PROCEDE DE LAVAGE D'UN MODULE DE FILTRATION D'EAU COMPORTANT DES MEMBRANES, ET MODULE DE FILTRATION POUR LA MISE EN OEUVRE DU PROCEDE.METHOD FOR WASHING A WATER FILTRATION MODULE COMPRISING MEMBRANES, AND FILTRATION MODULE FOR CARRYING OUT THE METHOD
L'invention est relative à un procédé de lavage d'un module de filtration d'eau, qui comporte des membranes du type fibres creuses à peau externe, en particulier des membranes de microfiltration ou d'ultrafiltration. L'invention concerne plus particulièrement, mais non exclusivement un module de filtration utilisé en mode de filtration frontale.The invention relates to a method for washing a water filtration module, which comprises hollow-skin type membranes with an outer skin, in particular microfiltration or ultrafiltration membranes. The invention relates more particularly, but not exclusively to a filtration module used in front filtration mode.
Les membranes du module sont montées à l'intérieur d'une enveloppe rigide avec délimitation : - d'un compartiment concentrat situé autour des membranes, à l'extérieur de celles-ci, où s'accumulent les matières retenues tant en suspension que sur les membranes, - et d'un compartiment perméat, comprenant l'espace intérieur des membranes et au moins une chambre dans laquelle débouche une extrémité des membranes, l'autre extrémité des membranes étant fermée ou communiquant avec le compartiment perméat, l'alimentation en liquide à filtrer s'effectuant par un port alimentation situé en partie basse de l'enveloppe et qui débouche dans le compartiment concentrat, la sortie du liquide filtré s'effectuant en partie haute de l'enveloppe par un port perméat, et au moins une sortie communiquant avec le compartiment concentrat pour évacuer, lors du lavage, un rétentat contenant les impuretés.The membranes of the module are mounted inside a rigid envelope with delimitation of: - a concentrated compartment located around the membranes, on the outside of these, where accumulate the retained materials both in suspension and on the membranes, and a permeate compartment, comprising the internal space of the membranes and at least one chamber into which one end of the membranes opens, the other end of the membranes being closed or communicating with the permeate compartment, the supply of liquid to be filtered through a feed port located in the lower part of the envelope and which opens into the concentrated compartment, the filtered liquid outlet being effected in the upper part of the envelope by a permeate port, and at least one outlet communicating with the compartment concentrat to evacuate, during washing, a retentate containing the impurities.
Les membranes, en particulier de microfiltration et d'ultrafiltration, constituent un moyen de séparation liquide/solide destiné à débarrasser un liquide des fines particules qu'il peut contenir. Les particules retenues s'accumulent au voisinage des membranes et doivent être évacuées régulièrement. Cette évacuation se fait principalement au moyen d'un fluide, généralement le liquide traité, au cours d'opérations périodiques dites de rétrolavage, ayant lieu typiquement environ toutes les 20 minutes à 1 h. Le rétrolavage est une opération dont l'efficacité est critique pour le bon fonctionnement, à moindre coût, d'une installation de filtration membranaire pour plusieurs raisons : - d'une part, un rétrolavage de cycle efficace permet de maintenir des flux de filtration élevés, gage d'économie globale du système, et d'espacer les opérations cycliques de maintenance qui font généralement appel à des réactifs onéreux et/ou à des temps d'indisponibilité du système qui pénalisent sa production moyenne annuelle, - d'autre part, durant le rétrolavage, le système ne produit pas et consomme au contraire de l'énergie et de l'eau qu'il a fallu préalablement filtrer. Ces contraintes réduisent la production nette obtenue à partir d'une quantité brute d'eau à filtrer, augmentent la consommation énergétique, et conduisent à augmenter la taille de l'installation et donc son coût de première installation et ses frais d'exploitation. Enfin il existe des risques de dégradation des membranes lors de l'application des fluides et réactifs de lavage, ce qui réduit la durée de vie de l'installation et peut obliger à renouveler plus fréquemment les membranes. On recherche donc un procédé de nettoyage qui, tout en conservant une bonne efficacité, permet d'espacer les lavages chimiques et de limiter la dégradation des membranes, et de réduire à la fois les débits instantanés de fluides de lavage et leur durée d'application, ainsi qu'à réduire d'éventuels temps morts lors de la phase de lavage. US 2004/0007525 propose un procédé de nettoyage de membranes d'ultrafiltration ou de microfiltration faisant intervenir un rétrolavage des membranes avec un agent de nettoyage chimique