Brevet FR2181520A1 — publié le 19731207

La présente invention a trait à un procédé et un appareil pour l'épuration par décantation chimique des eaux chargées en matières solides et, en particulier des eaux peu chargées. Le procédé d'épuration par floculation et décantation a été étudié depuis longtemps déjà et il existe de nombreux appareils sur le marché pour sa mise en oeuvre, appelés : décanteurs chimiques, décanteurs-floculateurs, clarificateurs, épaississeurs, décanteurs à lit de boue, décanteurs à circulation de boue, décanteurs à canes profonds, etc... On connaît, en particulier pour le traitement des eaux peu chargées, les décanteurs à lit de flocons et à circulation de boue. Dans ces derniers, les boues reprises à la base sont renvoyées dans la zone de réaction, le but étant de réaliser le meilleur contact possible entre les flocons en cours de formation et les flocons plus gros déjà formés. Ce contact favorise la formation et le grossissement des flocons. Le lit de flocons, outre qu'il améliore les possibilités de contact, joue également le rôle de lit filtrant. Une étude poussée des possibilités d'épuration des eaux chargées a mis en évidence un autre facteur permettant d'améliorer de façon importante le processus de floculation-décantation. De nombreuses mesures faites sur des eaux chargées avec les produits les plus divers établissent que la clarification d'une eau présente un point optimum pour une concentration en solides bien déterminée de 11 eau à épurer et quegbmême, la vitesse de décantation des solides en suspension est maximale pour une certaine concentration. L'appareil de décantation objet de l'invention permet de réaliser ces conditions optimales de concentration en solides de l'eau à épurer en vue d'obtenir la meilleure clarification possible et la vitesse de décantation maximale, ce qui permet de traiter dans un même appareil un débit d'eau plus important. Ce décanteur comporte à sa partie inférieure, en plus du dispositif habituel pour évacuer la pulpe épaissie, un dispositif de soutirage équipé d'un système de réglage du débit en fonction de la concentration en solides de l'alimentation, relié au conduit d'alimentation. Le dispositif de soutirage est déplaçable dans un plan vertical et/ ou orientable dans tout autre plan afin de pouvoir prélever la pulpe à recycler au niveau choisi et, par là-m8me, choisir la qualité des flocons et la concentration qui soient les plus favorables. Les dessins annexés permettent de mieux se rendre compte du fonctionnement du décanteur objet de l'invention. La fig. 1 représente une réalisation particulièrement intéressante de cet appareil. Les fig. 2 et 3 représentent d'autres formes de réalisation du décanteur. Sur la fig. 1 qui présente une coupe verticale du décanteur, on distingue quatre zones définies par les lettres a, X, C et D. A correspond à la zone d'eau clarifiée. B correspond à la zone de réaction dans laquelle les flocons se forment et ceux qui sont déjà formés grossissent, 11 écart entre flocons étant encore suffisant pour qu'ils ne se gênent pas mu tuellement. C correspond à la zone de compression où les flocons commencent à se gêner mutuellement. D correspond à la zone de tassement. L'eau à traiter, les réactifs chimiques ou floculants sont introduits dans la chambre supérieure (1) par le conduit central (3) qui débouche dans la zone B ; l'eau clarifiée déborde et est évacuée par le seuil (4) ; il se crée donc dans la zone B un courant ascendant qui entrain les produits solides de l'alimentation à travers la couche de flocons déjà formés. Des flocons plus gros se forment et tombent par gravité dans la zone C. Ils passent par la pointe de la chambre (i) dans la chambre (2) et arrivent dans la partie inférieure D dans laquelle le tassement peut s'effectuer tranquillement. Par un moyen connu, la boue épaissie peut être évacuée en (5) à intervalles fixes. En (6), un dispositif de soutirage débouche dans la chambre (2). Il est déplaçable dans un plan vertical et/ou orientable dans tout autre plan de façon à pouvoir soutirer des produits épaissis à un niveau déterminé de la partie supérieure de cette chambre (2). Ces produits sont renvoyés par l'intermédiaire d'un dispositif (7), par exemple une pompe à diaphragme, dans la conduite d'alimentation (3). Un système de mesure-régulation (8) relié au dispositif (7) permet de régler le débit soutiré en fonction de la concentration en solides de l'eau alimentée dans le décanteur en vue d'obtenir la concentration d'alimentation optimale pour un fonctionnement efficace de l'appareil. Il va de soi que le mode de réalisation décrit et représenté ne l'a été qu'à titre d'exemple et qu'il peut subir de nombreuses modifications sans sortir du cadre d'e l'invention. Il peut être prévu plus d'un dispositif de soutirage. La chambre inférieure (2) peut également adopter la forme représentée schématiquement aux fig. 2 et 3. Dans le cas de certains produits difficiles, on pourrait prévoir un dispositif de raclage dans la chambre inférieure, La présente invention trouve son application dans la plupart des problèmes d'épuration de liquides et d'eaux résiduaires. Elle s'applique tout particulièrement au traitement d'eaux peu chargées, quelle que soit la nature du floculant utilisé ou lorsque l'addition d'un réactif chimique pour précipiter certains produits qu'on veut éliminer s'avère nécessaire, par exemple lorsqu'on veut débarrasser une eau des ions calcium, magnésium ou fer qu'elle peut contenir. REVENDICATIONS 1) Procédé pour le traitement des eaux par floculation-décantation des produits solides présents ou des précipités formés par l'ad dition de réactifs chimiques dans un décanteur comportant au moins une zone avec lit fluidisé de flocons et une zone calme inférieure > caractérisé par le fait qu'une quantité réglable de solides est prélevée dans la zone inférieure et remise en circuit avec l'eau à traiter de manière à donner à la pulpe totale d'ali mentation la concentration correspondant à la vitesse de décan tation maximale et/ou à la clarification maximale. 2) Appareil pour la réalisation du procédé selon 1) tel qu'un dé canteur caractérisé par le fait qu'il comporte à sa partie in férieure, en plus du dispositif habituel d'évacuation de la pulpe épaissie, un ou plusieurs dispositifs de soutirage équipés d'un système de réglage du débit en fonction de la concentration en solides de l'alimentation et reliés au conduit d'alimentation du décanteur de façon à mélanger la pulpe soutirée avec l'eau à traiter. 3) Appareil selon 2) caractérisé par le fait qu'un au moins des dispositifs de soutirage est déplaçable dans un plan vertical et/ou orientable dans un plan horizontal pour prélever la pulpe à recycler à des niveaux choisis. 4) Appareil selon 3) caractérisé par le fait que la pointe du décan teur débouche à sa partie inférieure dans une seconde chambre qui est munie des différents dispositifs de soutirage.