Brevet FR2008013A1 — publié le 19700116

La présente invention concerne un procédé permettant de diminuer la quantité de matières en suspension dans un milieu aqueux. L'eau utilise dans des opérations industrielles, comme la fabrication du papier, le raffinage du ptrole, la récupora tion secondaire du pétrcle par injection d'eau l'exploitation hy dro-électrique, l'exploitation de l'énergie atomicue, le dépôt électrolytique et la production de vapeur, doit être relativement exempte de matières en suspension. La clarification de l'eau naturelle est souvent nécessaire avant son utilisation dans de telles opérations. En outre, l'une des ail-ficultés les plus granules dans l'industrie consiste à clarifier, avant de les rejeter,ls eaux industrielles usées qui seraient sinon nuisibles et pollueraient les cours d'eau et le terrain.Des exemples de ces eaux usées sont les eaux atexhaure sulfatées, les eaux utilisées pour le lavage de la houille, les eaux usées pour la production de la pâte à papier et pour la fabrication du papier, les suspensions gueuses, les suspensions de carbonate de calcium et les autres suspensions de solides finenent divisés dans de l'eau résultant d'opérations industrielles, conme l'exploitation minière et lelavage. Ces suspensions restent souvent stables pendant plusieurs jours. Si on laisse les solides en suspension, on ne peut utiliser l'eau pour des opérations industrielles et l'évacuation de l'eau suscite également des difficultés.De même, pour le traitement des eaux d'égout, il est nécessaire que les particules en suspension soient éliminées. L'élimination rapide et efficace des matières organiques et inorganiques en suspension dans l'eau constitue donc une opération essentielle dans de nombreuses industries. Il serait donc intéressant de disposer de nouveaux procédés plus efficaces pour l'épuration de l'eau et en particulier pour l'élimination des solides en suspension. Pour l'élimination des impuretés insolubles de l'eau, on applique couramment divers procédés, dans lesquels interviennent fréquemment les techniques de floculation. Aux fins de l > in- vention, les expressions "agent floculant", "agent coagulant", "flocu lant" et "coagulant" sont synonymes, tout comme "floculation" et "coagulation". Dans les procédés par floculation, on élimine les ma- tières en suspension dans l'eau contaminée en utilisant des coa gulants ou floculants qui forment des flocs avec la matière en suspension. L'eau contenant les flocs est alors amenée dans des bassins defloculation Ou les flocs augmentent en dimension, puis dans des bassins de sédimentation ou la matière cn suspension floculée peut être séparee en majeure tartie de l'eau par décantation ou filtration. Le but de la iloculation est l'élimination maximum des solides en suspension pour un minimum de dépense de coagulant et de frais d'exploitation. Il est donc désirable que le floculant soit efficace en quantité minime pour l'élimination des matières en suspension. Il est désirable aussi que les flocs sédimentent relativement vite et qu'ils soient relativenellt consistants de façon qu'ils ne se fragmentent ou ne se désagrègent pas,tandis que l'eau qui les contient est amenée au bassin de sédimentation, au lit filtrant ou à tout autre dispositif de séparation. L'alun et les-sels de fer sont utilisés couramment en quantité importante pour la clarification des eaux brutes et usées de nombreuses natures, en particulier pour la clarification de l'eau de distribution et pour la clarification des eaux industrielles. Assez fréquemment, il est nécessaire d'utiliser de tres grandes quantités d'alun ou de sels de fer pour la clarification de ces eaux. Des auteurs qualifiés qui se sont intéressés au méca misse de la coagulation des matières en suspension dans l'e2u par l'alun ont déterminé que ce compose a un rôle double,du fait qu'il neutralise d'abord les charges électriques associées à la surface des particules en suspension et tendant à maintenir les particules en suspension.On admet que, lorsque les charges des particules ont été neutralisées (le point auquel le phénomène a lieu étant appelé en général "point iso-électrique"), aes supplé- ments d'alun sont nécessaires pour la constitution d'une surfa- ce volumineuse et adhésive en vue de l'absorption des particulesneu- tralisées et de la formation de flocs ayant une densité suffisante pour une sédimentation rapide.Par conséquent, il est parfois nécessaire d'utiliser jusqu'a 500 ppm d'alun pour coaguler efficacement les matières en suspension dans de lieu trouble, la majeure partie de l'alun constituant le liant ou agent de coalescence pour les particules neutralisées. L'utilisation de quantités aussi importantes d'alun pour la coagulation des matières en suspension dans de telles eaux entralne parfois un abaissement indésirable du pH et rend excessif le coût du traitement. On sait depuis longtemps qu'il serait intéressant de disposer d'agents de floculation n'entraînant pas un tel'abas- sement du pH. Des substances organicAues naturelles, comme les colles d'origine animale et les gonmes végétales naturelles, de même que les gommes modifiées, ont été mises en oeuvre avec un succès modéré. L'inter-falle de pH limité dåns lequel ces agents sont efficaces, le caractère criticue de la quantité qui doit être ajoutée å la suspension, les difficultés résultant des dégradations en cours de stockage, de même que les dlfférences qui en résultent par rapport aux propriétés attendues, constituent des inconvénients importants de l'utilisation de ces matières et empêchent leur application sur une grande échelle. Au cours des dernières années, on a suggéré dans de nombreux articles et brevets que les suspensions de solides organiques et inorganiques peuvent être clarifiées par floculation et sédimentation au moyen de polymères organiques synthétgoues convenables, comme des polymères hydrosolubles de diverses natures, par exemple le polyacrylamide, l'acide polyméthacrylique et la polyvinylpyrrolidone. Dans de rares cas, on a obtenu de bons résultats, mais les floculations activées par un polymère, telles qu'elles sont réalisées actuellement, nécessitent des quantité tés importantes et précIsément mesurées du polymère et sont donc antiéconoiniques pour la clarification sur une grande échelle, telle qu'elle est nécessaire pour la plupart des eaux d'égout et eaux usées industrielles. D'autres inconvénients des procédés courants pour le traitement chimique des eaux contenant des matières organiques ou inorganiques en suspension sont (1) la lenteur de l'élimina tion des flocs de coagulant de l'eau traitée, de sorte que les bassins de traitement et de sédimentation doivent être grands et par conséquent onéreux, (2) l'inefficacité de l'élimination des matièrès très finement divisées qui se trouvent en suspension, (3) la pureté relativement médiocre de l'eau traitée et (4) la formation d'un volume relativement important de boue par unité de volume d'eau traitée. En général, les suspensions tant organiques qu'inorganl- ques comprennent des particules à charge négative et les agents floculants utilisés jusquså présent sont le plus souvent de ca ractère cationique. Cependant, une fraction importante du coagulant cationique ne peut être efficace tellequelle parce-cu'elle est consommée pour la neutralisation de la charge et non pour la floculation. iiême au cours de la coagulation chimique des so lides en suspension dans les eaux fratches brutes, où la teneur en solides en suspension n'est en général que de quelques parties par million, une clarIfication acceptable n'a été réalisée jusqu'à présent que dans des installations de traitement relative ment grandes et onéreuses et au moyen de quantités excessivement importantes d'agents coagulants chimices par volume unitaire de solides en suspension éliminé. De plus, certaines suspensions contiennent des particules à charge positive ou sensiblement neutres. Dans le cas des suspensions de ce dernier genre, les agents floculants cationiques utilisés en général jusqu'à présent n'ont qu'une efficacité très limitée. On peut en conclure qu'on nEjusquà présent mis au point encore aucun agent de clarification chimique ni aucun procédé chimique réellement satisfaisant pour éliminer les solides organiques et inorganiques en suspension dans des milieux aqueux d'une manière économiquement adalissible. il serait donc intéressant de disposer d'un procédé de floculation efficace permettant une séparation plus complète et plus rapide des solides organiques et fnorganiques dispersés dans des milieux aqueux au moyen d'un ageSv floculant polymère organique. Une autre difficulté importante dans la lutte contre la pollution de l'eau résulte de la croissance