorée en injectant dans celui-ci un réactif adsorbant en poudre, comme par exemple du charbon actif en poudre. Ensuite, on effectue sur le liquide une seconde série d'opérations comprenant successivement une étape de filtration du liquide par passage de celui-ci dans un matériau filtrant, une étape d'ozonation, puis une étape d'affinage du liquide consistant à faire passer ce liquide sur un lit de charbon actif en grains et enfin une étape de désinfection par injection dans le liquide de chlore ou de bioxyde de chlore. Mais ce procédé présente un inconvénient majeur qui réside dans le fait qu'il peut produire un relarguage des micropolluants dans le liquide après l'étape d'affinage sur le lit de charbon actif en grains. En effet, le charbon actif en grains est un matériau adsorbant qui se met en équilibre avec le liquide si bien que dans le cas où il se produit une variation dans ce liquide de la concentration en micropolluants, le charbon rejette une partie de ces micropolluants de telle sorte que l'eau ne présente pas toutes les garanties de pureté souhaitées. C'est pour cela que dans ce procédé, on injecte du charbon actif en poudre dans le liquide pendant l'étape de clarification en vue de protéger des micropolluants le charbon actif en grains au cours de l'étape d'affinage de ce liquide. La quantité de charbon actif en poudre injectée au cours de l'étape de clarification est de l'ordre de 20g/m3 traité. Or, le charbon actif en poudre ou en grains est un matériau cher ce qui augmente le prix de revient du mètre cube de l'eau traitée par ce procédé. L'invention a donc pour but de proposer un procédé de traitement d'un liquide qui permet d'éviter les inconvénients mentionnés ci-dessus. L'invention a donc pour objet un procédé de traitement d'un liquide, comme par exemple de l'eau, caractérisé en ce que - on effectue une clarification du liquide, - on effectue une étape de contact en faisant circuler le liquide dans au moins un bac contenant une concentration de réactifs adsorbants en poudre, - on effectue une floculation du liquide chargé de réactifs adsorbants en poudre par injection de floculants et de réactifs adsorbants neufs en poudre, - on effectue une séparation du liquide et de la boue chargée de réactifs adsorbants en poudre, - on effectue une filtration du liquide par passage de ce liquide dans un matériau filtrant, - et on effectue une désinfection dudit liquide par injection dans ce liquide d'un oxydant à effet rémanent pour produire de l'eau potable. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - on réalise une oxydation du liquide préalablement à la clarification de ce liquide, - on réalise une interoxydation du liquide, entre la clarification de ce liquide et l'étape de contact, - on réalise une oxydation du liquide à l'ozone entre la clarification de ce liquide et l'étape de contact, - on effectue une agitation du liquide pendant l'étape de contact, - on réinjecte la boue issue de la séparation du liquide et de ladite boue dans ledit bac de l'étape de contact, - on réinjecte la boue issue de la séparation du liquide et de ladite boue entre l'oxydation et la clarification du liquide pour réguler la concentration de réactifs adsorbants en poudre, - on effectue périodiquement un lavage du matériau filtrant et on réinjecte cette eau de lavage entre l'oxydation et la clarification du liquide ou dans le bac de l'étape de contact, - le réactif adsorbant en poudre est du charbon actif en poudre ou de l'argile en poudre. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence à la figure unique annexée qui représente un schéma synoptique montrant les différentes étapes du procédé de traitement selon l'invention. Dans ce qui suit, la description sera faite pour le traitement d'un liquide, comme par exemple de l'eau, le procédé selon l'invention pouvant s'appliquer au traitement d'autres liquides, comme par exemple du jus de décharges. Ainsi que représenté sur la figure unique, l'eau à épurer est pompée par exemple d'une rivière 1 par l'intermédiaire d'une pompe 2 et est transférée dans une installation de traitement pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Ce procédé comprend éventuellement une première étape A d'oxydation du liquide qui consiste à injecter dans celui-ci un oxydant, comme par exemple de l'ozone ou du bioxyde de chlore, puis une seconde étape B de clarification du liquide pour éliminer les particules et certains micropolluants par coagulation et floculation. Ensuite, le procédé comprend une troisième étape C de contact en faisant circuler le liquide dans au moins un bac contenant une concentration de réactifs adsorbants en poudre, comme par exemple du charbon actif en poudre ou de l'argile en poudre. Entre l'étape B de clarification et l'étape C de contact, le procédé peut comprendre une étape intermédiaire B' d'interoxydation du liquide et une étape d'oxydation du liquide à l'ozone. L'étape C de contact permet, grâce au réactif adsorbant en poudre, l'extraction des micropolluants résiduels organiques et minéraux. Le dosage du réactif adsorbant en poudre est adaptable à la qualité désirée du liquide. De plus, le temps de contact du liquide avec le réactif adsorbant en poudre est