FR2902417A1

FR2902417A1 - Biological and flocculation-decantation treatment of water, comprises transferring biologically treated flow to mixing- and decantation area, and extracting granulated material from decantation sludges

Info

Publication number: FR2902417A1
Application number: FR0511084A
Authority: FR
Inventors: Philippe Sauvignet; Kashi Banerjee; Charles Blumenschein
Original assignee: OTV SA
Current assignee: Veolia Water Solutions and Technologies Support SAS
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2007-12-21
Also published as: ZA200803136B; CN101296870A

Abstract

The biological and flocculation-decantation treatment of water comprises transferring biologically treated flow to a mixing area (2) and a decantation area, extracting granulated material from decantation sludges, recycling entities in the mixing area, and removing the decantation sludges separated from the granulated material. The water treatment is carried out by flocculation-decantation using ballasted flocs. A bio-cleaned flow is obtained at the end of the treatment, contains less than 2 mg/l of suspended matters. The biological and flocculation-decantation treatment of water comprises transferring biologically treated flow to a mixing area (2) and a decantation area, extracting granulated material from decantation sludges, recycling entities in the mixing area, and removing the decantation sludges separated from the granulated material. The water treatment is carried out by flocculation-decantation using ballasted flocs. A bio-cleaned flow is obtained at the end of the treatment, contains less than 2 mg/l of suspended matters. Velocity gradient of the transformation of biologically treated flow is 10-1000 s -1>. An insoluble granulated material is injected into the mixing area in which the material is denser than water. The suspended matters are aggregated around the granulated material particles. The separated decantation muds of granulated material are recycled towards the mixing area. The biological treatment of water is carried out by fixed biomass comprises bacterial bed, mobile bed bio reactor, biofilters and biological discs. The biomass is fixed on a fixed support of marbles, pebbles, plates, tapes, pall ring, raschig ring, disc/drums, or in a suspension of the water treatment. The concentration of the biologically treated flow in the suspended matter (less than 3 minutes) is obtained with an exit of the biological treatment, which is lower than 1 g/l. A flocculating reactant is injected into the mixing area. Coagulant reactant is injected in an upstream of the flocculating reactant. An independent claim is included for a water treatment device.

Description

Procédé et installation pour le traitement des eaux intégrant unProcess and installation for the treatment of water incorporating a

traitement biologique à bactéries fixées et une floculation-décantation. La présente invention concerne le domaine du traitement des eaux. Plus précisément, l'invention concerne principalement un procédé combinant un traitement biologique à bactéries fixées avec une clarification à flocs lestés, à grande vitesse, des eaux traitées biologiquement. L'invention peut être utilisée pour le traitement de n'importe quelles eaux contenant des impuretés susceptibles d'être éliminées par un traitement biologique à bactéries fixées demandant une clarification après traitement biologique, telles que, notamment, sans préjudice d'un usage équivalent pour des applications similaires : - les eaux usées traitées par un lit bactérien, dans lequel les bactéries traitantes sont fixées sur des supports fixes (galets, garnissages plastiques ou minéral) ou en rotation dans l'eau (disques ou tambours en rotation destinée à assurer l'apport d'oxygène nécessaire aux bactéries), dans le but d'enlever les boues excédentaires des eaux traitées biologiquement ; les eaux usées ou destinées à l'alimentation humaine traitées par un MBBR (Moving Bed Biological Reactor), dans lequel les bactéries destinées à traiter des pollutions notamment carbonées, ammoniacale ou sous forme de nitrates, sont fixées sur des supports de petite taille unitaire, typiquement entre quelques millimètres et quelques centimètres, de densité proche de celle de l'eau, dans le but d'enlever les boues excédentaires des eaux traitées biologiquement ; - les eaux usées ou destinées à l'alimentation humaine traitées par biofiltration sur des filtres garnis d'un matériau de gros diamètre, permettant un nettoyage continu des excès de boues biologiques et de filtration, dans lequel les bactéries traitantes (notamment des pollutions carbonées, ammoniacale ou nitrates) sont fixées sur un massif support filtrant constitué de billes, cylindres perles, ou supports similaires dans le but d'enlever les boues excédentaires des eaux traitées biologiquement. biological treatment with fixed bacteria and flocculation-settling. The present invention relates to the field of water treatment. More precisely, the invention mainly relates to a process combining a biological treatment of fixed bacteria with a clarification with ballasted flocs, at high speed, of biologically treated water. The invention can be used for the treatment of any water containing impurities capable of being eliminated by a biological treatment with fixed bacteria requiring clarification after biological treatment, such as, in particular, without prejudice to an equivalent use for similar applications: - wastewater treated by a bacterial bed, in which the treating bacteria are fixed on fixed supports (rollers, plastic or mineral linings) or in rotation in the water (rotating discs or drums intended to ensure the 'supply of oxygen necessary for bacteria), in order to remove excess sludge from biologically treated water; wastewater or water intended for human consumption treated by an MBBR (Moving Bed Biological Reactor), in which the bacteria intended to treat pollution in particular carbonaceous, ammoniacal or in the form of nitrates, are fixed on supports of small unit size, typically between a few millimeters and a few centimeters, with a density close to that of water, in order to remove excess sludge from biologically treated water; - wastewater or water intended for human consumption treated by biofiltration on filters lined with a large diameter material, allowing continuous cleaning of excess biological and filtration sludge, in which the treating bacteria (in particular carbon pollution, ammoniacal or nitrates) are fixed on a solid filtering support made up of balls, pearl cylinders, or similar supports in order to remove excess sludge from biologically treated water.