selon des pulsations répétées, les membranes étant du type fibres creuses à peau externe. En outre, une injection d'air est prévue dans le bassin d'eau brute à filtrer. Cette eau brute arrive en partie supérieure du bassin, avec évacuation du rétentat en partie basse. Le nettoyage assuré par un tel procédé demande à être amélioré, notamment en ce qui concerne l'évacuation des particules légères qui ont tendance à flotter.The membranes, in particular microfiltration and ultrafiltration, constitute a liquid / solid separation means intended to rid a liquid of the fine particles that it can contain. The retained particles accumulate in the vicinity of the membranes and must be evacuated regularly. This evacuation is mainly by means of a fluid, usually the treated liquid, during periodic so-called backwashing operations, typically taking place about every 20 minutes to 1 hour. Backwashing is an operation whose effectiveness is critical for the proper functioning, at a lower cost, of a membrane filtration installation for several reasons: - on the one hand, an effective cycle backwashing can maintain high filtration flows to save the overall economy of the system, and to space out the cyclical maintenance operations which generally make use of expensive reagents and / or system downtimes which penalize its annual average production, - on the other hand, during backwashing, the system does not produce and consumes on the contrary energy and water that had to be filtered beforehand. These constraints reduce the net production obtained from a raw quantity of water to be filtered, increase the energy consumption, and lead to increase the size of the installation and thus its cost of first installation and its operating costs. Finally there are risks of degradation of the membranes during the application of fluids and washing reagents, which reduces the life of the installation and may require renewing the membranes more frequently. A cleaning process is thus sought which, while maintaining good efficiency, makes it possible to space the chemical washes and to limit the degradation of the membranes, and to reduce both the instantaneous flow rates of washing fluids and their duration of application. as well as to reduce possible dead times during the washing phase. US 2004/0007525 proposes a method for cleaning ultrafiltration or microfiltration membranes involving backwashing of the membranes with a chemical cleaning agent according to repeated pulsations, the membranes being of the hollow-fiber type with external skin. In addition, an injection of air is provided in the pool of raw water to be filtered. This raw water arrives in the upper part of the basin, with evacuation of the retentate at the bottom. The cleaning provided by such a process needs to be improved, particularly as regards the evacuation of light particles which tend to float.
L'invention vise à améliorer le rétrolavage, plus particulièrement le rétrolavage de modules de filtration membranaire à fibres creuses à peau externe, en configuration verticale. Dans ces modules, l'eau à filtrer est amenée sous pression dans le compartiment concentrat d'enveloppes, résistantes à la pression, qui contiennent des faisceaux de fibres creuses. L'eau traverse les 3o fibres de l'extérieur vers l'intérieur. L'eau débarrassée de ses impuretés est collectée au centre des fibres creuses et constitue le perméat, tandis que les impuretés restent à l'extérieur des fibres et constituent le rétentat. L'invention a pour but de trouver un compromis efficace entre la consommation d'eau de rétrolavage entraînant une perte de rendement et la 35 consommation d'air lors du lavage, pouvant entraîner une fragilisation en cas de débit d'air trop important. En assurant un rétrolavage efficace, on peut espacer davantage les lavages chimiques qui détériorent progressivement les membranes.The invention aims to improve the backwashing, more particularly the backwashing of outer skin hollow fiber membrane filtration modules, in vertical configuration. In these modules, the water to be filtered is brought under pressure into the concentrated compartment of pressure-resistant envelopes which contain bundles of hollow fibers. The water passes through the 3o fibers from the outside to the inside. The water freed of its impurities is collected in the center of the hollow fibers and constitutes the permeate, while the impurities remain outside the fibers and constitute the retentate. The object of the invention is to find an effective compromise between the consumption of backwashing water resulting in a loss of efficiency and the consumption of air during washing, which may lead to embrittlement in the event of excessive air flow. By providing effective backwashing, the chemical washes that gradually deteriorate the membranes can be further spaced.