des algues qui sont à présent la cause principale de pollution dans le Potomac en aval de Washington, D.C., dans le lac Erie et dans d'innombrables autres eaux. Lorsque ces organismes meurent, les ressources en oxygène de l'eau deviennent insuffisantes pour la consonmation possible. La croissance des algues peut également donner une saveur et une odeur désagréables aux eauxde distribution. Les procédés courants de traitement des eaux usées éliminent la plupart des constituants sauf les phosphates dissous. Ces phosphates ioniques en solution sont un élément nutritif nécessaire pour les algues. S'il était possible d'éliminer cesphosphatesdes eaux usées, les algues ne pourraient survivre et une difficulté importante de lalitte contre la pollution empechantIarêutiIIsa- tion des eaux usées traitées serait résolue. Actuellement, les procédés connus pour abaisser la concentration en phosphatesjus- quà une valeur acceptable ne sont le plus souvent pas applica- bles pour des raisons économiques. Le traitement des eaux usées par l'action de bactéries aérobies élimine une partie des phosphates dissous des eaux usées par incorporation à la boue de bactéries. Cependant,le traitement au moyen de bactéries anaérobies ne donne pas de boue et entrain iaêue une digestion des boues d'origine aérobie, ce qui fait que le phosphate incorporé à cette boue d'origine aérobie est à nouveau libéré. L'alun, la chaux et des sels de certains autres métaux, comme les sels de fer, précipitent les phosphates dissous de l'eau, mais des concentrations trop élevées sont nécessa res pour le traftenent. Lorsque des quantités aussi importantes de composés inorganiques sont mises en oeuvre pour la précipitation des ions phosphate en solution, elles peuvent provoquer des modifications indésirables du pH et entrainer des frais excessifs. En outre, le précipité peut se former trop lentement ou peut être trop fra gile et requiers alors des techniques de traitement trop longues ou délicates pour être applicables et/ou des installations de traitement trop grandes et onéreuses.Il serait donc intéressant de disposer de nouveaux procédés perfectionnés permettant d'éli- miner les ions phosphate en solution dans l'eau. L'invention a pour objet un procédé économique pour abaisser la teneur en solides en suspension dans les eaux brutes pour la consommation domestique ou les applications industrielles et dans les eaux industrielles usées et eaux d'égout, au moyen d'un nouvel agent de clarification pour le traitement de ces eaux, qui provoque rapidement la floculation et la sédimentation des solides en suspension, lesquels peuvent être éliminés alors avec facilité et rapidité de façon peu onéreuse dans des insta lations de traitement simples et de dimensionsmodérées. File a également pour objet un nouveau procédé perfectionné de coagulation et de sédimentation des solides finement divisés, principalement inorga-= niques, se trouvant à l'état de suspension relativement diluée dans l'eau, suivant lequel une quantité relativement faible dXad ditifs provoque de façon uniforme la floculation et la séwinenta tion des solides finement divisés en suspension sans incorpora- tion à l'eau de substances ayant un effet nuisible pour l'exécution des procédés industriels et sans pollution des cours d'eau. L'invention permet aussi d'obtenir une boue de sédimentation à teneur en solides relativement plus élevée et à volume relativement plus petit par rapport su volume unitaire d'eau usée trai téeque la teneur et que le volume réalisés dans les procédés chimiques actuels courants, de sorte que cette boue diffère par ses propriétés, par exemple en ce qui concerne la séparation de l'eau, la filtration, la dispersion et la digestion des boues obtenues suivant les procédés courants de traitement des eaux usées et milieux aqueux semblables. La demande de brevet anglais n 39.128/68 du 15 août 1968 au non de J.C. Eck et W.C. Zegel a pour objet l'utilisation de latex organiques synthétiques, cationiqu, anioniques et non ioni quescomme agents floculants pour les solides organiques et inorganiques en suspension dans l'eau. On a cependant découvert à présent que les dispersions de cires cationiques > anioniques et non ioniques sont également des agents de floculation efficaces pour le traitement des suspensions aqueuses et-cue les dispersions de ciresanioniques et cationiques conjointement avec l'alun sont efficaces pour abaisser la teneur en ions phosphate des solutions aqueuses de phosphates. L'invention a pour objet un procédé permettant de réduire la concentration des maties en suspension dans un milieu aqueux, suivant lequel on ajoute à ce milieu un agent de floculation qui est une dispersion de cire L'utilisation d'une dispersion de cire corne agent de floculation dans la clarification de l'eau offre divers avantages, par exemple que les flocs obtenus sédimai- tent plus rapide-ènt, ce qui est très important parce qu'il est alors possible d'augmenter la quantité d'eau souillée subissant le traitement ou d'exécuter le traitement d'une quantité déterminée d'eau en un temps plus tre.f au moyen de la aspersion de cire servant de coagulant ce qui améliore beaucoup l'économie de la clarification. De plus, l'utilisation de la dispersion de cire comme coagulant donne des flocs plus tenaces qui ne désagrègent qu'assez difficilement. Cet avantage est important lorsque l'eau contenant les flocs est amenée à un filtre ou à un autre dispose tif de séparation, parce que les flocs tendent à conserver leur forme et se séparent donc facilement de l'eau. De plus, il est possible d'utiliser la dispersion de cire en quantité moindre qu'un coagulant inorganique pour une clarification équlvalente- de l'eau, ce qui rend l'utilisation de la dispersion de cire économiquement intéressante.Il est évident aussi que l'utilisation d'un agent coagulant organique plutôt qu'inorganique entraîne une diminution de la concentration des solides-dissous et de la con ductilité de l'eau, ce qui rend l'eau meilleure pour de nonbreu- ses applications industrielles. Pour certaines eaux, l'utilisation d'une dispersion de cire améliore également la saveur de l'eau traitée en diminuant ou en supprimant son caractère astringeant. Suivant l'une de ses formes de réalisation, l'invention a pour objet un procédé efficace pour éliminer les ions phosphate de l'eau au moyen d'une combinaison synergique d'alun et d'une dispersion (ou suspension) de cire cationique ou anionique. Par conséquent, dans ce procédé, on ajoute à un milieu aqueux contenant des ions phosphate une dispersion de cire anionique ou cationique et au moins 315 parties d'alun pour 100 parties d'ions phosphate, la quantité de dispersion de cire étant avantageusement d'environ 10 à 400 parties pour 100 parties d'ions phosphate, afin de provoquer une précipitation rapide d'une proportion au moins majeure des ions phosphate. Ce procédé est appelé ci-apres'tprocéQé au phosphate??. Le choix d'une dispersion de cire non ionique, anionique ou cationique pour la floculation des solides en suspension dans l'eau que l'on traite dépend de la nature et de la concentration des solides en suspension. Dans le cas de suspensions principalement inorganiques, la dispersion de cire la plus efficace est d'habitude cationique. Dans le cas d'une suspension principalement organique, sauf si elle est extrêmement diffuse, une dispersion de cire cationique est normalement moins efficace qu'une dispersion anionique parce qu'il faut en utiliser beaucoup trop uniquement pour la neutralisation de la charge. Une concentration beaucoup moindre en dispersion de cire anionique élimine une fraction considérable des matières organiques en suspension. Si une purification plus poussée est recherchée, une partie des matières organiques en suspension peut être précipitée d'abord au moyen d'une dispersion de cire anionique et la clarification finale de l'eau traitée peut être exécutée à l'aide d'une dispersion de cire cationique. La plupart des suspens ions, du fait qu'elles sont au moins pour partie de caractère colloïdal, portent une charge negative, mais beaucoup sont neutres ou ont une charge électrostatique positive. On a découvert à présent que des dispersions de cire non ioniques sont en général des agents floculants de qualité supérieure pour ces suspensions neutres ou à charge posi- tive. Toutefois, les dispersions non ioniques floculent également les suspensions à charge négative, bien qu'une dispersion ionique soit alors en général plus efficace. Le choix de la dispersion de cire servant d'agent de floculation présentant le caractère chimique préféré, c'est-àdire cationique, anionique ou non ionique dans le cas d'une suspension déterminée, est réalisé au