Dans l'état actuel de la technique, les eaux chargées en boues excédentaires produites par un procédé biologique à bactéries fixées fonctionnant en continu, du type lit bactérien ou MBBR, sont usuellement clarifiées dans un clarificateur secondaire classique fonctionnant à des vitesses de l'ordre du mètre par heure (de 0.6 m/h environ à 2 m/h maximum usuellement) entraînant la nécessité de disposer de surfaces importantes pour assurer le travail de clarification nécessaire après le traitement biologique. Il existe dans l'état de l'art une technique, décrite dans la demande de brevet français FR2719235 publiée le 3 novembre 1995, associant un traitement par boues activées à un traitement de clarification par floculation décantation à floc lesté de sable fin, permettant de réaliser la clarification des eaux à des vitesses superficielles de décantation allant jusqu'à 6m/h et plus. Cette technique, qui permet, grâce à l'utilisation de la décantation à flocs lestés, de réaliser la décantation dans des surfaces déjà réduites par un facteur de l'ordre de 3 à 10, présente cependant l'inconvénient de nécessiter l'emploi de boues activées comme mode de traitement biologique. En effet, les boues activées présentent divers types d'inconvénients. En premier lieu, les boues activées nécessitent de clarifier l'ensemble de la masse bactérienne traitante, en suspension dans l'eau sortant du bassin de boues activées, et de recirculer l'essentiel des boues de clarification afin de maintenir dans les bassins de boues activées la masse bactérienne nécessaire au traitement, ce qui nécessite usuellement de décanter un débit supérieur de l'ordre de deux fois au débit à traiter, compte tenu d'une recirculation de boues usuellement de l'ordre du débit à traiter, d'où la nécessité d'ouvrages de décantation de tailles importantes ; En second lieu, les exigences de décantabilité des boues activées nécessitent de limiter la concentration de boues activées dans le bassin à des valeurs de l'ordre de 3 à 6 g de Matière en Suspension (MES) par litre (et ceci même dans le cas de la clarification à flocs lestés objet du brevet FR2719235, sauf à prévoir des taux de recirculation très importants et économiquement irréalistes) , ce qui nécessite, compte tenu de la masse biologique nécessaire au traitement d'un flux de pollution donné, de grands volumes de bassin comparé aux volumes nécessaires lorsque la biomasse est fixée ; Enfin, les grandes concentrations en matière sèche des eaux à décanter (3 à 6 g MES/1) nécessitent l'application de doses de réactif importantes (souvent plus de lmg/l de polymère de floculation), sur des débits environ doublés, du fait de la recirculation des boues, d'où des consommations de réactifs importantes. L'objectif principal de la présente invention est de résoudre ces problèmes en proposant un procédé de traitement d'eaux caractérisé en ce qu'il combine successivement au moins une étape de traitement biologique par biomasse fixée d'au moins une partie de la pollution contenu dans lesdites eaux, l'écoulement épuré biologiquement obtenu à l'issue de cette étape contenant, avant son entrée dans l'étape suivante, moins de 2 mg/1 de MES, et au moins une étape de floculation-décantation à focs lestés selon laquelle : on fait passer l'écoulement traité biologiquement dans une zone de mélange, préférentiellement selon un gradient de vitesse compris entre 10 s-' et 1000 s', dans laquelle sont injectés au moins un matériau granulaire insoluble plus dense que l'eau que l'on maintient en suspension, et dans laquelle on laisse au moins une partie des matières en suspension s'agréger autour des particules dudit matériau granulaire, on fait passer l'écoulement sortant de ladite zone de mélange dans une zone de décantation dans laquelle on sépare une effluent clarifié et des boues de décantation mélangées à du matériau granulaire, on extrait le matériau granulaire des boues de décantation, et on en recycle l'essentiel dans ladite zone de mélange, on extrait les boues de décantation séparées du matériau granulaire. Par rapport à l'état de l'art boues activées, l'invention autorise un traitement biologique compact, du fait des fortes concentrations de biomasse permises par les procédés à biomasse fixée, tout en ne traitant en décantation secondaire qu'un débit approximativement (aux recirculations éventuellement nécessaires au lavage périodique du support de biomasse près) égal au débit à traiter, puisqu'il n'y a pas de nécessité de recirculation de