Selon l'invention, un procédé de lavage d'un module de filtration d'eau, comportant des membranes, en particulier de microfiltration ou d'ultrafiltration du type fibres creuses à peau externe, du genre défini précédemment, est caractérisé en ce que, après arrêt de la filtration : - on effectue une première phase de lavage à l'air et à l'eau simultanément, l'eau étant introduite par le port perméat en partie haute de l'enveloppe, l'air étant introduit en partie basse de l'enveloppe par le port alimentation, et on fait sortir les deux fluides en partie haute de l'enveloppe par un port rétentat, - puis on effectue une deuxième phase de rinçage à l'eau seule, l'eau étant 1 o introduite par le port perméat, en partie supérieure, et on fait sortir l'eau de rinçage successivement, dans un ordre quelconque, par le port rétentat en partie haute de l'enveloppe, ou le port alimentation, en partie inférieure, ou les deux simultanément. Les deux phases peuvent être immédiatement suivies par la reprise 15 de filtration, avec ou sans une phase de relaxation système isolé. Selon une variante, après les deux phases, une opération de rinçage à l'eau brute est effectuée avec entrée par le port alimentation et sortie par le port rétentat, le port perméat étant fermé, puis la reprise de filtration a lieu avec ouverture du port perméat et fermeture du port rétentat. 20 Avantageusement, lors de la première phase de lavage, le débit d'air est compris entre 20 et 50 NL/h par m2 (entre 20 et 50 litres normaux, par heure, par m2) de surface filtrante et le débit d'eau est compris entre 30 et 80 L/h (litres par heure) par m2de surface filtrante. Pour la deuxième phase, le débit d'eau est de préférence compris 25 entre 30 et 80 L/h par m2de surface filtrante Lors de la deuxième phase, l'ouverture simultanée du port rétentat et du port alimentation peut être suivie de la fermeture du port rétentat, l'eau sortant alors uniquement par le port alimentation. La durée de la première phase de lavage peut être comprise entre 30 10 et 45 secondes, et la durée de la deuxième phase peut être comprise entre 20 et 60 secondes L'invention est également relative à un module de filtration d'eau, pour la mise en oeuvre d'un procédé tel que défini précédemment, comportant des membranes, en particulier de microfiltration ou d'ultrafiltration du type fibres 35 creuses à peau externe, qui sont montées à l'intérieur d'une enveloppe rigide avec délimitation : - d'un compartiment concentrat situé autour des membranes, à l'extérieur de celles-ci, où s'accumulent les matières retenues tant en suspension que sur les membranes, - et d'un compartiment perméat, comprenant l'espace intérieur des membranes et au moins une chambre dans laquelle débouche une extrémité des membranes, l'autre extrémité des membranes étant fermée ou communiquant avec le compartiment perméat, l'alimentation en liquide à filtrer s'effectuant par un port alimentation situé en partie basse de l'enveloppe et qui débouche dans le compartiment concentrat, la sortie du liquide filtré s'effectuant en partie haute de l'enveloppe 10 par un port perméat, et au moins un port rétentat en partie haute de l'enveloppe communiquant avec le compartiment concentrat. L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus 15 explicitement question ci-après à propos d'un exemple de réalisation décrit avec référence aux dessins annexés, mais qui n'est nullement limitatif. Sur ces dessins : Fig. 1 est une vue en élévation schématique d'un module de filtration selon l'invention, en configuration de filtration. 20 Fig. 2 est une coupe verticale schématique à plus grande échelle, avec parties arrachées, du module de Fig. 1. Fig. 3 est une vue semblable à Fig. 1 du module lors de la première phase de lavage à l'air et à l'eau. Fig. 4 illustre, semblablement à Fig. 1, le module de filtration, 25 pendant la deuxième phase, lors d'une sous-phase avec introduction de l'eau de lavage par le port perméat et sortie par le port rétentat. Fig. 5 montre schématiquement une autre sous-phase de la deuxième phase, l'eau de lavage étant toujours introduite par le port perméat, et sortant par le port rétentat et le port alimentation en partie basse. 