mieux de façon empirique, par exemple par agitation à une vitesse uniforme de trois échantillons de la suspension aqueuse dans des gobelets différents, avec addition d'une dose équivalente d'une dispersion de cire anionique, cationique et non ionique, respectivement, puis conservation des suspensions soit au repos soit sous agitation très lente pendant un certain temps. La turbidité de chaque échantillon est alors déterminée. La dispersion de cire assurant la turbidité la plus faible est celle qui est préférable pour le traitement de cette suspension.La nature de la dispersion de cire préférée en particulier parmi d'autres du même type'chimique pour le traitement d'une suspension déterminée peut être établie de même par des comparaisons semblables. Les suspensions aqueuses de solides organiques, inorganiques ou organiques/inorganiques mixtes qui peuvent être traitées peuvent avoir des teneurs en solides variant dans un intervalle étendu, mais de l'eau contenant jusqu'à 20.000 ppm ou da vannage de matières en suspension peut être traitée avec succès. La dose optimum de dispersion de cire servant de coagulant pour une suspension aqueuse déterminée qu'il convient de traiter constitue un cas d'espèce et peut être établie par des essais réels de comparaison (voir Babbitt & Baumann, ??Sewerage and Sewage Treatment'l, Eight Edition, John Wiley and Sons, Inc., New York, 1958, page 449; et Water Works and Sewerage, 1938, 81, 358).Cependant, des concentrations utiles de dispersion de ci ke sont d'environ 0,1 à 50 parties de cire par million de par ici de suspension aqueuse a traiter et. lorsque les matières en suspension sont sensiblement organiques, la quantité préférée de cire est inférieure à environ 10 ppm.Pour des suspensions sensiblement inorganiques, la dose préférée est d'environ 5 à 50 parties de cre pour 1000 parties de matières en suspexlsione Dans le cas d'une concentration exceptionnellement élevée de matières en suspens ion de caractère organique ou inorganique, une dose de cire plus importante, pouvant atteindre 1000 ppm, peut convenir. La concentration en cire de la dispersion est avanta geusenent de 10 à 40R et de préférence de 25 à 40P en poids. Par conséquent, la dispersion de cire est ajoutée en quantité suffisante pour apporter les doses de cire indiquées. Il est évident que les intervalles indiqués sont déterminés principalement par la possibilité d'application économique et que certains résultats peuvent être obtenus dans des conditions très variées tombant même en dehors des intervalles indiqués cidessus. Le procédé peut être exécuté avec succès conjointement avec des techniques classiques diverses de traitement des eaux industrielles usées par digestion, séa=-nentation ou filtration, éventuellement en combinaison. La dispersion de cire servant d'agent coagulant est avantageusement ajoutée à la suspension aqueuse, de préférence sous agitation, de manière que la dispersion de cire se répartisse uniformément dans la suspension avec rapidité,mais sans agitation turbulente dégradant les flocs qui se forment immédiatement lors de l'addItion du floculant. La durée de l'agitation dépend de diverses variables, comme la nature de l'appareil d'agitation, le degré de clarification recherché, la nature du coagulant mis en oeuvre et la quantité qui en est utilisée, mais est de préférence d'environ 10 à 60 minutes bien que, dans certains cas, la clarification requise puisse être assurée par agitation du mélange pendant une durée inférieure à 10 minutes. Après l'agitation, la suspension traitée au moyen de la dispersion de cire est amenée à l'état de repos ou d'agitation très modérée pendant un temps suffisant, par exemple environ 2 à 30 minutes, pour que les flocs puissent se concentrer en un subis trat. Les flocs peuvent être alors séparés au milieu dispersant par toute technique d'isolement convenable, par exemple par sédimentation, décantation, filtration, centrifugation et/ou flottation. Le procédé ce l'invention est particulièrement propre au traitement des eaux d'égout qui sont d'habitude constwtaces par un mélange aqueux dilué de déchets doeaestiques et industriels qu'il est commode et économique d'évacuer au moyen d'eau. Aux fins de l'invention, par neaux d'égout'l, on entend les milieux aqueux ordinaires contenant des quantités sensibles de déchets variés, commue des matières fécales, des déchets domestiques et des déchets industriels, sans limitation aux seuls milieux aqueux appelés d'habitude eaux d'égout et sans limitation aux milieux aqueux qui ont réellement circulé dans des conduits, tuyaux et égouts.Par eau d'égout traitée??, on entend l'effluent d'un bassin de sédimentation primaire ou secondaIre, de filtres à ruissellement, d'installations de traitement au moyen de boues activées ou par aération rapide, d'installations d'aération par contact, de filtres à sable et d'autres iastallations semblables de traitement des eaux d'égout. L'eau d'égout est traitée de préférence successivement au moyen d'une dispersion de cire anionique et d'une dispersion de cire cationique en vue d'un accroissement de l'efficacité des traitements classiques d'épuration. Un traitement classique d'épuration des eaux d'égout consiste de manière générale:: (1) en une sédimentation primaire des eaux d'égout brutes en vue de 'éimination d'une certaine quantité des insolubles en présence2 (2) en une digestion aérobie de l'effluent du bassin de sédimentation primaire, au cours de laquelle des bactéries aérobies assimilent une fraction des matières organiques en suspension et en solution subsistantes avec folsation de nouvelles cellules microbiennes; (3) en une clarification de l'effluent du bassin de digestion où les micro-organismes s'agglutinent en une boue qui est séparée de l'eau traitée;; (4) en un traitement tertiaire au cours duquel la concentration en solides dissous de l'eau est abaissée avant une nou- velle utilisation de l'eau ou son évacuation dans une eau de surface convenable. L'efficacité de la sédimentation primaire peut entre beaucoup augmentée par traitement des eaux d'égout brutes, après admission dans le bassin de sédimentation, au moyen d'une dispersion de cire anionique, et le pourcentage de matières en suspension qui précipitent est significativement plus grand qu'en l'absence de dispersion de cire anionique ou qu'après additionde la meme quantité d'alun ou d'une dispersion de cire cationique.Le traitement de l'eau d'égout brute lors de la sédimentation primaire au moyen d'une dispersion de cire anionique augmente aussi de façon significative l'efficacité de la digestion bactérienne ultérieure, en raison de la quantité moindre de matières en suspension que les bactéries doivent assimiler. La quantité de aispersion de cire anionique utilisée est assez varirble, mai s une quantité de 0,1 à 10 ppm et de préférence de 0,2 à f ppm est normalement efficace. Si on le désire, on peut recourir à des concentrations plus élevées, mais qui ne sont généralement pas nécessaires ni préférées pour des raisons d'économie. Au cours de la clarification après la digestion, la tendance naturelle à l'agglltination des bactéries dans l'effluent de l'appareil de digestion peut être sensiblement améliorée par addition d'une dispersion de cire cationique. De même, après que l'eau a été séparée des bactéries agglutinées, mais avant le traitement tertiaire, elle peut être avec avantage traitée au moyen d'une dispersion de cire cationique qui abaisse davantage la concentration en solides en suspension. Une dose efficace pour le traitement est à ce stade d'environ 5 à 50 ppm de cire. Le précipité de bactéries agglutinées contient fré quemment des quantités sensibles d'eau qui peuvent etre diminuées au moyen de la dispersion de cire cationique, ce qui limite la quantité de matière qu'il faut évacuer. Lorsque la matière en suspension qui doit être coagulée est principalement inorganique et à charge négative, on utilise avec avantage une dispersion de cire cationique, de préférence à raison d'environ 20 à 5G ppm de cire pour 1000 ppm de solides inorganiques en suspension. En vue du fonctionnement satisfaisant d'une installation de clarification classique des eaux industrielles usées, les flocs produits dans l'eau contenant les matières en suspension par traitement à l'aide d'un agent coagulant doivent avoir l'apti- tude à sédimenter dans l'eau en une durée de 5 minutes au maxL-un dans les conditions de l'essai normal en récipient au moyen de 1 litre de s-uspension aqueuse dans des vases cylindriques d'une capacité de 1,5 litre. Les flocs nécessitant une durée plus gran de pour la sédimentation sont considérés comme impropres du point de vue du bon fonctionnement de l'installation de