Brevet FR2938252A1 — publié le 20100514

La présente invention porte sur un procédé de traitement des eaux et un dispositif associé. On connaît des procédés de traitement des eaux utilisant un couplage entre un réacteur à boues biologiques activées et une membrane de microfiltration ou d'ultrafiltration. De tels réacteurs biologiques couplés à une membrane sont communément appelés MBR pour Membrane Bio Reactor. Les boues activées éliminent les pollutions carbonées, azotées et phosphorées. Généralement la membrane (plane ou fibre creuse organique) est immergée directement dans la boue activée, et possède des pores de dimension typiquement comprise entre 0.05 pm et 0.5 pm. Les liquides avant filtration (liqueur mixte) peuvent avoir une concentration de l'ordre de 10 g/L de matière en suspension. Les membranes assurent la séparation entre boue activée et eau épurée. Les effluents après traitement sont aspirés ou évacués par gravité. Les dispositifs connus subissent malheureusement un colmatage des membranes pendant leur fonctionnement. Ce colmatage est dû à un dépôt de biosolides, d'espèces colloïdales ou macromoléculaires, couramment appelé � gâteau �, qui entraîne une perte de perméabilité. Le colmatage peut en partie être maîtrisé en appliquant au dispositif des phases de retro-lavage, où l'eau circule à contre-courant. Dans les procédés connus, on utilise aussi un dispositif d'aération spécifique pour diminuer le colmatage, en régime stationnaire. Un tel dispositif d'aération est fortement consommateur d'énergie, ce qui constitue un inconvénient majeur. Avec les dispositifs connus, il est aussi fréquent de devoir procéder à un nettoyage des membranes avec des agents chimiques, ce qui implique de fermer l'installation pendant une période qui peut être considérée comme trop longue pour des raisons économiques ou opérationnelles. L'utilisation d'agents chimiques oxydants comme l'hypochlorite de sodium, constitue aussi une complication sur le plan environnemental. On connaît du document JP 6247210 un système de traitement des eaux fonctionnant avec un bio-réacteur à membranes, les membranes étant intégrées dans la cuve de boues activées, et dans lequel sont introduites des particules de dureté inférieure ou égale à celle de la membrane de séparation. Les particules ont une densité supérieure à 1, et font entre 1 et 2 mm de diamètre. Le volume occupé par les particules est de 10 à 50% du volume de la cuve membranaire. Les particules sont en résine, en gel ou en gomme de polyvinyl alcool, ou dans certains cas en céramique ou en carbone activé granulaire. Elles sont déplacées ou mises en suspension par un flux de liquide et de gaz dans la cuve membranaire, avec une vitesse de 1 à quelques m.s-l. Dans un cas, les particules sont mises en suspension dans un lit fluidisé. On connaît également du document � Granulate-driven fouling control in a submerged membrane module for MBR application � (World Water Congress Vienna 7-12 septembre 2008) un bio-réacteur à membrane, les membranes étant intégrées dans la cuve de boues activées. Des particules non poreuses et biologiquement résistantes sont introduites dans la boue à raison de 5 kg/m3. Il s'agit de particules ayant une densité comprise entre 1 et 1.5 kg/dm3, qui sont déplacées vers le haut par un courant d'air et de liquide, et qui retombent du fait de la gravité. Le dispositif utilise des membranes séparées les unes des autres par une distance de 8 mm, avec des particules de polymères de diamètre inférieur à 5 mm. Il est constaté que les membranes subissent des dommages dus aux particules. Les solutions actuelles obligent donc à consommer beaucoup d'énergie, ou à changer les membranes souvent. On cherche donc une solution pour diminuer la consommation d'énergie des dispositifs existants, et plus précisément pour diminuer le colmatage en fonctionnement sans avoir notamment à prévoir une alimentation en air auprès des membranes. La solution doit aussi préserver la durée de vie des membranes, en évitant tout endommagement intempestif. Pour résoudre au moins un des problèmes évoqués ci-dessus la présente invention propose un procédé de traitement d'une eau à traiter impliquant une filtration à travers au moins une membrane couplée à un réacteur à