30 Fig. 6 illustre une sous-phase de rinçage avec entrée de l'eau de lavage par le port perméat et sortie par le port alimentation en partie basse, et Fig. 7 illustre un rinçage à l'eau brute avec introduction par le port inférieur d'alimentation et sortie par le port rétentat latéral, avant le retour en production du module. 35 En se reportant à Figs. 1 et 2 des dessins, on peut voir un module M de filtration d'eau comportant, à l'intérieur d'une enveloppe 1 rigide et résistante à la pression, des membranes 2 de microfiltration ou d'ultrafiltration du type fibres creuses 2a à peau externe. Ces membranes, comme visible sur Fig. 2, sont disposées en faisceaux et montées verticales à l'intérieur de l'enveloppe 1 avec délimitation d'un compartiment concentrat 3 situé autour des membranes 2 à l'extérieur de celles-ci et d'un compartiment perméat 4 comprenant une chambre 4a et l'espace intérieur des fibres 2a. Les extrémités supérieures des fibres 2a s'ouvrent dans l'espace 4a. L'enveloppe 1 est fermée, en partie basse, par un fond 1 a, notamment tronconique, comportant, dans sa partie centrale, une tubulure d'arrivée d'eau brute à filtrer constituant le port alimentation 5. Ce port est équipé d'une valve 5a. 1 o L'extrémité supérieure de l'enveloppe 1 comporte un couvercle 1 b formant chapeau tronconique muni dans sa partie centrale d'une tubulure 6 de sortie de l'eau filtrée ou perméat, équipée d'une valve 6a. La tubulure 6 constitue le port perméat. En partie supérieure, les fibres ou membranes 2 sont empotées dans 15 une substance formant une cloison solide W empêchant l'eau de passer directement du compartiment concentrat 3 au compartiment perméat 4. Le passage de l'eau vers le compartiment perméat ne peut s'effectuer qu'à travers la paroi des membranes de l'extérieur vers l'intérieur, les impuretés étant retenues par la peau extérieure des membranes. Les extrémités 20 supérieures des membranes 2 sont ouvertes dans la chambre 4 du compartiment perméat. Les extrémités inférieures des fibres 2 sont obturées et maintenues dans un plancher 7 comportant des passages 8 pour l'eau à traiter qui arrive par le port d'alimentation 5. Ces passages 8 servent aussi à l'injection d'air lors 25 d'une opération de lavage. Le module 1 comporte en partie haute, sur le côté au-dessous de la cloison W, un port rétentat latéral 9, avec valve 9a, qui débouche dans le compartiment concentrat 3 pour évacuation du rétentat lors de l'opération de lavage. Pendant la filtration qui a lieu en mode frontal, la valve 9a est fermée et 3o les impuretés s'accumulent sur la surface externe des fibres. L'eau brute à filtrer est introduite sous pression en partie basse du module, par le port alimentation 5. L'eau brute pénètre, par les passages 8, dans le compartiment concentrat 3 et traverse de l'extérieur vers l'intérieur la paroi des fibres 2a. L'eau filtrée qui a traversé les fibres est collectée en partie 35 supérieure dans la chambre 4a. Le perméat est évacué par le port perméat 6, la valve 6a étant ouverte. Le port rétentat 9 est fermé par la valve 9a pendant l'opération de filtration. Pour effectuer le nettoyage des membranes du module M, on procède comme suit. La filtration est arrêtée, et la partie de l'installation à nettoyer est isolée et dépressurisée. Une installation de filtration est généralement constituée de plusieurs ensembles de modules, chaque ensemble constituant un "rack". Pour les opérations de nettoyage, on opère généralement sur un seul ensemble ou "rack", les autres racks continuant à produire de l'eau filtrée. Lors d'une première phase, on met en oeuvre un contre-courant d'eau et un faible débit d'air. Les débits d'air mis en oeuvre sont avantageusement de 20 à 50 NL/h par mètre carré de surface filtrante (soit de 2 Nm3/h à 5 Nm3/h par 100 m2 de surface unitaire théorique). Le débit simultané d'eau de rétrolavage est inférieur au débit de filtration et est généralement compris entre 30 et 80 L/h d'eau par m2 de surface filtrante (soit entre 3 et 8 m3/h d'eau par 100 m2 de surface unitaire théorique). L'eau de rétrolavage est introduite (Fig.3) par le port perméat 6, de haut en bas, tandis que l'air est introduit par le port alimentation 5 de bas en haut. Le port rétentat 9 est ouvert. L'eau de rétrolavage traverse donc à contre-courant les fibres 2a du module qui sont agitées par l'air injecté par le port alimentation 5. L'eau