clarification classique.La durée indiquée ci-dessus est considérée comme normale pour la plupart des installations de traitement de l'eau, mais les flocs produits par le procédé de l'invention sont en gé néral capables de sédimenter en environ 30 secondes à 3 minutes, la mesure étant réalisée par e-ssai dans un verre cylindrique, et sont également moins fragiles, de sorte qu'ils sont suscep- tibles de se rompre ou de se fragmenter que lorsqu'ils sont formés -classiquenent au moyen de coagulants tels que l'alun. L'application principale du procédé au phosphate est la réduction de la concentration en phosphates des eaux usées industrielles et municipales qui contiennent d'habitude jusqu'à environ 100 ppm de phosphatesen solution, mais ce procédé peut être appliqué dans le cas d'autres solutions contenant des phosphates, par exemple les eaux de source, les eaux d'exhaure et les eaux de lavage inaustrlelles qui ont respectivement une teneur en ions phosphate relativement faible et très élevée. A condition d'ajouter en quantité suffisante de l'alun et de la dispersion de cire, on peut précipiter virtuellement tout le phosphate dIssous de sa solution aqueuse.Cependant, aux concentrations très élevées en phosphate, c'est-dire de plus d'environ 10.000 ppm, il est en général plus commode de séparer l'eau par évaporation et de recueillir les phosphates à partir du résidu d'évaporation non volatil. Un procédé au phosphate peut être appliqué aussi avec succès en même temps que divers procédés normaux de traitement des eaux usées industrielles ou municipales faisant intervenir une digestion, une sédimentation ou une filtration, éventuellement en combinaison quelconque. Par "eaux usées", on entend aux fins de l'invention également les eaux d'égout, telles qu'elles ont été définies ci-dessus dans le sens attribué par les spécialistes du traitement de l'eau et de l'épuration. La précipitation des ions phosphate d'une solution aqueuse par addition de sels hydrosolubles de certains métaux, comme l'alu- minium, le fer, le cuivre, le zinc et le calcium, est pratiquée depuis de nombreuses années. Une difficulté résultant de l'utilisa- tion de ces sels est que l'eau traitée, bien qu'elle puisse être zensiblement exempte de phosphate contient en concentration élevée des ions métalliques qui sont nuisibles pour les installations, le bétail, les animaux et les plantes en général et I'ho=e,et un autre inconvénient est qu'il en résulte parfois un abaissement indésirable du pE-. Malgré ces inc-onvénients-, les sels métalliques et en-par ticulier l'alun sont beaucoup utilisé pour l'élimination des phosphates -en solution dans les eaux usées ~Par alun",on-en- tend ici le sel de formule [Al2(SO4)3.14H2O], c'est-à-dire le sulfate d'aluminium tétadécahydraté d'un poids moléculaire ae 594,4. Par union phosphate", on entend lion P04- d'un polars moléculaire de 95. Sur base purement stoechiométrique, il faut 1 mole 'alun pour neutraliser 2 moles d'anionsphosphate, et le rapport stoechométrique pondéral alun : phosphate est donc d'environ 3,15:1. Le mécanisme exact par lequel l'alun précipite le phosphate en solution n'est pas parfaitement élucidé (voir par exemple Bjerrum, Chien. Revus. 1950, /6, 381). Cependant, on sait que la quantité d'alun nécessaire pour la précipitation sensiblement com- plète des ions phosphate d'une solution aqueuse est influencée sensiblement par divers facteurs, outre la quantité des ions phosphate en présence, à savoir : 1. Le pH de la solution aqueuse de phosphates 2. La présence dans la solution d'autres anions formant aussi des sels insolubles de l'aluminium 3. La quantité Ce matière solide en suspension dans la solution aqueuse de phosphates. L'influence des autres anions éventuellement présents sur la quantité d'alun nécessaire pour précipiter les ions phosphate est raisonnablement certaine puisqu'ils entrent en compéti- tion avec les ions phosphate pour la consommation des cations alu minium. Plus la quantité de ces anions en présence est élevée, plus la quantité d'alun nécessaire pour la précipitation du phosphate dissous est importante. L'effet du pH est moins évident. Dans une certaine mesure, les ions hydroxyle peuvent entrer en compétition avec les ions phosphate pour la consommation des ions aluminium. Cependant, ce phénomène n'explique pas parfaitement le fait que l'intervalle optimum de pH pour 1'élimination des ions phosphate par l'alun est d'environ 4 à 7,5. h des pE moins élevés ou plus élevés, la quantité d'ions phosphate éliminée est moindre pour une mene quan tité d'alun ajoutée. L'effet des ratières en suspension est analogue à celui des autres anions ci-dessus parce qu'une fraction de l'alun ajoute tée est consommée par la floculation des matières- en suspension et ne peut donc réagir avec des ions phosphate. L'effet de concentrations relstivement élevées on ions phosphate, c'est-à-dire de plus d'environ 50 ppm,dans les solutions sur la quantité d'alun nécessaire pour la précipitation du phosphate de ces solutions n'est pas facile à expliquer. Lorsque la concentration en ions phosphate dans l'eau atteint de telles valeurs, des quantités d'alun relativement plus abondantes sont né cessaires pour la précipitation d'une quantité unitaire de phosphate. Même dans les conditions idéales de l'élimination des phosphates, c'esSà-dire en l'absence de matières en suspension et d'anions en compétition à un pH d'environ 6,0, une quantité au moins stoechiométrlque d'alun est nécessaire pour éliminer complètement les ions phosphate, indépendamment au fait qu'on utilise l'alun seul ou conjointement avec une dispersion de cire. Comme on l'a indiqué ci-dessus, une quantité stoechimétrique d'alun est d'environ 315 parties d'alun pour 100 parties d'ions phosphate.Pour les eaux usées ordinaires qui contiennent des anions qui entrent en compétition et/ou des matières en suspension, ou bien dont le pH tombe en dehors de l'intervalle de 4 à 7,5, une quantité un peu supérieure à 315 parties d'alun pour 100 parties d'ions phosphate en solution est en général nécessaire pour l'élimination sensiblement complète de ces ions. Par ??éîimination sensiblement complète", on entend que la concentration en ions phosphate de l'eau traitée n'excède pas environ 5 ppm. Les algues re- quièrent une concentration en ions phosphate de plus d'environ 5 ppm pour proliférer de façon excessive. L'élimination des ions phosphate dissous par traitement de l'eau contenant les phosphates au moyen d'alun seul suscite un certain nombre d'inconvénients qu'évite le procédé de l'invention. 1. L'oau ayant une teneur relativement élevée en matières en suspension et/ou en aut.rffl anions outre les ions phosphate,requiert en général sensiblement plus que la quantité stoechiométrî- que d'alun pour la précipitation du phosphate. lorsque de telles eaux sont traitées conformément au procédé de l'invention, l'excès de phosphate sur la quantité stoechiométrique qui est nécessaire pour la précipitation du phosphate est en général beaucoup moindre. 2. Lorsque l'eau contenant du phosphate est traitée au moyen d'alun seul, le précipité contenant le phosphate séformeet se- dimente souvent lentement. Ce phénomène est évidemment gênant parce qu'il exige à des temps de sédimentation excessifs et/ou des cuves de sédimentation trop vastes. L'un des critères importants de l'efficacité au traitement des eaux usées. est le volume d'eau usée tratéep & .unité de temps pour. une installation d'une dinen- sion determinée. Le précipité contenant les phosphates est obtenu de façon sensiblement plus rapide lorsque l'eau usée est traitée conformément au procédé de l'invention. 