boues activées, caractérisé en ce que des particules ajoutées sont présentes dans au moins un volume de boues activées au contact de la membrane et en ce que des variations d'un débit généré dans ledit volume de boues activées parallèlement à la membrane sont appliquées grâce à quoi il est créé à proximité immédiate de la membrane un niveau d'intensité turbulente moyen supérieur à celui correspondant à un débit constant. On précise que par particules ajoutées on entend des particules qui ne sont pas présentes initialement dans l'eau à traiter. Ce procédé permet de conserver une perméabilité élevée des membranes, et donc d'économiser de l'énergie en se passant de dispositifs d'aération et d'étapes de nettoyage nécessitant l'arrêt de l'installation. Selon une caractéristique, les variations de débit sont appliquées en sorte de créer une alternance de niveaux d'intensité turbulente, ou un niveau d'intensité turbulente moyen supérieur à celui correspondant à un débit constant. Il est créé des instationnarités au droit de la membrane, entrainant 20 une déstabilisation du gâteau accumulé sur la membrane, ce qui permet de maintenir la perméabilité de la membrane à un niveau élevé. Selon une caractéristique avantageuse, les variations d'un débit comprennent l'alternance d'au moins une première phase à débit dit � bas débit � et une deuxième phase à débit dit � haut débit �. 25 Dans un mode de réalisation, les variations de débit incluent une alternance d'au moins une première et une deuxième phases, le débit pendant la première phase correspondant à une vitesse tangentielle moyenne comprise entre 0.01 et 0.1 ms-1 appliquée pendant une durée comprise entre 0 et 600 s, préférentiellement entre 10 et 45s. 30 Avantageusement, pendant une deuxième phase, le débit correspond à une vitesse tangentielle moyenne comprise entre 0.1 et 0.35 ms-1 appliquée pendant une durée comprise entre 0 et 3600 s, préférentiellement entre 25 et 600s. On préfère de plus que la durée de la première phase ait une durée compris entre 0.75 et 1.25 fois la durée de la deuxième phase. De préférence, le rapport entre le haut débit et le bas débit est compris entre 1.5 et 12, et préférentiellement entre 2 et 3.5. Selon une caractéristique intéressante et avantageuse, les particules sont mises en mouvement dans un lit fluidisé. Cela permet avantageusement d'économiser de l'énergie par rapport à un dispositif utilisant un système d'aération. Préférentiellement, la membrane est confinée en sorte de canaliser le mouvement d'ensemble dudit volume de boue activée. Cela permet avantageusement de minimiser l'énergie nécessaire à la génération du débit. Selon un aspect avantageux de mise en oeuvre, les variations de débit sont générées par régulation d'un dispositif de contrôle de débit de recirculation. Dans les modes de réalisation préférés, certaines particules ont une densité entre 1 et 10, préférentiellement entre 1.5 et 3, et certaines particules ont un facteur de forme compris entre 1 et 20, préférentiellement entre 1 et 7. Il est notamment préféré que certaines particules comprennent essentiellement un matériau organique, minéral ou composite, et dans un mode de réalisation tout particulièrement avantageux, les particules sont des billes de verre. Les billes de verre, utilisées avec des vitesses tangentielles telles que présentées ci-dessus, présentent l'avantage de conserver l'intégrité de la surface des membranes. Qui plus est, de manière préférée, au moins certaines particules ont un diamètre compris entre 0.05 et 0.6 fois le diamètre d'une veine liquide. On précise que la notion de diamètre de veine liquide s'entend ici de la plus petite distance entre deux parois de la veine liquide. Avantageusement, le taux de remplissage en volume de la cuve membranaire par les particules est compris entre 0.5 et 50%, et préférentiellement entre 20 et 40 %. Selon un mode de réalisation, au moins une membrane est une membrane plane. Selon un autre mode de réalisation, au moins une membrane est une membrane à fibres creuses. Dans un mode de réalisation, au moins une membrane est placée verticalement ou sensiblement verticalement. Il est également prévu, dans certains modes de réalisation, qu'au moins une membrane soit dans un compartiment intégré au réacteur biologique. Alternativement ou en combinaison, au moins une membrane est dans un compartiment spécifique hors du réacteur biologique. Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé de traitement d'une eau à traiter impliquant une filtration à travers au moins une membrane couplée à un réacteur à boues activées et dont la perméabilité est maintenue dans le temps, caractérisé en ce que des particules ajoutées sont présentes dans au moins un volume de boues activées au contact de la membrane et en ce que des variations d'un débit généré dans ledit volume de boues activées parallèlement à la membrane sont appliquées aux particules. Les différentes caractéristiques avantageuses définies ci-dessus en liaison avec le premier aspect de l'invention s'appliquent également à ce deuxième aspect de l'invention. Selon un troisième aspect de l'invention, il est proposé un dispositif de traitement d'une eau à traiter comprenant au moins une membrane de filtration couplée à un réacteur à boues activées et dont la perméabilité est maintenue dans le temps, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'application à des particules ajoutées présentes dans au moins un volume de boues activées au contact de la membrane de variations d'un débit généré dans ledit volume de boues activées parallèlement à la membrane. Selon une caractéristique préférée, les variations d'un débit sont appliquées en sorte de créer à proximité immédiate de la membrane un niveau d'intensité turbulente moyen supérieur à celui correspondant à un débit constant. Il est également proposé un dispositif de traitement d'une eau à traiter comprenant au moins une membrane de filtration couplée à un réacteur à boues activées, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'application à des particules ajoutées présentes dans au moins un volume de boues activées au contact de la membrane de variations d'un débit généré dans ledit volume de boues activées parallèlement à la membrane, grâce à quoi les variations d'un débit sont appliquées en sorte de créer à proximité immédiate de la membrane un niveau d'intensité turbulente moyen supérieur à celui correspondant à un débit constant. On soulignera que les différentes caractéristiques avantageuses définies ci-dessus en liaison avec le premier aspect de l'invention s'appliquent également à ces troisième et quatrième aspects de l'invention. L'invention va maintenant être décrite en détails, en référence aux figures annexées. La figure 1 est un schéma d'un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 est une vue de détail du dispositif de la figure précédente, une première phase de fonctionnement. La figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2 du même dispositif, pendant une deuxième phase de fonctionnement. La figure 4 est un ensemble de courbes de perméabilité mesurées expérimentalement dans différentes conditions avec le dispositif du premier mode de réalisation. La figure 5 est aussi un ensemble de courbes de perméabilité mesurées expérimentalement dans différentes conditions avec le dispositif du premier mode de réalisation, sur une échelle de temps plus longue. La figure 6 est un schéma d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. La figure 7 est un schéma d'un troisième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. En référence à la figure 1, un réacteur biologique 5 est couplé à un système de deux membranes 6 de manière connue en soi, les membranes étant confinées dans une cuve dite cuve membranaire 11. Le nombre de membranes dépend de la mise en oeuvre de l'invention. On peut typiquement utiliser 5 membranes. Les eaux brutes à traiter sont introduites dans le réacteur biologique 5, dont le volume est dans cet exemple de 300 L, via une entrée amont 1 en partie haute du réservoir 5, ici à raison de 1.2 m3/j. Les eaux traitées sortent du réservoir de filtration par une sortie aval 2 en partie haute de la cuve membranaire 11. Le réacteur biologique dispose également d'un système d'aération 4 en partie basse et d'une voie d'évacuation des boues biologiques en excès 3, également en partie basse. On précise qu'en variante, le réacteur 5 pourrait comporter plusieurs compartiments, certains étant aérés et d'autres non. Les