et l'air de rétrolavage sont évacués par le port rétentat 9 qui n'est utilisé qu'à cette occasion.According to the invention, a method for washing a water filtration module, comprising membranes, in particular microfiltration or ultrafiltration of the hollow-skin type with external skin, of the kind defined above, is characterized in that, after stopping the filtration: - a first washing phase is carried out in air and water simultaneously, the water being introduced through the permeate port in the upper part of the envelope, the air being introduced in the lower part of the envelope by the power supply port, and the two fluids are taken out at the top of the envelope by a retentate port, - then a second rinsing phase is carried out with water alone, the water being introduced 1 o by the permeate port, in the upper part, and the rinse water is successively out, in any order, by the retentate port in the upper part of the envelope, or the feed port, in the lower part, or both simultaneously . Both phases can be immediately followed by filtration recovery, with or without an isolated system relaxation phase. According to a variant, after the two phases, a rinsing operation with raw water is carried out with entry by the port power supply and output by the retentate port, the permeate port being closed, then the resumption of filtration takes place with opening of the port permeate and closure of the retentate port. Advantageously, during the first washing phase, the air flow rate is between 20 and 50 NL / h per m2 (between 20 and 50 normal liters, per hour, per m2) of filtering surface and the flow of water is between 30 and 80 L / h (liters per hour) per m2 of filtering surface. For the second phase, the water flow rate is preferably between 30 and 80 L / h per m 2 of filter surface. During the second phase, the simultaneous opening of the retentate port and the feed port can be followed by the closure of the Retentate port, the water then coming out only through the power port. The duration of the first washing phase may be between 10 and 45 seconds, and the duration of the second phase may be between 20 and 60 seconds. The invention also relates to a water filtration module, for the implementation of a process as defined above, comprising membranes, in particular microfiltration or ultrafiltration of the hollow-skin type with external skin, which are mounted inside a rigid envelope with delimitation: a concentrated compartment located around the membranes, outside of them, where the suspended materials accumulate both in suspension and on the membranes, and a permeate compartment, comprising the internal space of the membranes and the at least one chamber in which one end of the membranes opens, the other end of the membranes being closed or communicating with the permeate compartment, the supply of liquid to be filtered is effected by a port imentation located in the lower part of the envelope and which opens into the concentrated compartment, the output of the filtered liquid being effected in the upper part of the envelope 10 by a permeate port, and at least one retentate port in the upper part of the envelope communicating with the concentrated compartment. The invention consists, apart from the arrangements set forth above, of a number of other arrangements which will be more explicitly discussed hereinafter with reference to an exemplary embodiment described with reference to the accompanying drawings, but which is in no way limiting. In these drawings: 1 is a schematic elevational view of a filtration module according to the invention, in filtration configuration. Fig. 2 is a schematic vertical section on a larger scale, with parts broken away, of the module of FIG. 1. Fig. 3 is a view similar to FIG. 1 of the module during the first phase of washing with air and water. Fig. 4 illustrates, similarly to FIG. 1, the filtration module, during the second phase, during a sub-phase with the introduction of the wash water through the permeate port and exit via the retentate port. Fig. 5 schematically shows another sub-phase of the second phase, the washing water being always introduced through the permeate port, and out through the retentate port and the feed port at the bottom. Fig. 6 illustrates a rinsing sub-phase with