boues, les bactéries nécessaires au traitement étant fixées sur leur support, ce qui diminue la taille des installations de décantation par un premier facteur de réduction. In the current state of the art, the water laden with excess sludge produced by a biological process with fixed bacteria operating continuously, of the trickling filter or MBBR type, is usually clarified in a conventional secondary clarifier operating at speeds of the order of meter per hour (from approximately 0.6 m / h to 2 m / h maximum usually) resulting in the need for large surfaces to ensure the necessary clarification work after the biological treatment. There is in the state of the art a technique, described in French patent application FR2719235 published on November 3, 1995, combining treatment by activated sludge with a clarification treatment by flocculation settling with ballasted floc of fine sand, making it possible to perform water clarification at surface settling speeds of up to 6m / h and more. This technique, which allows, thanks to the use of ballasted floc settling, to perform settling in areas already reduced by a factor of the order of 3 to 10, however has the drawback of requiring the use of activated sludge as a method of biological treatment. In fact, activated sludge has various types of drawbacks. Firstly, activated sludge requires clarifying all of the treating bacterial mass, in suspension in the water leaving the activated sludge basin, and recirculating most of the clarification sludge in order to maintain the sludge in the sludge basins. activated the bacterial mass necessary for the treatment, which usually requires settling a higher flow rate of the order of twice the flow to be treated, taking into account a recirculation of sludge usually of the order of the flow to be treated, hence the need for large-scale settling structures; Secondly, the requirements for settling activated sludge require limiting the concentration of activated sludge in the basin to values of the order of 3 to 6 g of Suspended Matter (SS) per liter (and this even in the case of ballasted floc clarification object of patent FR2719235, except to provide very high and economically unrealistic recirculation rates), which requires, given the biological mass necessary for the treatment of a given pollution flow, large volumes of basin compared to the volumes required when the biomass is fixed; Finally, the high concentrations of dry matter in the water to be settled (3 to 6 g MES / 1) require the application of large doses of reagent (often more than 1 mg / l of flocculation polymer), at flow rates approximately doubled, of recirculates sludge, resulting in high consumption of reagents. The main objective of the present invention is to solve these problems by proposing a water treatment process characterized in that it successively combines at least one stage of biological treatment by fixed biomass of at least part of the pollution contained. in said water, the biologically purified flow obtained at the end of this step containing, before entering the next step, less than 2 mg / 1 of suspended solids, and at least one ballasted jib flocculation-settling step according to which: the biologically treated flow is passed through a mixing zone, preferably at a speed gradient of between 10 s- 'and 1000 s', into which are injected at least one insoluble granular material denser than water than it is kept in suspension, and in which at least part of the suspended matter is allowed to aggregate around the particles of said granular material, the flow leaving said mixing zone is passed through a settling zone in which a clarified effluent and settling sludge mixed with granular material are separated, the granular material is extracted from the settling sludge, and most of it is recycled in said mixing zone, the sludge is extracted from separate settling of the granular material. Compared to the state of the art activated sludge, the invention allows a compact biological treatment, because of the high concentrations of biomass allowed by the processes with fixed biomass, while treating in secondary settling only an approximately flow rate ( to the recirculations which may be necessary for the periodic washing of the biomass support near) equal to the flow rate to be treated, since there is no need for recirculation of sludge, the bacteria necessary for the treatment being fixed on their support, which reduces the size settling installations by a first reduction factor.