3. Pour un traitement rapide et commode, il est désirable que le précipité contenant les phosphates (c'est-a-uire les flocs) soit aussi durable que possible ou comme on le qualifie d'habitude suffisamment ferme. Les flocs qui sont insuffisaar;ent fermes peuvent se désagréger lorsqu'ils sont séparés de l'eau exempte de phosphate par les procédés classiques, comme la décantatlon, la centrifugation et la filtration. Les flocs obtenus par le procédé de l'invention sont fermes et par conséquent faciles à séparer par des procédés classiques de l'eau exempte de phosphate. L'alun et la dispersion de cire peuvent être ajoutés simultanément ou en suite immédiate, de préférence sous agitation. Dans le dernier cas, on peut ajouter indiféremment l'un ou l'autre en premier lieu. L'agitation permet la répartition de l'alun et de la dispersion de cire de façon homogène dans l'eau traitée. L'agitation est arrêtée dès que l'alun et la dispersion de cire sont répartis de façon sensiblement homogène, le temps -nécessaire à cette fin dépendant de diverses variables, comme la forte de l'agitateur, la nature de la dispersion de cire utilisée, la quantité de dispersion, la quantité de phosphates,et peut être d'environ 2 à 60 minutes et même parfois inférIeur à 2 minutes. Peu après la fin de l'agitation, un précipité comprenant l'alun et les constituants de la dispersion de cire,de même qu'une fraction majeure des ions phosphate initialement dissous dans l'eau, commence à se former. Un repos d'environ 5 minutes à 1 heure est normalement suffisant pour la précipitation de la majeure partie du phosphate en présence. Lorsqu'il convient de traiter un volume exceptionnellement important d'eau ou bien de l'eau à teneur très -éle- vée en phosphate, un repos pouvant atteindre 2 jours peut être nécessaire pour la formation complète du précipité. Cependant, pratiquement dans tous les cas, le précipité se forme plus rGpide- ment lorsque le traitement est exécuté conformément à l'invention plutôt qu'au moyen d'alun seulement. L'eau surnageante qui est alors virtuellement exempte de phosphate dissous peut être séparée avec facilité suivant des procédés clássiques. L'effet synergique de la dispersion de cire et de l'alun est mis en évidence par le fait que l'addition de la cire seule donne un précipité qui ne contient sensiblement pas-de phosphate. Si la dispersion de cire et l'alun sont ajoutés séparëXient dans un ordre quelconque,mais avec un délai appréciable entre-lès deux addItions, l'effet est sensiblement le même que si l'alun avait été ajouté seul. Ce n'est que lorsque l'alun et la-dispersion de cire sont ajoutés simultanément ou Immédiatement ljùn-après l'autre que l'effet est sensiblement supérieur à celui d'une addition d'alun seul. La décision d'utiliser une dispersion de cire anionique ou cationique pour précipiter le phosphate sous de l'eau traitée dépend de la nature et de la concentration des autres constituants tant en suspension qu'en solution. Dans la plupart des cas, la dispersion de cire la plus efficace est une dispersion cationique. Cependant, dans une eau contenant de grandes quantités de matiè::esor- ganiques en suspension, comme des eaux d'égout brutes,une dispersIon de cire cationique est normalement moins efficace qu'une dispersion anionique, parce qu'une quantité beaucoup trop iimportante en est consommée pour la neutralisation de la charge des particules en suspension qui sont principalement colloïdales et donc à charge né native. Une concentration beaucoup moindre- en dispersion de cire anionique et en alun élimine en général une fraction considérable des matières organiques en suspension et précipite en outre le phosphate dissous. La détermination de la nature chimique préférée pour la dispersion de cire, c'est-à-dire son caractère cationique ou anionique, pour une solution contenant des phosphates d'un type particulier est exécutée au mieux de façon empirique comme indiqué cidessus.- Après addition de l'alun et de la dispersion de cire, puis répartition homogène de ces deux constituants dans la solution, on maintnlent celle-ci au repos ou sous agitation modérée pendant un délai déterminé qui est d'habitude d'environ 5 mi nutes. On sépare alors l'eau surnageante du précipité éventuel. e précipité doit contenir une fraction majeure du phosphate ini tialement dissous dans l'eau plus l'alun et la cire. La teneur en phosphate de l'eau surnageante peut être déterminée alors. La dose optimum d'alun et de dispersion de- etre- pour toute eau qu'il convient de traiter est égalementun- cas d'espèce et peut être déterminez par des -essais de comparaison réels ,tout comme la nature de la dispersion de cire préférée-. Ordinairement, une quantité de 500 à. 1000 parties d'alun peur 100 parEès de phosphate et pour la plupart des milieux aqueux d'environ 10 à 400 parties de dispersion de cire est une dose généralement efficace, Dais dans certains milieu aqueux contenant de grandes quantités de matières en suspension et/ou d'anions autres que des ions phosphate ou qui sont fortement acides ou basiques, des quantités relatives un peu plus importantes d'alun et/ou de dispersion de cire peuvent être nécessaires. Les dispersions de cire utilisées dans le procédé ail phosphate ont avantageusement une finesse d'environ 5 microns au m znum. Par 'dispersion de cire", on entend aux fins de l'invention un système aqueux, c'est-à-dire un système biphasique,dans lequel une cire solide particulaire constitue la phase interne dis- continue en dispersion dans la phase externe aqueuse continue. Souvent, en raison d'une analogie proche, on qualifie ces dispersions erronément d'émulsions, mais le terme "émulsion11 doit être appliqué limitativement à des systèmes dans lesquels la phase interne et la phase continue sont toutes deux liquides.On qua lifie de "cationique", "anionique" ou "non ionique?? une dispersion dont la partie hydrophobe de layent dispersant, c'est-à-dire émulsionnant, pour la cire a une charge positive,négative ou nulle, respectivement. Les dispersions de cire doivent être distinguées des latex organiques synthétiques cationiques, anioniques et non ioni- ques de la demande de brevet précitée parce que ces derniers sont préparés par polymérisation radicalaire en émulsion d'un monomère à non-saturation éthylénique. Les particules polymères de ces latex sont de calibre sens iblo- ment colloïdal et, lorsqu'elles sont coagulées, ne peuvent reformer un latex par remise en émulsion. contraire, les dispersions de cire sont formées par dispersion d'une cire naturelle ou synthétique dans de l'eau en présence d'un agent émulsionnant cationique, anionique ou non ionique, un mélange fondu de la cire et de l'ém.ulsionnant étant ajouté à de l'eau vivement agitée, de préférence à environ 95 C, de façon que la cire fondue se disperse dans l'eau entres fins globules quiconsti- tuent une dispersion d'un solide très fin après refroidissement au-dessous du point de fusion de la cire. Les cires d'un point de fusion d'environ 40 à 1300C peuvent être dispersées efficace ment de cette-façon. En variante, mais non de préférence, la cire fondue peut être ajoutée à un mélange agité d'eau et usseul- sonnant ou bien, lorsque la cire a un point de fusion inférieur au point d'ébullition de l'eau, un mélange de cire, d'eau et d'é- mulsionnant peut être chauffé sous agitation jusqu'au-delà du point de fusion de la cire. Il est évident qu'après la coagulation, les dispersions de cire, au contraire des latex organiques synthétiques, peuvent être renises en émulsion suivant les techniques de dispersion précitées. Elles constituent des fluides faciles å manipuler qui se dispersent-commodément dans les suspensions aqueuses qu'il convient de traiter. En variante, les solutions diluées des dispersions de cire sont- stables au cours d'un long stockage. Par "cire", on entend ici un solide organique plastique glissant qui peut être fondu facilement c'est-à-dire une cire naturelle ou une matière synthétique semblable ayant les propriétés physiques de la cire, comme l'insolubilité dans l'eau, mais qui peut être dispersée dans de l'eau au moyen d'un émulsionnant cationique, anionique ou non ionique et qui a un point de fusion d'environ 40 à 13000. Les constituants préponacrants sin & unia-ues,des cires naturelles sont des hydrocarbures, alcools monohydroxylés et acides gras saturés de lO à t atomes de carbone, ces divers composés pouvant être présents à l'état libre ou sous forme d'esters. De petites quantités d'eléfines, d'alcools et d'acides non saturés ainsi que d'haroxy- et/ou céto-alcools et acides peuvent être présentes aussi. Les cires naturelles sont sensiblement exemptes de molécules aromatiques et d'éléments autres que le carbone, l'hydrogène et l'oxygène. Par exemple, la cire d'abeille consiste essentiellement en un mélange d'acides gras, d'alcools gras et d'hydrocarbures satures de 25 à 31 atomes de carbone. Les cires synthétiques consistent en général en esters, en hydrocarbures aliphatiques saturés,en hydrocarbures aliphatiques partflellement oxydés ou en copolymères éthylène/ester non saturé d'un poids moléculaire s'élevant jusqu'à environ 5000. La cre de polyéthylène synthétique consiste essentiellement en hydrocarbures normaux d'un poids moléculaire de 1500 à 5000. Des exemples de cires appropriées sont les cires anomales et végétales, comme la cire d'abeille, le spermaceti, la cire de carnauba, la cire d'ouricury, 12 cire de canne a sucre, la cire de raffa, la cire de candélilla, les cires de terre comme l'ozo- kérite, la cire de montagne, la cérésine et la cire de lignite, les cires de pétrole, comme la cire de paraffine et la cire mi crocristalline ayant subi une oxydation, de même que des cires synthétiques, comme les stéarates de glycol, -la cire de Fisher Tropsch