suffisant pour assurer un bon rendement d'élimination des micropolluants et une concentration suffisante en réactif pour catalyser la réaction et assurer ainsi un volant d'inertie permettant une souplesse de dosage, ainsi qu'un développement biologique qui assure l'élimination des composés biodé gradables résiduels. Une agitation du liquide est réalisée pendant l'étape C de contact pour réaliser un mélange homogène entre le liquide et les réactifs adsorbants en poudre. Ensuite, le procédé comprend un quatrième étape D de floculation du liquide chargé de réactifs adsorbants en poudre par injection de coagulants et de floculants et de réactifs adsorbants neufs en poudre. A la suite de cette floculation, on effectue une cinquième étape E de séparation du liquide et de la boue chargée de réactifs adsorbants en poudre. Cette cinquième étape E de séparation permet, d'une part, la concentration des boues formées à l'aide des réactifs et, d'autre part, l'obtention d'un liquide très faiblement chargé en matière en suspension en vue d'une séparation finale. Le procédé comprend donc à la suite de cette étape E de séparation, une sixième F complémentaire de filtration granulaire ou membranaire du liquide et enfin une septième étape G de désinfection de ce liquide par injection dans celui-ci d'un oxydant à effet rémanent, comme par exemple du chlore ou du bioxyde de chlore par exemple pour l'obtention d'une eau potable. La boue provenant de l'étape E de séparation est réinjectée dans le bac de l'étape C de contact ou entre l'étape A d'oxydation et l'étape B de clarification pour réguler la concentration de réactifs adsorbants en poudre. D'autre part, le matériau filtrant constitué par exemple par du sable est périodiquement lavé et cette eau de lavage est réinjectée entre l'étape A d'oxydation et l'étape B de clarification du liquide ou dans le bac de l'étape C de contact. La concentration optimale des boues dans le bac de contact est maintenue par ces extractions périodi ques et le recyclage de ces boues vers l'étape B de clarification ce qui permet alors l'écrêtement des pointes de polluants. La concentration optimale des boues est définie notamment par des caractéristiques optimales physico-chimiques de ces boues. Le procédé de traitement selon l'invention permet une souplesse de fonctionnement par le choix des réactifs, le dosage adapté de ces réactifs et une combinaison possible de plusieurs réactifs. Par ailleurs, les bacs de l'étape de contact constituent des capacités tampons qui permettent d'absorber les pics de pollution du liquide à traiter. Le procédé de traitement selon l'invention permet également une désinfection du matériau filtrant si nécessaire et il évite les fuites de biomasse et des particules fines d'usure du charbon comme dans les procédés de traitement utilisés jusqu'à présent. Le procédé selon l'invention permet aussi une réutilisation des eaux sales de lavage sans traitement et d'obtenir une efficacité accrue et un meilleur rendement des réactifs utilisés. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement d'un liquide, comme par exemple de l'eau, caractérisé en ce que - on effectue une clarification du liquide, - on effectue une étape de contact en faisant circuler le liquide dans au moins un bac contenant une concentration de réactifs adsorbants en poudre, - on effectue une floculation du liquide chargé de réactifs adsorbants en poudre par un injection de floculants et de réactifs adsorbants neufs en poudre, - on effectue une séparation du liquide et de la boue chargée de réactifs adsorbants en poudre, - on effectue une filtration du liquide par passage dudit liquide dans un matériau filtrant, - et on effectue une désinfection dudit liquide par injection dans ce liquide d'un oxydant à effet rémanent pour produire de l'eau potable. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise une oxydation du liquide préalablement à la clarification de ce liquide. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise une interoxydation du liquide entre la clarification de ce liquide et l'étape de contact. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise une oxydation du liquide à l'ozone entre la clarification de ce liquide et l'étape de contact. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue une agitation du liquide pendant l'étape de contact. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réinjecte la boue issue de la séparation du liquide et de ladite boue dans ledit bac de l'étape de contact. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réinjecte la boue issue de la séparation du liquide et de ladite boue entre l'oxydation et la clarification du liquide pour réguler la concentration de réactifs adsorbants en poudre. 8. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on effectue périodiquement un lavage du matériau filtrant et l'on réinjecte cette eau de lavage entre l'oxydation et la clarification du liquide ou dans le bac de l'étape de contact. 9. procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réactif adsorbant en poudre est un charbon actif en poudre. 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réactif adsorbant en poudre est de l'argile en poudre.