entry of the wash water through the permeate port and output through the feed port at the bottom, and FIG. 7 illustrates a rinsing with raw water with introduction by the inferior supply port and output by the lateral retentat port, before returning to production of the module. Referring to Figs. 1 and 2 of the drawings, there can be seen a water filtration module M comprising, inside a rigid and pressure-resistant envelope 1, microfiltration or ultrafiltration membranes 2 of the hollow fiber type 2a to outer skin. These membranes, as visible in FIG. 2, are arranged in bundles and mounted vertically inside the casing 1 with delimitation of a concentrat compartment 3 located around the membranes 2 outside thereof and a permeate compartment 4 comprising a chamber 4a and the interior space of the fibers 2a. The upper ends of the fibers 2a open in the space 4a. The envelope 1 is closed, in the lower part, by a bottom 1a, in particular frustoconical, comprising, in its central part, a raw water inlet pipe to be filtered constituting the power port 5. This port is equipped with a valve 5a. 1 o The upper end of the casing 1 comprises a lid 1b frustoconical cap provided in its central portion of a pipe 6 outlet filtered water or permeate, equipped with a valve 6a. The tubing 6 constitutes the permeate port. In the upper part, the fibers or membranes 2 are potted in a substance forming a solid partition W preventing the water from passing directly from the concentrate compartment 3 to the permeate compartment 4. The passage of water to the permeate compartment can not take place. perform only through the wall of the membranes from the outside to the inside, the impurities being retained by the outer skin of the membranes. The upper ends of the membranes 2 are open in the chamber 4 of the permeate compartment. The lower ends of the fibers 2 are closed off and held in a floor 7 having passages 8 for the water to be treated which arrives through the supply port 5. These passages 8 are also used for the injection of air at 25 ° C. a washing operation. The module 1 comprises in the upper part, on the side below the partition W, a lateral retentate port 9, with valve 9a, which opens into the concentrat compartment 3 for evacuation of the retentate during the washing operation. During the filtration which takes place in frontal mode, the valve 9a is closed and the impurities accumulate on the outer surface of the fibers. The raw water to be filtered is introduced under pressure into the lower part of the module, through the feed port 5. The raw water enters, through the passages 8, into the concentrat compartment 3 and passes from the outside to the inside of the wall fibers 2a. The filtered water which has passed through the fibers is collected in the upper part in the chamber 4a. The permeate is discharged through the permeate port 6, the valve 6a being open. The retentate port 9 is closed by the valve 9a during the filtration operation. To clean the membranes of module M, proceed as follows. The filtration is stopped, and the part of the installation to be cleaned is isolated and depressurized. A filtration installation generally consists of several sets of modules, each set constituting a "rack". For cleaning operations, one generally operates on a single set or "rack", the other racks continuing to produce filtered water. During a first phase, a countercurrent of water and a low air flow are used. The air flows used are advantageously from 20 to 50 NL / h per square meter of filtering surface (ie from 2 Nm 3 / h to 5 Nm 3 / h per 100 m 2 of theoretical unit area). The simultaneous flow of backwash water is lower than the filtration rate and is generally between 30 and 80 L / h of water per m2 of filtering surface (ie between 3 and 8 m3 / h of water per 100 m2 of surface theoretical unit). The backwash water is introduced (Fig.3) through the permeate port 6, from top to bottom, while air is introduced through the feed port 5 from the bottom up. The retentate port 9 is open. The backwashing water therefore flows counter-currently to the fibers 2a of the module, which are agitated by the air injected through the supply port 5. The water and the backwash air are discharged via the retentate port 9 which is not used only on this occasion.