membranes 6 sont ici des membranes planes et verticales de largeur 0.515 m et de hauteur 1.47 m. La surface de filtration de chacune des deux membranes est de 1.37 m2. La distance entre deux membranes est de 7 mm. Une pompe 12 pilotée par un contrôleur 8 et une voie d'introduction de particules 10 sont installées sur la voie d'accès 13 du réacteur biologique 5 à la cuve membranaire 11. Cette voie d'accès 13 relie la partie basse du réacteur biologique 5 à la partie basse de la cuve membranaire 11. La pompe 12 fonctionne avec un débit de 6 m3/h pendant une première phase, puis de 12 m3/h pendant une deuxième phase, le contrôleur 8 assurant l'alternance des deux phases. La boue pompée est mélangée avec des particules 7 dans la cuve membranaire 11, les particules 7 étant présentes dans une proportion située entre 3 et 30 % du volume utile de la cuve membranaire, en fonction des mises en oeuvre. Les particules 7 sont ici des billes de verre de facteur de forme 1, de 2 mm de diamètre et ayant une densité de 2.6. Un collecteur 9 est installé sur la voie de recirculation 14 de la cuve membranaire 7 vers le réacteur biologique 5, qui relie la partie haute de la cuve membranaire 7 à la partie haute du réacteur biologique 5. Le collecteur 9 sert de système de séparation des particules et des boues biologiques. Dans le mode de réalisation représenté, ce collecteur 9 est installé sur la partie haute de la cuve membranaire, à l'entrée de la voie de recirculation. On précise que la cuve membranaire 11 présente un confinement favorable au décolmatage des membranes 6. Il inclut un confinement complet de la veine liquide délimitée par la membrane avec une minimisation du volume mort. Le volume utile de la cuve membranaire est de 200 L. En référence à la figure 2, on a présenté une vue de face d'une membrane 6 dans la cuve membranaire 11. La voie d'accès 13 du réacteur biologique 5 à la cuve membranaire 11 injecte un débit Qmin de boues activées prélevées dans le réacteur biologique 5, du bas de la cuve membranaire 11 vers le haut. On a représenté ici quatre orifices d'injection disposés régulièrement sur le haut de la voie d'accès 5 qui est constituée d'une canalisation disposée au fond de la cuve membranaire, à une hauteur inférieure à celle du bas de la membrane 6. Les particules 7 sont confrontées à un flux de liquide et de boue de bas en haut et suivent des mouvements variés dans le liquide, à proximité et au contact de la membrane 6. La vue de la figure 2 représente une configuration d'équilibre, où l'ensemble formé par toutes les particules est globalement stable, certaines particules ayant un mouvement vers le haut, d'autres vers le bas. On notera qu'avec le débit Qmin représenté en figure 2, les particules sont présentes dans une petite moitié inférieure de la cuve membranaire, alors que la moitié supérieure de la cuve membranaire est pratiquement dépourvue de particules. Enfin, la partie haute de la cuve membranaire 11 débouche sur un collecteur 9, qui est dans ce mode de réalisation, une zone de tranquillisation provoquée par un élargissement brusque de la cuve. Le liquide en excès s'écoule via le collecteur 9 et rejoint la voie de recirculation 14 représentée en figure 1. En référence à la figure 3, on a représenté une même vue de face de la cuve membranaire. Le débit injecté est cette fois ci supérieur à Qmin, et atteint une valeur Qmax, qui dans le mode de réalisation représenté, est égal à deux fois la valeur de Qmin Les particules 7 sont présentes dans toutes la hauteur de la cuve membranaire, du fait du débit qui est suffisant pour amener une ou plusieurs particules jusqu'en haut de la cuve. Le débit Qmax appliqué dans la configuration de la figure 3 est néanmoins suffisamment faible pour que les particules soient à peu prés uniformément réparties sur toute la hauteur de la cuve membranaire, la gravité étant suffisante pour en faire redescendre certaines vers le bas de la cuve. Ici aussi, on a aussi représenté une configuration d'équilibre, l'ensemble formé par toutes les particules étant globalement immobile. Le liquide en excès s'écoule via le collecteur 9 et rejoint la voie de recirculation 14 avec un débit plus important que dans la configuration représentée en figure 3. Certaines