Le procédé selon l'invention permet de plus de traiter en décantation secondaire à des vitesses au miroir (débit traité divisé par surface de décantation) importantes, comprises entre 15 m/h et plus de 100 m/h. Le procédé selon l'invention permet aussi de diminuer les quantités de polymère floculant utilisées, du fait de la plus faible quantité de MES à floculer (seules la biomasse excédentaire est à traiter, soit des concentrations inférieures à 2 g/1, usuellement inférieures même à 1 g/1) et du fait que seul le débit d'eau brute, approximativement, est traité (puisque l'invention ne mets pas en oeuvre de recirculation des boues doublant le débit à traiter). Préférentiellement, ladite étape de traitement biologique par biomasse fixée est choisie parmi les types de traitements biologiques suivants : lit bactérien, Moving Bed Biological Reactor (MBBR), biofiltre. Egalement préférentiellement, ladite biomasse est fixée sur un support choisi entre les types suivants : billes, galets, plaques, rubans, anneaux de type pall, raschig ou similaire, disques ou tambours, ces supports pouvant être soit fixes soit mobiles, ou en suspension dans l'eau à traiter. Avantageusement, la concentration en MES de l'écoulement traité biologiquement obtenu à l'issue de ladite étape de traitement biologique est inférieure à lg/l. Egalement avantageusement, le procédé selon l'invention comprend une étape consistant à injecter au moins un réactif floculant dans ladite zone de mélange. Préférentiellement, le procédé selon l'invention comprend aussi au moins une étape consistant à injecter au moins un réactif coagulant en amont dudit réactif floculant. Ce réactif coagulant pour se présenter sous forme d'un sel métallique (comme par exemple le chlorure de fer ou le sulfate d'aluminium) ou sous forme d'un coagulant organique (comme les polyDADMAC (polydiallyldimethylammonium chloride)). Une telle injection de réactif coagulant minéral tel que le chlorure ferrique permet d'abattre la teneur des eaux traitées à des valeurs finales de phosphore résiduel très basses, inférieures au milligramme par litre, et ceci sans gêner la croissance de la biomasse, puisque le phosphore est abattu après le traitement biologique. De plus , il est possible de recirculer une partie des boues en amont ou dans la zone de mélange afin d'améliorer l'élimination du phosphore et d'optimiser l'utilisation du réactif coagulant injecté, voire diminuer sa consommation. Enfin, également préférentiellement, le temps de séjour dudit écoulement traité biologiquement dans ladite zone de mélange est compris entre 1 et 10 minutes et est préférentiellement, de moins de 3 minutes. La présente invention concerne également une installation de traitement 15 biologique des eaux usées spécialement conçue pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus caractérisée en ce qu'elle présente : - une zone de traitement biologique par biomasse fixée comportant au moins un réacteur de traitement biologique, - une zone de mélange munie d'au moins une voie principale d'arrivée de 20 l'écoulement traité biologiquement obtenu à la sortie de ladite zone de traitement biologique, d'au moins une voie secondaire d'arrivée connectée à une source de matériau granulaire insoluble dans l'eau et plus dense que l'eau et d'au moins un système d'agitation une zone de décantation recevant l'écoulement provenant de ladite zone de 25 mélange, et munie d'une voie d'extraction d'effluent clarifié et d'une voie d'extraction du mélange de boues et de matériau granulaire décantés, - une zone de récupération du matériau granulaire communicant en entrée avec ladite voie d'extraction du mélange de boues et de matériau granulaire décantés, et communicant en sortie avec ladite voie secondaire d'arrivée de 30 matériau granulaire et avec une voie d'extraction de boues en excès. The method according to the invention also makes it possible to treat by secondary settling at high mirror speeds (treated flow rate divided by settling surface), of between 15 m / h and more than 100 m / h. The process according to the invention also makes it possible to reduce the quantities of flocculating polymer used, due to the smaller quantity of MES to be flocculated (only the excess biomass is to be treated, i.e. concentrations of less than 2 g / 1, usually even lower. at 1 g / 1) and the fact that only the raw water flow, approximately, is treated (since the invention does not implement sludge recirculation doubling the flow to be treated). Preferably, said step of biological treatment by fixed biomass is chosen from the following types of biological treatments: bacterial bed, Moving Bed Biological Reactor (MBBR), biofilter. Also preferably, said biomass is fixed on a support chosen from among the following types: balls, rollers, plates, ribbons, pall, raschig or similar type rings, discs or drums, these supports being able to be either fixed or mobile, or in suspension in the water to be treated. Advantageously, the MES concentration of the biologically treated flow obtained at the end of said biological treatment step is less than 1 g / l. Also advantageously, the method according to the invention comprises a step consisting in injecting at least one flocculating reagent into said mixing zone. Preferably, the method according to the invention also comprises at least one step consisting in injecting at least one coagulating reagent upstream of said flocculating reagent. This coagulant reagent to be in the form of a metal salt (such as for example iron chloride or aluminum sulphate) or in the form of an organic coagulant (such as polyDADMAC (polydiallyldimethylammonium chloride)). Such an injection of an inorganic coagulant reagent such as ferric chloride makes it possible to reduce the content of the treated water to very low final residual phosphorus values, less than one milligram per liter, and this without hindering the growth of the biomass, since the phosphorus is shot after biological treatment. In addition, it is possible to recirculate part of the sludge upstream or in the mixing zone in order to improve the elimination of phosphorus and to optimize the use of the injected coagulating reagent, or even to reduce its consumption. Finally, also preferably, the residence time of said biologically treated flow in said mixing zone is between 1 and 10 minutes and is preferably less than 3 minutes. The present invention also relates to an installation for the biological treatment of wastewater specially designed for the implementation of the method described above, characterized in that it has: a zone for biological treatment by fixed biomass comprising at least one reactor of biological treatment, a mixing zone provided with at least one main inlet path for the biologically treated flow obtained at the outlet of said biological treatment zone, with at least one secondary inlet path connected to a source of granular material insoluble in water and denser than water and from at least one agitation system a settling zone receiving the flow from said mixing zone, and provided with a flow path extraction of clarified effluent and of an extraction route for the mixture of sludge and settled granular material, - a zone for recovering the granular material communicating at the inlet with said extraction route for the mixture of sludge and granular material settled, and communicating at the outlet with said secondary inlet path for granular material and with a path for extracting excess sludge.