oxydée, le polyéthylène de haut poids moléculaire craqué,la cire oepoXyéthylèneoxydée-qui est préférée surtout si elle est de bas poids moléculaire et a un pointde fusion de 95 à 110 C, le polyéthylène de bas poids moléculaire oxydé et hydrolysé et les copo- lymères cireux de bas poids moléculaire de l'éthylène avec un ou plusieurs comonomères à non-saturation éthylénique, couple l'acide acrylique, l'acide méthacrylique, l'acétate de vinyle, le méthacrylate de méthyle, la vinyl-pyrrolidone, l'acrylamide, l'oxyde d'éthylène, la vinyl-lmidazoline, la vinyl-tétrhydropyrimidine et l'acrylate d'éthyle. La préparation d'un certain nombre de ces polymères cireux est àécrite dans le brevet belge n0704.004. Si on le désire, on peut utiliser un mélange de cires,mais d'habitude cela n'est pas particulièrement avantageux. On peut utiliser de nombreux émulsionnants cationiques, anioniques ou non ioniques compatibles, mais pour la préparation des dispersions cationiques ou anioniques, on préfère les énulsion- nants les plus fortement ioniques. La nature spécifique et la quantité d'émulsionnant dépendent de la nature de la cire ou des cires en présence et des conditions de dispersion, mais des quantités d'environ 2 à 100, et de préférence de 10 à 25 ou 50 g d'e- mulsionnant conviennent en général pour 100 g de cire. Si on le désire, on peut utiliser une combinaison d'émulsionnants de même nature, c'est-à-dire une combinaison d'émulsionnants cationiques ou une combinaison d'émulsionnants anioniques.De même parfois, une combinaison d'émulsionnants comprenant un émulsionnant cationique ou anionique et un émulsionnant non ionique peut être utili séeavec avantage. Il est évitent que pour la préparation de dis- persions non ioniques, on peut utiliser un seul émulsionnant non ionique quelconque ou un mélange de tels agents. Des exemples d'émulsionnants cationiques appropriés sont les sels quaternaires dérivant d'acides organiques ou inorgant- ques appropriés ou les sels d'acides inorganiques et de- composés sz-os, comme les amines primaires dérivant d'acides gras de 10 à 30 atomes de carbone, les dérivés di- à décaéthoxylés ae ces amines, les amines aliphatiques et alicycliques secondaires et tertiai- res contenant au total 2 et de préférence 10 à 30 atomes de carbone, les cr.::ves éthoxylés de ces aines secondaires comptant jusqu'à 15 radicaux éthoxy, les amides dérivant des acides gras ci-dessus et de la 2-amino-éthyl-imi@azoline, des 2-alkyl-imida- zolines et 2-alkc'yl-imiQazolines et de la l-hydroxyéthyl-imida- zoline dont les radicaux alkyle ou alkényle comptent 10 à 30 atomes de carbone, les dérivés triméthéylés ou triéthylés des n-al kylanines de 10 à 30 atomes de carbone, et des amines d'acides gras et esters corresponuants de 10 à 30. atomes de carbone, les alkylamines ou araîkylamines diméthylées contenant au total 1 à 30 atomes de carbone, la l-amino-2-glyoxaline ou l-hydroxyéthyl-2glyoxaline (imidazole) et les amides et esters correspondants dé- rivant d'acides gras de 10 à 30 atomes de carbone et les N-alkyl- pyridines dont le radical alkyle compte 10 à 30 atomes de carbone. Des acides convenables pour la réaction avec le compose azoté basique sont notamment l'acide chlorhydrique, l'acide bronhydrique, l'acide iodhydrique, l'acide sulfurique, l'acide sulfureux, l'acide benzène -sulfonique, l'acide toluène sulfonique, l'acide phosphorique, l'acide nitrique, l'acide acétique, l'acide oxalique, l'acide propionique, l'acide tartriqué, l'acide citrique, l'acide sulfamique, l'acide glycolique, l'acide diglycolique et l'acide éthylènediaminetétra-acétique. Des sels acides convenables sont notamment le sulfate d'ammonium, le bisulfate de sodium, le bisulfate de potassium, l'hydrogénosulfate de méthyle et le phosphate acide de sodium. Des émulsionnants cationiques particulièrement préférés sont notamment leschlorhydrates et acétates quaternaires des alkylimidazolines ou alkénylimidazolines dont le radical alkyle ou alkényle compte 10 à 30 atomes de carbone, les chlorhydrates et acétates quaternaires d'amines primaires de 15 à 25 atomes de carbone ayant subi l'éthoxylation avec Jusqu'à 15 radicaux éthoxy, les chlorures de n-alkyl-triméthylammonium dont le radical alkyle compte 10 à 20 atones de carbone et les chlorhydrates ou acétates quaternaires d'amines primaires de 10 à 20 atomes de carbone. Des agents émulsionnants anioniques convenables sont les sels d arimonium et de métaux alcalins des alkyl-sulfonates et aikyl-sulfates primaires et secondaires de 10 à 30 atomes de carbone, des alkyl-benzènessulfonates de 8 à 20 atomes de carbone, des alkyl-naphtalène sulfonates de 8 à 20 atomes de carbone, des sulfates d'alcoolsaliphatiques de 8 à 20 atomes de carbone, des sulfates d'alcoolsaliphatlques éthoxylés dont l'alcool compte 10 à 30 atones ae carbone et des sulfates des alkyl phénols éthoxylés dont le radical alkyle compte 5 à 20 atomes de carbone, de même que les sels de métaux alcalins ,o'amjonium et quaternaires d'amines d'acides gras de 12 à 30 atones de carbone, les radicaux hydrocarbyle de l'ammonium quaternaire comptant jusqu'à 4 atomes de carbone. Des exemples d'agents émulsionnants non ioniques convenables sont les alkyl-phénols polyéthoxylés dont le radical alkyle compte 7 à 30 atones de carbone; les acides gras et alcools gras polyéthoxylés dont l'acide ou l'alcool compte 7 à 30 atomes de carbone, les alkylphénoxy polyéthylènoxy méthanols dont le radical alfyle compte 7 à 30 atomes de carbone, les huiles végétales polyéthoxylées et les amides d'acides gras comptant 7 à 30 atomes de carbone, ainsi que les alkanolamines de 2 à 6 atomes de carbone. Les émulsionnants non ioniques préférés sont les poly- e'thylènoxyéthanols ci-dessus parmi lesquels on préfère spéciale- ment les composés dont le radical altyle compte 8 à 13 atomes de carbone. L'émulsionnant doit être soluble dans l'eau à raison d'au moins 2:o en poids. Un accroisserent de la longueur des radicaux alkyle de la molécule de l'émulsionnant tend à diminuer sa solubilité dans l'eau, tandis qu'un accroissement au nombre des radicaux éthoxy augmente la solubilité dans l'eau.Le degré d'étho- xylation approprié adapté à la longueur du radical alkyle assurant le degré minimum requis de solubilité dans l'eau peut être téter miné avec facilité. L'invention est illustrée par les exemples suivants dans lesquels les parties et pourcentages sont en poids, sauf in diction contraire; les dispersions sont préparées par add-tion d'un mélange fondu de cire et d'un émulsionnant à de l'eau vivement agitée à 950C, puis par refroidissement du mélange Jusqu'à la température ambiante, moment où l'agitation est interrompue, les doses indiquées sont données en parties en poids de cire par million de parties d'eau contenant les matières en suspension et la cire de polyéthylène oxydée, sauf indication contraire, a une teneur en oxygène de 3,% et un poids moléculaire de 1750. EXEMPLE l On agite de l'eau d'égout brute (500 ml) et une dispersion de cire anionique ( 1 ppm) avec une palette (7,6 cm x 2,5 cm) à 100, 30 et 10 tours par minute pendant 1, 4 et 5-minutes res pectivement,et on détermine alors la quantité des solides en suspension en filtrant un échantillon (50 sl) sur un filtre en fibres de verre dans un creuset de Gooch et en notant la variation de poids du filtre en fibres de verre. Le tablcau I indique que le procédé ci-dessus est extrêmement efficace pour le traitement des eaux égout brutes. TABLEAU I Cire Emulsionnant Dose Quantité de soli (ppm) des restant en suspension après le traitement mg/litre Polyéthylène oxydé- Sel de la morpho- 1 4 line et de l'acide oléique Cire de carnauba Sel de la morpho- 1 6 n 3-NC line et de l'acide oléique Cire de Fisher- Sel au Sipanol 2El 1 56 Tropsch oxydée et de l'aclde (poids moléculaire oléique 2000) Cire de paraffine Sel du Sipanol 2El* 1 6 oxydée et de l'acide (poids moléculaire oléique 1400) Eau brute (témoin) Pas de traitement - 100 e Diéthylamine plus 1 unité d'oxyde d'éthylène. EXEMPLE 2 On agite l'effluent (500 mi) d'une installation d'épuration des eaux égout suivant la technique des boues activées et une dispersion de cire cationique (6 ppm) à 60 tours par ulnu- te au moyen d'une palette (7,6 cm x 2,5 cm) pendant 10 minutes, puis on laisse sédimenter le mélange pendant 10 minutes.On mesu re alors la transmit tance d'un échantillon en lumiere d'une longueur d'onde de 650 millimicrons et on la compare à celle de l'eau désionisée, les résultats étant précisés au tableau Il, qui indique qu'une dispersion de cire cationique est très efficace pour éliminer les matières solides en suspension de l'eau effluente d'une installation d'épuration des eaux d'égout suivant la technique des boues