particules 7 atteignent le collecteur 9, mais sont retenues par celui-ci, puis retombent du fait de leur poids dans la cuve membranaire 11. En référence à la figure 4, on a représenté les mesures d'évolution de la perméabilité du système membranaire en fonction du temps sur une période de 4 heures à partir de la mise en fonctionnement du système, dans trois régimes opératoires différents. Les mesures sont effectuées à 20 °C, et les valeurs de perméabilité sont rapportées au m2 de membrane. Le dispositif de la figure 1 est équipé de cinq membranes de largeur 0.515 m confinées latéralement, la cuve membranaire 7 possédant une veine liquide totale de 0.021 m2. En repère 1, le dispositif de la figure 1 fonctionne sans particules et sans aération au niveau des membranes. On constate que la perméabilité, initialement voisine de 2000 L/h.m2.bar diminue rapidement jusqu'à atteindre une valeur d'environ 100 L/h.m2.bar au bout d'une heure de fonctionnement. La perméabilité reste ensuite voisine de cette dernière valeur, qualifiée de niveau de filtration quasi-frontale. En repère 2, on a figuré l'évolution observée avec une aération selon l'art antérieur, avec un débit de 0.6 Nm3 d'air (Normo mètre cube d'air) par m2 de membrane, selon l'art antérieur. La perméabilité débute à une valeur proche de 1000 L/h.m2.bar et évolue ensuite autour de la valeur de 800 L/h.m2.bar, supérieure d'un facteur environ 7 au niveau de filtration quasi-frontale. En repère 3, on a figuré l'évolution de la perméabilité obtenue avec la mise en oeuvre de l'invention. L'essai est effectué avec un taux de remplissage de la cuve membranaire par les particules de 30 % en volume, et une alternance d'une phase de 30 secondes de débit à 6 m3/h correspondant à une vitesse tangentielle de 0.08 m.s-' avec une phase de 30 secondes de débit à 12 m3/h, correspondant à une vitesse tangentielle de 0.15 m.s-l. La perméabilité, après avoir débuté à une valeur proche de 1000 L/h.m2.bar évolue jusqu'à une valeur d'environ 1300 L/h.m2.bar, valeur autour de laquelle elle se stabilise. En figure 5, on a représenté l'évolution de la perméabilité de la membrane sur des périodes plus longues allant jusqu'à 70 heures. Deux régimes de mise en oeuvre sont représentés. En repère 1, on a représenté un essai avec un taux de remplissage des particules de 3 % du volume de la cuve membranaire et un débit de 6m3/h pendant une phase de 30 s, suivi d'un débit de 12 m3/h pendant une phase de 230 s. Avec ces valeurs de paramètres, on constate que la perméabilité diminue jusqu'à une valeur de 600 L/h.m2.bar, soit environ 6 fois la valeur de perméabilité quasi-frontale. L'intensité turbulente au droit de la membrane est de 17%. En repère 2, on a représenté un essai avec un taux de remplissage de la cuve membranaire par des billes de verre à hauteur de 30 % du volume, et une alternance d'une phase de 30 secondes de débit à 6 m3/h correspondant à une vitesse tangentielle de 0.08 m.s-' avec une phase de 30 secondes de débit à 12 m3/h correspondant à une vitesse tangentielle de 0.15 m.s-l. Avec ces valeurs de paramètre, qui constituent le mode de réalisation préféré de l'invention, la perméabilité se maintient à une valeur de 1100 L/h.m2.bar, soir 11 fois plus que la valeur de perméabilité quasi-frontale. L'intensité turbulente au droit de la membrane, moyennée sur une dizaine de cycles, est de 42%. En référence à la figure 6, un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention est représenté. Un réacteur biologique 50 est couplé à un système de deux membranes 60 de manière connue en soi, les membranes étant confinées dans une cuve dite cuve membranaire 110. Les eaux brutes à traiter sont introduites dans le réacteur biologique 50 via une entrée amont 10 en partie haute du réservoir 50. Les eaux traitées sortent du réservoir de filtration par une sortie aval 20 en partie haute de la cuve membranaire 110. Comme dans le premier mode de réalisation, le réacteur biologique dispose également d'un système d'aération 40 en partie basse et d'une voie d'évacuation des boues biologiques en excès 30, également en partie basse. Une pompe 120 est installée sur la voie d'accès 130 du réacteur biologique 50 à la cuve membranaire 110. Cette voie d'accès 130 relie la partie