Préférentiellement, ladite zone de traitement biologique est du type lit bactérien, MBBR ou biofiltre. Egalement préférentiellement, ladite zone de traitement biologique comprend des supports de biomasse choisis parmi les types suivants : billes, galets, plaques, rubans, anneaux de type pall, raschig ou similaire, disques ou tambours. Avantageusement, ladite zone de mélange comporte au moins une cuve dans laquelle est implantée au moins un moyen d'agitation adapté à maintenir le matériau granulaire en suspension. Egalement avantageusement, l'installation selon la présente invention comprend des moyens d'injection d'au moins un agent floculant, tel qu'un polymère anionique ou cationique, dans ladite zone de mélange ou dans ladite voie principale d'arrivée dudit écoulement traité biologiquement. Préférentiellement, ladite installation comprend des moyens d'injection d'au moins un agent coagulant, tels qu'un sel métallique ou un coagulant organique, prévus en amont desdits moyens d'injection dudit agent floculant. Egalement préférentiellement, ledit matériau granulaire est du sable de dimension comprise entre 40 micromètres et 300 micromètres. Selon une variante de réalisation de l'invention, ladite zone de décantation est dépourvue de lamelles. Preferably, said biological treatment zone is of the bacterial bed, MBBR or biofilter type. Also preferably, said biological treatment zone comprises biomass supports chosen from the following types: balls, rollers, plates, ribbons, rings of pall, raschig or similar type, discs or drums. Advantageously, said mixing zone comprises at least one tank in which is located at least one stirring means suitable for keeping the granular material in suspension. Also advantageously, the installation according to the present invention comprises means for injecting at least one flocculating agent, such as an anionic or cationic polymer, into said mixing zone or into said main inlet path of said biologically treated flow. . Preferably, said installation comprises means for injecting at least one coagulating agent, such as a metal salt or an organic coagulant, provided upstream of said means for injecting said flocculating agent. Also preferably, said granular material is sand with a size of between 40 micrometers and 300 micrometers. According to an alternative embodiment of the invention, said settling zone is devoid of lamellae.