activées. TABLEAU Il Cire Emulsionnant Dose Transmittance (ppm) de l'eau % Polyéthylène oxydé Sel ou Hodag C-1000-0+ 6 98 et de l'acide acétique Cire de carnauba Sel du Sipanol 1S2 6 99 n 3-NC et de l'acide acétique Cire de polyéthy- idem 6 98 lène oxydé Eau (témoin) Pas de traitement - 84 où R représente le radical oléyle O Stéarylamine et 2 unités d'oxyde d'éthylène. EXEMPLE 3 On chauffe du kaolin (100 g), de l'acide sulfurique (150 g) et de l'eau (50 g) à 12000 sous agitation pendant 4 heu res de manière à libérer le-sulfate d'aluminium de l'argile. La suspension résultante (1 g de solides/litre) requiert une durée très longue pour la sédimentation. L'addition d'une quantité de 15 ppm à peine d'une dispersion de cire non ionique (cire de polyéthylène oxydé additionnée d'un monoalkylphénoxypolyZéthylè noxy] éthanol dont le radical aikyle compte 12 atomes de carbone, comme éulsionnant) donne des flocs de grande dimension qui sédimentent rapidement. EXEMPLE 4 On agite de la boue d'un appareil d'aération (1 litre) provenant d'une installation d'épuration des eaux d'égout suivant la technique des boues activées, dans un cylindre gradué de l litre en présence de la dose requise de dispersion de cire, l'agitation se faisant par retournement à plusieurs reprises du cylindre ferme.Après sédimentation pendant 20 minutes, on mesure le volume de matière sédimentée et on le compare au volume obtenu dans le cas d'une boue non traitée Le tableau III indique qu'une quantité consiaérable d'eau est éliminée d'une boue provenant d'une installation d'épuration des eau a'égout sui- vant la technique des boues activées lorsque cette boue est traitée à l'aide Q'une dispersion de cire cationique. TABLEAD III Cire Emulsionnant Dose Pourcentage de (ppm) réduction du volume de la boue en 20 mi nutes Polyéthylène Sel du Sipanol 1S2 et 80 44 oxydé de l'acide acétique Sel de l'rmeen T** et 40 35 de l'acide acétique *t amine- ae suif (R-NH2) EXEMPLE 5 On soumet de l'eau usée (500 ml) provenant de la produc- tion du poly (chlorure de vinyle) par polymérisation en émulsion et contenant 1400 ppm de poly(chlorure de vinyle) en suspension à la floculation (en appliquant la séquence d'agitation de l'exemple 1) au moyen de 10 ppm d'une dispersion cationique d'une cire de polyéthylène oxydé (teneur en oxygène 3,6,; poids moléculaire 2000) émulsionnée au moyen de l'acétate d'un mélange d'amine de suif et d'oléylimidazoline ou R1 représente un radical CH2CH2OH et R2 représente un radical oléyle, servant d'agent dispersant, ce qui met en évidence une sédimentation beaucoup accélérée des fines particules du polymère. EXEMPLE 6 Les eaux usées provenant du lavage de la houille fralache ment extraite de la mine contiennent en suspension de-s matières principalement inorganiques qui sédimentent très lentement (en virion 7,53 mètre par heure) et cette vitesse de sédimentation (qui est la vitesse à laquelle l'eau contenant la matière en suspension se sépare en une couche supérieure limpide et une-couche inférieure trouble. nettement discernables, une vitesse de sédimentation de i, 53 mètre par heure indiquant qu'après 1 heure axe repos la cours che supérieure de 1,53 mètre dans une cuve contenant cètte eau est limpide) n'est pas affectée appréciablement par l'addition de 15 ppm d'amidon, tandis que l'addition de 15 ppm d'amidon et de 15 ppm de cire de polyéthylène oxydé dispersée par l'acétate de l'oléylimidazoline dc l'exemple 5 oeagtnente la vitesse de sédimen- tation jusqu'à 16,2 mètres par heure. EX PLU 7 On agite de l'eau (500 ml) contenant une suspension d'un polymère styrène-divinyl-enzène Lle styrène portant des radicaux -N-(CH3)3+Cl-] avec une palette (7,6 cm x 2,5 cm) à 60 tours par minute, tandis qu'on y ajoute 10 ppm de cire sous forme de dis- persion. Après agitation pendant 10 minutes, on laisse sédimenter le mélange pendant 5 minutes et on prélève un echantillon d'eau. On mesure la transmittance de cette eau en lumière de 650 millimicrons et on la compare à celle de l'eau désionisée. Cire Emulsionnant Dose Transmittance (ppm) % Polyéthylène oxydé Sel du Sipanol 2ML++ et 10 95,2 de l'acide oléique Sel du Sipanol 2El et 10 96,2 de l'acide oléique Eau (témoin) Pas de traitement - 90,8 ++ Homologue méthylé du Sipanol 2El. EXEMPLE 8 On traite de la cire de polyéthylène. oxydé fondue, agitée (40 g, teneur en oxygène 3,2 , indice d'acide 16, indicé d'estérification 18, poids moléculaire numérique moyen 3400) au moyen d'acétate de l'hydroxyéthyl-2-oléylimidazoline (10 g), puis on ajoute le mélange sous vive agitation à de l'eau (13v g) à 959C pour obtenir par refroidissement jusqu'à la température ambiante une dispersion aqueuse stable et homogène de cire. EXEMPLE 9 Partie A Sous agitation, à raison de 100 tours/minute, on ajoute de l'alun (73 ppm) à une aliquote d'eau effluente (pli 7,7, teneur en ions phosphate 16 ppm) provenant d'une installation de traitement des eaux usées par les boues activées, puis on poursuit l'agitation pendant 2 minutes. très 10 minutes de repos, on separe par filtration sous vide le précipité pour obtenir un filtrat contenant alors 5,4 ppm d'ions phosphate. Partie B En opérant comme en A, on ajoute la aispersion de cire (20 ppn) de l'exemple 3 et de l'alun (73 ppm) simultanc.nent à une seconde aliquote, le filtrat obtenu ne contenant alors plus que 1,7 ppm d'ions phosphate. Partie C En appliquant le procédé de l & partie B, on traite une troisiène aliquote au moyen de la dispersion de cire (20 ppm), mais sans apport d'alun pour obtenir un précipité faible, le filtrat contenant alors encore toujours 16 ppm d'ions phosphate. EX '4PLE 10 On prépare une dispersion de cire par le procédé de l'exem- ple 8, mais au moyen de 25 g de l'acétate. On détermine la quantité d'alun nécessaire pour abaisser la concentration en ions phosphate de divers échantillons d'eau usée effluente d'une installation de traitement jusqu'à 5 ppm, de même que la quantité d'alun et de dispersion de cire (en addition simultanée) nécessai- re pour une menue réduction. On applique le procédé précisé dans la partie A de l'exemple 9, la différence étant qu'on laisse reposer l'effluent traité pendant 5 minutes et non 10.Les résultats obtenus sont donnés au tableau IV. TABLEAU IV Teneur initiale en Quantité d'alun qui Quantités requises ions phosphate -est nécessaire lors- d'alun et de disper qu'elle est utilisee sion de cire seule 26,9 170 100 + 25 16,8* 280 200 + 20 6,5 30 20 + 5 ; Cet échantillon d'eau effluente contient des quantités très sensibles de matières organiques en suspension et par conséquent une quantité exceptionnellement élevée d'alun ou d'alun et de dispersion de cire est nécessaire pour la précipitation du phosphate. Il est évident que lorsqu'on utilise une dispersion de cire et de l'alun, l quantité d'alun nécessaire pour uneélimination des phosphates est moindre. Par conséquent, le pH se modifie moins et l'apport des autres ions,cotntoe les ions aluminium et sulfate, est moindre. EXEMPLE ll En appliquant le procédé de l'exemple 10, on constate qu'une suspension de bentonite (å 200 ppm) dans une solution aqueux se de phosphate (à 23 ppm de phosphate) qui.est semblable à de l'eau de laverie de mine requiert 130 pym d'alun pour un abaissement de la teneur en phosphate au-dessous de 5 ppm,alors qu'une quantité de 90 ppm d'alun et de 20 1pm de la dispersion de cire suffit pour la même réduction. EXE:LE 12 En appliquant le procédé de l'exemple 10, on constate que des eaux usées brutes (à 10,4 ppm d'ions phosphate) contenant une quantité appréciable de natières organiques en suspension requièrent lors ppm d'alun utilisé seul pour un abalsseiaent de la teneur en ions phosphate jusqu'a 5 ppm, mais qu'il suffit de 150 ppm d'alun et de 25 ppm de la dispersion de cire anionique Lforlaée de la cire de polyéthylene oxydé (40 g) de l'exemple 8 et de tallate de potassium (20 g da sel de potassium des acides du tallol ) et d'eau (125 ml)] pour obtenir le menue résultat EXEMPLE 13 En appliquant le procédé de l'exemple 10, on traite de l'eau usée (d 23,6 ppm d'ions phosphate) an moyen d'alun (100 ppm) de manière à obtenir un filtrat aqueux contenant 6,8 ppm de phosphate; d'autre part, on procède de même et on agite le mélange pendant 2 minutes, puis on le laisse reposer pendant 5 minutes, après quoi on y ajoute 20 ppm de la dispersion de cire de l'exemple 10 et on agite le mélange pendant 2 minutes, puis on le laisse reposer pendant 5, le filtrat contenant 6,6 ppm de phosphates c'est-à-dire sensiblement la même quantité que si on utilise de l'alun uniquement.Au cours d'un troisième essai, on ajoute d'abord 20 ppm de la dispersion de cire, on agite le mélange pen dant 2 minutes et onle laisse reposer 5 minutes