basse du réacteur biologique 5 à la partie basse de la cuve membranaire 11. La pompe a un régime continu, contrairement à celle utilisée dans le premier mode de réalisation. En aval de la pompe 120 est installé un système by-pass, permettant d'orienter une partie du débit généré par la pompe 120 hors de la voie d'accès 130, vers une voie de dégagement 150 amenant le liquide en surplus vers le réacteur biologique 5, en partie haute de celui-ci. Par ailleurs, une voie d'introduction de particules 100 est installée sur la voie d'accès 130. Le liquide pompé est ainsi mélangé avec des particules 70 dans la cuve membranaire 110. Une grille 80 est installée sur la voie de recirculation 140 de la cuve membranaire vers le réacteur biologique, qui relie la partie haute de la cuve membranaire à la partie haute du réservoir biologique. La grille 80 a un maillage de taille inférieure au diamètre minimal des particules, par exemple égal à 0.8 fois le diamètre des particules. Cette grille 80 sert de système de séparation des particules et des boues biologiques, les particules étant ramenées par la gravité vers la cuve membranaire 110. En référence à la figure 7, un autre mode de réalisation est représenté. Il comprend l'utilisation d'un réservoir de filtration intégré à la cuve de boue biologique. Un réacteur biologique 51 est couplé à un système de deux membranes 61 de manière connue en soi, les membranes étant confinées dans une cuve dite cuve membranaire 111 intégrée dans le réacteur biologique 51. Les eaux brutes à traiter sont introduites dans le réacteur biologique 51 via une entrée amont 11 en partie haute du réservoir 51. Les eaux traitées sortent du réservoir de filtration par une sortie aval 21 en partie haute de la cuve membranaire 111. Comme dans les modes de réalisation précédents, le réacteur biologique dispose d'un système d'aération 41 en partie basse et d'une voie d'évacuation des boues biologiques en excès 31, également en partie basse. Un générateur de pulsation 121 est installé dans la partie basse de la cuve membranaire 111, à proximité d'une voie de communication 131 entre l'espace principal du réacteur biologique 51 et la cuve membranaire. Cette voie d'accès 131 relie la partie basse du réacteur biologique 51 à la partie basse de la cuve membranaire 111. Le générateur de pulsation est contrôlé par un contrôleur 91. Le liquide présent dans la cuve membranaire est mis en présence de particules 71, au contact des membranes 61. Une grille 81 est installée sur la zone de recirculation 141 allant de la partie haute cuve de la membranaire 111 vers la partie haute du réacteur biologique 51. La grille 81 sert de système de séparation des particules et des boues biologiques, les particules étant ramenées par la gravité vers la cuve membranaire 111. Selon un autre mode de réalisation non représenté, le système fonctionne à l'aide d'éléments de filtration sous forme de fibres creuses. On notera que le générateur de pulsations 91 est ici une pompe, et qu'il peut s'agir en variante, dans les différents modes de réalisation, d'un dispositif de contrôle du débit recirculé comme un clapet, un variateur ou un système by-pass. En ce qui concerne le système de séparation des particules et de la boue, dans un mode de réalisation alternatif, on utilise un hydrocyclone, les particules étant récupérées en sous-verse et la boue en surverse. Dans un autre mode de réalisation on utilise un décanteur lamellaire en haut de la cuve de la membrane. REVENDICATIONS1. Procédé de traitement d'une eau à traiter impliquant une filtration à travers au moins une membrane couplée à un réacteur à boues activées, caractérisé en ce que des particules ajoutées sont présentes dans au moins un volume de boues activées au contact de la membrane et en ce que des variations d'un débit généré dans ledit volume de boues activées parallèlement à la membrane sont appliquées grâce à quoi il est créé à proximité immédiate de la membrane un niveau d'intensité turbulente moyen supérieur à celui correspondant à un débit constant. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce les variations d'un débit comprennent l'alternance d'au moins une première phase à débit dit � bas débit � et une deuxième phase à débit dit � haut débit �. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les variations de débit incluent une alternance d'au moins une première et une deuxième phases, le débit pendant la première phase correspondant à une vitesse tangentielle moyenne comprise entre 0.01 et 0.1 ms-1 appliquée pendant une durée comprise entre 0 et 600 s, préférentiellement entre 10 et 45s. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que pendant une deuxième phase, le débit correspond à une vitesse tangentielle moyenne comprise entre 0.1 et 0.35 ms-1 appliquée pendant une durée comprise entre 0 et 3600 s, préférentiellement entre 25 et 600s. 5. Procédé selon l'une de revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la durée de la première phase a une durée compris entre 0.75 et 1.25 fois la 25 durée de la deuxième phase. 6. Procédé selon l'une des revendications 2 à 5 caractérisé en ce que le rapport entre le haut débit et le bas débit est compris entre 1.5 et 12, et préférentiellement entre 2 et 3.5. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce 30 que les particules sont mises en mouvement dans un lit fluidisé. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la membrane est confinée en sorte de canaliser le mouvement d'ensemble dudit volume de boue activée. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les variations de débit sont générées par régulation d'un dispositif de contrôle de débit de recirculation. 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que certaines particules ont une densité entre 1 et 10, préférentiellement entre 1.5 et 3. 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que certaines particules ont un facteur de forme compris entre 1 et 20, préférentiellement entre 1 et 7. 12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que certaines particules comprennent essentiellement un matériau organique, minéral ou composite. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que les particules sont des billes de verre. 14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'au moins certaines particules ont un diamètre compris entre 0.05 et 0.6 fois le diamètre d'une veine liquide. 15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le taux de remplissage en volume de la cuve membranaire par les particules est compris entre 0.5 et 50%, et préférentiellement entre 20 et 40 %. 16. Procédé selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'au moins une membrane est une membrane plane. 17. Procédé selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'au moins une membrane est une membrane à fibres creuses. 18. Procédé selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce qu'au moins une membrane est placée verticalement ou sensiblement verticalement. 19. Procédé selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce qu'au moins une membrane est dans un compartiment intégré au réacteur biologique. 20. Procédé selon l'une des revendications 1 à 19, caractérisé en ce 5 qu'au moins une membrane est dans un compartiment spécifique hors du réacteur biologique. 21. Procédé de traitement d'une eau à traiter impliquant une filtration à travers au moins une membrane couplée à un réacteur à boues activées, caractérisé en ce que des particules ajoutées sont présentes dans au moins un 10 volume de boues activées au contact de la membrane et en ce que des variations d'un débit généré dans ledit volume de boues activées parallèlement à la membrane sont appliquées aux particules grâce à quoi la perméabilité de la membrane est maintenue dans le temps. 22. Dispositif de traitement d'une eau à traiter comprenant au moins 15 une membrane de filtration couplée à un réacteur à boues activées et dont la perméabilité est maintenue dans le temps, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'application à des particules ajoutées présentes dans au moins un volume de boues activées au contact de la membrane de variations d'un débit généré dans ledit volume de boues activées parallèlement à la membrane. 20 23. Dispositif de traitement selon la revendication 22 dans lequel les variations d'un débit sont appliquées en sorte de créer à proximité immédiate de la membrane un niveau d'intensité turbulente moyen supérieur à celui correspondant à un débit constant. 25