Selon une autre variante, ladite zone de décantation est équipée de lamelles. L'invention, ainsi que les différents avantages qu'elle présente seront plus facilement compris grâce à la description qui va suivre d'une mode non limitatif de réalisation de celle-ci donné en référence à la figure unique qui représente schématiquement une installation combinant une étape de traitement biologique par RBC (Rotating Biological Contactors) avec une floculation décantation lestée. En référence à cette figure, les eaux à traiter entrent dans cette installation par une arrivée 11 dans une cuve délimitant une zone de traitement biologique 1 à cultures fixées. According to another variant, said settling zone is equipped with slats. The invention, as well as the various advantages that it presents will be more easily understood thanks to the following description of a non-limiting embodiment thereof given with reference to the single figure which schematically represents an installation combining a stage of biological treatment by RBC (Rotating Biological Contactors) with ballasted settling flocculation. With reference to this figure, the water to be treated enters this installation via an inlet 11 in a tank delimiting a biological treatment zone 1 with fixed cultures.

Cette cuve est ici représentée équipée de contacteurs biologiques rotatifs réalisés par des disques verticaux montés sur un axe commun horizontal 12 en rotation, servant de support à la biomasse de traitement. On notera toutefois que tout autre mode de support de la biomasse connu de l'homme de l'art peut être utilisé sans sortir du cadre de la présente invention. L'air nécessaire au traitement biologique est ici amené au contact de la biomasse par la rotation des disques supports. L'écoulement traité biologiquement dans cette cuve, qui ne contient plus que la biomasse en excès du traitement, soit moins de lg/l de matières en suspension, passe par un passage 21 dans une cuve délimitant une zone de mélange 2. Ce passage 21, qui forme une voie principale d'arrivée de l'écoulement traité biologiquement est, dans le cadre du présent mode de réalisation, réduit à une simple ouverture dans une paroi commune séparant la cuve délimitant la zone de traitement biologique 1 de la cuve délimitant la zone de mélange 2. This tank is shown here equipped with rotary biological contactors produced by vertical disks mounted on a common horizontal axis 12 in rotation, serving as a support for the treatment biomass. It will however be noted that any other method of supporting the biomass known to those skilled in the art can be used without departing from the scope of the present invention. The air required for the biological treatment is here brought into contact with the biomass by the rotation of the support discs. The biologically treated flow in this tank, which now only contains the excess biomass from the treatment, i.e. less than lg / l of suspended matter, passes through a passage 21 in a tank delimiting a mixing zone 2. This passage 21 , which forms a main inlet path for the biologically treated flow is, in the context of the present embodiment, reduced to a simple opening in a common wall separating the tank delimiting the biological treatment zone 1 from the tank delimiting the mixing zone 2.

Cette cuve délimitant la zone de mélange 2 est par ailleurs pourvue d'un agitateur 22 et d'une voie secondaire d'arrivée d'un matériau granulaire constitué par du sable constitué par la sousverse 41 d'un hydrocyclone 4. Enfin cette cuve est munie de moyens d'injection 24 d'un réactif floculant et de moyens d'injection 23 d'un réactif coagulant, qui peut être un sel de fer ou d'aluminium, par exemple, ou encore un coagulant organique comme le polyDADMAC, prévu en amont de l'injection de réactif floculant. Il est à noter que le réactif coagulant peut permettre, suivant son type (préférentiellement du chlorure ferrique) et son dosage, d'éliminer les phosphates restant dans les eaux traitées biologiquement. This tank delimiting the mixing zone 2 is also provided with a stirrer 22 and a secondary inlet path for a granular material consisting of sand formed by the underflow 41 of a hydrocyclone 4. Finally, this tank is provided with means 24 for injecting a flocculating reagent and means 23 for injecting a coagulating reagent, which may be an iron or aluminum salt, for example, or even an organic coagulant such as polyDADMAC, provided upstream of the injection of flocculating reagent. It should be noted that the coagulating reagent can make it possible, depending on its type (preferably ferric chloride) and its dosage, to eliminate the phosphates remaining in the biologically treated water.