pour obtenir un filtrat contenant 6,8 ppm de phosphate, ne différant donc pas non plus de celui obtenu au moyen d'alun uniquement. Cependant lors- qu'on ajoute simultanément 100 ppm d'alun et 20 ppm de dispersion de cire, le mélange étant agite pendant 2 minutes, puis mis a reposer pendant 5 minutes, on obtient un filtrat ne contenant que 2,6 ppm de phosphate.Si on ajoute 100 ppm alun, après quoi on agite le mélange pendant 30 secondes et on ajoute 20 ppm de dispersion de cire, puis on poursuit l'agitation pendant 2 minutes et on laisse reposer le tout pendant 5 minutes on obtient un filtrat à 3,1 ppm de phosphate, ce qui démontre que l'addition immé- diatement consécutive de l'alun et de la dispersion de cire est sensiblement aussi efficace que l'addition simultanée. EXEMPLE 14 Sous agitation, on traite au moyen de-50 ppm d'alun un échantillon d'eau usée synthétique (200 ppm de bentonite dans de l' eau désionisée à 23,6 ppm d'ions phosphate apportés sous forme de phosphate de sodium), on poursuit l'agitation pendant 5 minutes, puis on laisse reposer e mélange pendant 15 minutes pour obtenir un filtrat contenant 5,8 ppm d'ions phosphate. Partie B On procéde comme en A en traitant un second échantillon de cette eau usée simultanément au moyen de 50 ppm d'alun et de 20 ppm de dispersion de cire de l'exemple 8, pour obtenir un filtrat contenant 4,0 ppm d'ions phosphate, ce qui démoIltre que même dans le cas de l'eau contenant simultanement des ions phosphate et des anions d'autre nature, la combinaison a'alun et de dispersion de cire est supérieure a l'alun seul pour la réduction de la teneur en ions phosphate au-dessous de 5,0 ppm. EXEMPLE15 En appliquant le procédé de 1'exemple 14 dans les condations précisées ou tableau V, on traite une aliquote d'une eau usee synthétique analogue à celle de l'exemple 14, mais contenant 26,6 ppm d'ions phosphate. TABLEAU V Partie Alun Dispersion de Durée d'a- Durée de Teneur en (ppm) l'exemple 8 gitation, repos, ions phos (ppm) minutes phate du filtrat (ppm) A 50 - 5 5 min. 14,6 B 50 - 5 10 min. 13,8 C ; 50 - 5 l5min. 12,9 50 - 5 15h. 5,0 EF 50 20# S spin. 50 20# 5 15 min. 4,3 + addition simultanée avec l'alun. Les résultats ci-dessus montrent que le procédé de i'in- vention permet de former les flocs plus rapidemellt que lorsque le traitement est exécuté à l'aide d'alun seul. EXEMPLE 16 Partie A Au moyen de 50 ppm dealun,on traite une eau effluente d'une in- stallation de traitement des eaux d'égout contenant 25,4 ppm de phOr plia te, puis on agite le mélange pendant 5 minutes à 100 tours/minute et on le laisse reposer pendant 5 minutes,de manière à obtenir un filtrat à ll,8 ppm d'ions phosphate. Partie B On répète les opérations de la partie A, mais après repos, on agite le mélange à nouveau pendant 5 minutes à 35 tours/minute, après quoi on le filtre. Le filtrat contient 16,8 ppm d'ions phosphate. Partie C On répète les opérations de la partie A, mais en ajoutant aussi 10 ppm de la dispersion de cire de l'exemple 8, auquel cas le filtrat contient 6,4 ppm d'ions phosphate. Partie D On répète les opérations de la partie C, mais en agitant le mélange à nouveau pendant 5 minutes à 35 tours/minute après le repos, le filtrat contenant alors 6,8 ppm d'ions phosphate. Ces experiences démontrent que les flocs obtenus par le procédé au phosphate de l'invention sont plus fermes et moins facilement fragmentés par l'agitation ,de sorte qu'il est plus facile de les amener à une installation classique où ils sont séparés de l'eau surnageannte. EEMPLE 17 On traite des aliquotes d'ne eau effluente d'une installation de traitement des eaux d'égout contenant 27, ppm d'ions phosphate au moyen d'alun (75 ppn) et de diverses dispersions de cire (20 ppm) qu'on ajoute simultanément, l'agitation étant de 5 minutes à 100 tours/minute et suivie de 15 minutes de repos avant la filtration. Les résultats sont donnés au tableau VI. TABLEAU VI Cire Emulsionnant Teneur en ion phosphate de l'eau traitée (ppm) Polyethylène oxyde Sel de morpholine et d'a cide oléique 4,5 Cire de Carmauba n 3-NC Sel de morpholine et d'a cide oléique 5,0 Cire de Fisher-Tropsch Sel d'acide oléique et de oxydée (P'I 2000) Sipanol 2E1 1 4,7 Cire Emulsionnant Teneur el ion phosphate de l'eau traitée (ppm) Paraffine oxydée Sel d'acide oleique et de Sipanol 2El 4,4 Polyéthylène oxydé Sel d'acide acétique et de Hoyau C-l0O-0 3,8 Cire de Carnauba n 3-NC Sel d'acide acétique Sipanol 1S2 4,8 Polyéthylène oxydé Sel d'acide acétique et de Sipanol 1S2 2,9 Polyéthylène oxydé Sel d'acide acétique et de Sipanol 1S2 3,1 Cire d'abeilles Sel d'acide acétique et d'Armeen T# 4,8 Polyethylène oxydé Sel d'acide oléique et de Polyéthylène oxydé Sel d'acide oléique et de Sipanol 2 El 4,0 + Anime de suif (R-MH2) dont le radical R est un raaical oléyle. EXEMPLE 18 Sous agitation, on ajoute simultanément 500 ppm d'alun et 100 ppm de la dispersion de cire de l'exemple 8 à de l'eau de lavage d'une exploitation minière contenant 115 ppm d'ions phosphate. On poursuit l'agitation pendant 10 minutes, puis on laisse reposer l'eau pendant 15 minutes et on sépare par décantation le liquide surnageant du précipité. Le liquide décanté contient 4,9 ppm d'ions phosphate. Un traitement au moyen de 500 ppm d'alun unio,uement exécuté de la même façon donne un liquide surnageant contenant 17,7 ppm d'ions phosphate. R E V E N D I C A T I O N S. I - Procédé pour abaisser la teneur en matières en suspension d'un milieu aqueux, carGctéris en ce qu'on ajoute un agent floculant qui est une dispersion de cire a ce milieu. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé e. ce qu'on obtient une dispersion de cire cationique, anionique ou non ionique en dispersant une cire uans-un milieu aqueux en présence d'un agent émulsionnant cationique, anionique ou non ionique,res- pectivement. 3 - Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la cire est une cire synthétique et avantageusement une cire de polyéthylène oxydé ayant de préférence un point de fusion de 95 à 1100 C, ou bien la cire de carnauba. 4 - Procédé suiva.lt l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dispersion de cire contient 10 à 40% et de préférence 25 à 40% en poids de cire la quantité ajoutée au milieu aqueux étant avantageusement de 0,1 à 50 parties de cire par million de parties de milieu aqueux. 5 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière en suspension est sensiblement inorganique et à charge négative on utilise une dis- persion de cire cationique et de préférencé, le milieu aqueux est une eau de lavage de la houille, la quantité de cIre étant avanta geusement de 20 à 50 parties par million de parties de matières en suspension. 6 - Procédé suivant l'une quelzonque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le milieu aqueux comprend des ions phosphate hydrosolubles, la dispersion de cire est une dispersion de cire cationique ou anionique et de l'alun est ajouté à raison d'au moins 315 parties pour 100 parties d'ions phosphate, de sorte que la teneur en ions phosphate du milieu est réduite, l'alun et la dispersion de cire étant ajOutés de préférence simule tanément. 7 - Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'on ajoute 10 à 400 parties de dispersion de cire pour 100 parties d'ions phosphate 8 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, 6 et 7,caractérise en ce que la dispersion de cire est une dispersion de cire anionique et le milieu aqueux est une eau d'égout brute, ou bien la aispersion de cire est une dispersion de cire cationique et le milieu aqueux est de l'eau d'égout traitée. 9 - Procédé suivant la revendication , caractérisé en ce qe le milieu aqueux est de l'eau d'égout brute subissant un traitement an cours duquel:: (a) une fraction de la ratière insoluble en suspension de l'eau d'égout brute est amenée a sédimenter en presence d'une dispersion de clre anionique, avantageusement en quantité de U,l à 10 et de préférence de 0,2 à 2 parties par million de parties de milieu aqueux, (b) le liquide surnageant obtenu en (a) est soumis G une digestion bactérienne aérobie, et (c) l'effluent obtenu en (b) est clarifié en présence d'une dispersion de cire cationique, de préférence en quantité de 5 à 50 parties par million de parties du milieu aqueux. 1Q ^ Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière floculée est éliminée par filtration ou décantation. ll - Matière floculée, caractérisée en ce qu'elle est obte nue par un un procédé suivant l'une quelconque des revendications pré cedentes. 12 - Milieu aqueux ayant une teneur réduite en matières en suspens ion et/ou en ions phosphate caractérisé en ce qu'il est obtenu par le procédé suivant l'une quelconque ces revendications l à 10.