Les impuretés constituées par des particules fines qui se détachent de la paroi extérieure des fibres 2a peuvent être entraînées par des bulles d'air vers le haut. Le port rétentat 9 situé en partie supérieure permet d'évacuer ces particules flottées qui auraient tendance à demeurer dans le compartiment concentrat 3 si l'évacuation était prévue en partie basse de ce compartiment.The impurities constituted by fine particles which are detached from the outer wall of the fibers 2a can be entrained by upward air bubbles. The retentate port 9 situated in the upper part makes it possible to evacuate these floating particles which would tend to remain in the concentrat compartment 3 if the evacuation was provided in the lower part of this compartment.
Cette première phase a pour principal effet de décoller les particules accumulées sur la peau externe des membranes en vue de faciliter leur évacuation ultérieure. Les impuretés sont pour partie flottées par l'air et évacuées par le port rétentat 9, et pour partie décantées vers le bas. Le contre-courant d'eau de rétrolavage est inférieur au débit de 3o filtration de sorte que la taille des tuyauteries et donc leur coût sont déterminés non pas par les besoins de lavage mais par ceux de la filtration. Le débit d'air est limité, ce qui réduit la dépense énergétique car il a été constaté, d'une part, que le lavage simultané air et eau est plus efficace que l'alternance de phases d'air et d'eau seules et, d'autre part, que la limitation du débit d'air diminue les 35 risques de casse des fibres 2a, tout en préservant l'efficacité du rétrolavage. La durée de la première phase de lavage est de préférence comprise entre 10 et 40 secondes au maximum. Cette première phase de lavage est illustrée par le schéma de Fig. 3 avec les flèches indiquant l'injection d'eau de rétrolavage par le port de perméat 6, l'injection d'air par le port d'alimentation 5 et l'évacuation de l'air et de l'eau par le port rétentat 9. On réalise ensuite une deuxième phase de rinçage à l'eau seule mettant en oeuvre un contre-courant d'eau arrivant toujours par le port perméat 6 comme illustré sur Fig. 4. Le port alimentation 5 en partie inférieure est fermé tandis que le port rétentat 9 en partie haute sur le côté reste ouvert dans un premier temps. L'eau de rinçage est évacuée latéralement. Une sous-phase intermédiaire illustrée par le schéma de Fig. 5 est 1 o avantageusement prévue avec les ports rétentat 9 et alimentation 5 ouverts pour les sorties de l'eau de rinçage qui est injectée par le port perméat 6. Lors d'une dernière sous-phase, illustrée par Fig.6, l'eau introduite côté perméat par le port 6 en partie supérieure est évacuée en partie inférieure par le port alimentation 5 ouvert alors que le port rétentat 9 est fermé. De la 15 sorte, le module est rincé et les impuretés qui ont décanté en partie inférieure sont entraînées à travers l'orifice d'alimentation 5. Il n'est ainsi pas possible que des impuretés demeurent dans le module et soient immédiatement réintroduites à la reprise de la filtration. La sous-phase intermédiaire correspondant au schéma de Fig. 5 est 20 de courte durée, notamment de l'ordre de, ou inférieure à, 15 secondes, et a pour but d'éviter tout à-coup de pression tout en laissant aux vannes un temps suffisant pour leur manoeuvre. Le débit d'eau n'est pas interrompu durant cette période. La durée de la seconde phase de rinçage est adaptée en fonction 25 des caractéristiques de l'eau. Les durées des sous-phases sont typiquement de 15 secondes, soit une durée totale de 3 x 15 secondes pour la deuxième phase. A l'issue de cette seconde phase, les modules sont toujours pleins d'eau et la filtration peut reprendre au débit nominal. 30 On peut prévoir, comme illustré sur Fig.7, après la seconde phase et avant reprise de la production, un rinçage à l'eau brute introduite par le port alimentation 5 et évacuée par le port rétentat 9, alors que le port perméat 6 est fermé. La production (filtration) reprend ensuite avec ouverture du port perméat 6 et fermeture du port rétentat 9, pour retrouver la configuration de Fig.1. 