Les eaux traitées, contenant en suspension des flocs lestés de sable, sont alors dirigées par la chicane 34 vers une zone de décantation 3. Le mélange décanté de boues et de sable est ici repris par un racleur 31, et pompé par une voie d'extraction 35 vers l'hydrocyclone 4. Cet hydrocyclone 4 constitue une zone de récupération du matériau granulaire (sable) dont l'entrée communique avec la voie d'extraction 35 et dont la sortie est constitué par la sousverse 41 formant la voie secondaire de matériau granulaire. L'ensemble du sable est récupéré en sousverse 41 de l'hydrocyclone 4, et recyclé avec ou sans une partie des boues vers la zone de mélange 2, tandis que l'essentiel des boues hydrocyclonées est extrait par le circuit 42 vers une zone de traitement ou de stockage des boues (non représentée). L'eau clarifiée est évacuée de la zone de décantation 3 en surface de celle-ci par une voie d'extraction 32 intégrant des goulottes 33. L'installation décrite a été mise en oeuvre pour traiter des eaux municipales. The treated water, containing flocs ballasted with sand in suspension, are then directed by the baffle 34 to a settling zone 3. The settled mixture of sludge and sand is here taken up by a scraper 31, and pumped by a line of extraction 35 to the hydrocyclone 4. This hydrocyclone 4 constitutes a zone for recovering the granular material (sand), the inlet of which communicates with the extraction path 35 and the outlet of which is formed by the underflow 41 forming the secondary material path granular. All of the sand is recovered from the underflow 41 of the hydrocyclone 4, and recycled with or without part of the sludge to the mixing zone 2, while the main part of the hydrocyclone sludge is extracted by the circuit 42 to a zone of treatment or storage of sludge (not shown). The clarified water is evacuated from the settling zone 3 at the surface thereof by an extraction path 32 incorporating chutes 33. The installation described was implemented to treat municipal water.

Le sable utilisé présentait un diamètre effectif de 130 micromètres et une densité réelle de 2.65 . En tant que coagulant, on a utilisé du chlorure ferrique à raison de 50mg FeCl3/l. Le floculant utilisé était un floculant anionique à raison de 1.5 mg/1. Un taux de recirculation du mélange sable/boue vers l'hydrocyclone de 8 % a été mis en oeuvre avec un taux de sable en recirculation de 5 kg/m3 d'effluent sortant de la zone de traitement biologique 1. Une vitesse de décantation au miroir, dans la zone de décantation, de 30m/h a concomitamment été mise en oeuvre L'écoulement obtenu à la sortie de la cuve délimitant la zone de traitement biologique 1 obtenu contenait moins de 600mgMES/l. La mise en oeuvre de cette installation a permis d'obtenir une eau traitée présentant moins de 20mg MES/1. Une perte en sable très faible, de moins de 3 grammes de sable par mètre cube d'eau traitée a été obtenue. Le mode de réalisation de l'invention ici décrit n'a pas pour objet de réduire la portée de celle-ci. The sand used had an effective diameter of 130 micrometers and an actual density of 2.65. As a coagulant, ferric chloride was used at a rate of 50 mg FeCl3 / l. The flocculant used was an anionic flocculant at a rate of 1.5 mg / l. A recirculation rate of the sand / sludge mixture towards the hydrocyclone of 8% was implemented with a recirculating sand rate of 5 kg / m3 of effluent leaving the biological treatment zone 1. A settling rate at mirror, in the settling zone, of 30 m / ha concomitantly was implemented The flow obtained at the outlet of the tank delimiting the biological treatment zone 1 obtained contained less than 600 mg MES / l. The implementation of this installation made it possible to obtain treated water having less than 20 mg MES / l. A very low sand loss of less than 3 grams of sand per cubic meter of treated water was obtained. The embodiment of the invention described here is not intended to reduce the scope thereof.