35 La durée d'immobilisation, et la consommation d'eau de lavage selon le procédé de l'invention, sont réduites au minimum, ce qui limite le coût de l'installation à des valeurs inférieures à celles des installations actuellement en service.This first phase has the main effect of removing the particles accumulated on the outer skin of the membranes to facilitate their subsequent evacuation. The impurities are partly floated by the air and discharged through the retentate port 9, and partly decanted downwards. The reverse flow of backwash water is less than the filtration rate 3o so that the size of the pipes and therefore their cost are determined not by the need for washing but by those of filtration. The air flow is limited, which reduces the energy expenditure because it was found, on the one hand, that the simultaneous washing air and water is more effective than the alternation of air and water phases alone and on the other hand, the limitation of the air flow reduces the risk of breakage of the fibers 2a, while preserving the efficiency of backwashing. The duration of the first washing phase is preferably between 10 and 40 seconds maximum. This first washing phase is illustrated by the scheme of FIG. 3 with the arrows indicating the injection of backwash water through the permeate port 6, the injection of air through the supply port 5 and the evacuation of air and water through the retentate port 9. A second water rinsing phase is then carried out using a countercurrent of water always arriving via the permeate port 6 as illustrated in FIG. 4. The power supply port 5 in the lower part is closed while the retentate port 9 at the top on the side remains open at first. The rinsing water is evacuated laterally. An intermediate sub-phase illustrated by the scheme of FIG. 5 is 1 o advantageously provided with the retentate ports 9 and 5 open feed for the outputs of the rinsing water which is injected through the permeate port 6. In a last sub-phase, illustrated by Fig.6, the water introduced permeate side through the port 6 in the upper part is evacuated in the lower part by the open power port 5 while the retentat port 9 is closed. In this way, the module is rinsed and the impurities which have decanted in the lower part are entrained through the feed orifice 5. It is thus not possible for impurities to remain in the module and be immediately reintroduced to the resumption of filtration. The intermediate sub-phase corresponding to the scheme of FIG. 5 is of short duration, especially of the order of, or less than, 15 seconds, and is intended to avoid sudden pressure while leaving the valves sufficient time for their operation. The flow of water is not interrupted during this period. The duration of the second rinsing phase is adapted according to the characteristics of the water. The duration of the sub-phases are typically 15 seconds, for a total duration of 3 x 15 seconds for the second phase. At the end of this second phase, the modules are always full of water and filtration can resume at nominal flow. As illustrated in FIG. 7, it is possible to provide, after the second phase and before resuming production, a rinsing with raw water introduced via the feed port 5 and discharged through the retentate port 9, while the permeate port 6 is closed. The production (filtration) then resumes with opening of the permeate port 6 and closure of the retentate port 9, to find the configuration of Fig.1. The dwell time, and the wash water consumption according to the method of the invention, are minimized, which limits the cost of the installation to values lower than those of the installations currently in service.
Le procédé de nettoyage selon l'invention permet un allongement de l'ordre de 15 % du temps admissible entre deux nettoyages chimiques. Le procédé assure un meilleur nettoyage des membranes, et une meilleure récupération de la perméabilité des membranes du type peau externe, avec filtration en mode frontal. La sous-phase intermédiaire de la deuxième phase de rinçage, au cours de laquelle le port rétentat 9 en partie supérieure et le port alimentation 5 en partie basse sont ouverts simultanément, permet un bon nettoyage de la partie centrale, c'est-à-dire de la zone située sensiblement à mi-hauteur du module.10The cleaning method according to the invention allows an elongation of the order of 15% of the allowable time between two chemical cleanings. The process ensures a better cleaning of the membranes, and a better recovery of the permeability of the outer skin type membranes, with filtration in frontal mode. The intermediate sub-phase of the second rinsing phase, during which the retentate port 9 in the upper part and the feed port 5 in the lower part are open simultaneously, allows a good cleaning of the central part, that is to say say of the area located substantially halfway up the module.
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