Claims

. 1. Water treatment method characterized in that it successively combines at least one step of biological treatment by fixed biomass of at least part of the pollution contained in said water, the purified flow biologically obtained at the end of this step containing, before entering the next step, less than 2 mg / 1 of suspended solids, and at least one ballasted jib flocculation-settling step according to which: - the biologically treated flow is passed through a zone of mixing, preferably according to a speed gradient of between 10 s- 'and 1000 s', into which are injected at least one insoluble granular material denser than the water which is kept in suspension, and in which one leaves the at least a portion of the suspended matter aggregates around the particles of said granular material, the flow leaving said mixing zone is passed into a settling zone in which a clarified effluent and sludge are separated. settling mixed with granular material, the granular material is extracted from the settling sludge, and most of it is recycled in said mixing zone, - the settling sludge separated from the granular material is extracted.

2. Method according to claim 1, characterized in that said step of biological treatment by fixed biomass is chosen from the following types of biological treatments: bacterial bed, Mobile Bed Bio Reactor (MBBR), biofilter.

3. Method according to claim 1 or 2 characterized in that said biomass is fixed on a support chosen from the following types: balls, rollers, plates, ribbons, pall, raschig or similar type rings, discs or drums, these supports possibly being either fixed or mobile, or suspended in the water to be treated.

4. Method according to any one of claims 1 to 3 characterized in that the MES concentration of the biologically treated flow obtained at the end of said biological treatment step is less than lg / l.

5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a step of injecting at least one flocculating reagent into said mixing zone.

6. Method according to claim 5, characterized in that it comprises at least one step of injecting at least one coagulating reagent upstream of said flocculating reagent.

7. Method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the residence time of said biologically treated flow in said mixing zone is between 1 and 10 minutes and is preferably less than 3 minutes.

8. Water treatment installation for the implementation of the method according to any one of claims 1 to 7 characterized in that it has: - a biological treatment zone (1) by fixed biomass comprising at least one reactor of biological treatment, - a mixing zone (2), comprising one or more tanks, provided with at least one main inlet path (21) for the biologically treated flow obtained at the outlet of said biological treatment zone (1 ), at least one secondary inlet path (41) connected to a source of granular material insoluble in water and denser than water and at least one agitation system (22); - a settling zone (3) receiving the flow from said mixing zone, and provided with a clarified effluent extraction path (32) and an extraction path (35) for the sludge mixture and of settled granular material, - a recovery zone (4) of the granular material communicating at the inlet with said extraction path (35) of the mixture of sludge and settled granular material, and communicating at the outlet with said secondary inlet path ( 41) of granular material and with an extraction path (42) for excess sludge.

9. Installation according to claim 8, characterized in that said biological treatment zone (1) is of the bacterial bed, MBBR or biofilter type.

10. Installation according to claim 9, characterized in that said biological treatment zone (1) comprises biomass supports chosen from the following types: balls, rollers, plates, ribbons, pall, raschig or similar type rings, discs or drums.

11. Installation according to any one of claims 8 to 10, characterized in that said mixing zone (2) comprises at least one tank in which is located at least one stirring means (22) adapted to maintain the granular material. in suspension.

12. Installation according to any one of claims 8 to 11, characterized in that it comprises injection means (24) of at least one flocculating agent, such as an anionic or cationic polymer, into said zone of mixture or in said main inlet path of said biologically treated flow.

13. Installation according to claim 12, characterized in that it comprises injection means (23) of at least one coagulating agent, such as a metal salt or an organic coagulant, provided upstream of said injection means. of said flocculating agent.

14. Installation according to any one of claims 8 to 13, characterized in that said granular material is sand of size between 40 micrometers and 300 micrometers.

15. Water treatment installation according to any one of claims 8 to 14, characterized in that said settling zone is devoid of lamellae.

16. Water treatment installation according to any one of claims 8 to 14, characterized in that said settling zone (3) is equipped with lamellae.