Brevet FR2397881A1 — publié le 19790216

On peut effectuer l'xpuration d'un effluent ou plus généralement a séparation d'une suspension contenant des particules (ou gouttelettes), par le procédé de flottation dans une cuve, dont la surface libre est à la pression atmosphérique, en produisant des microbulles qui sont introduites à la base de la cuve et qui sont susceptibles de se fixer sur ces particules pour les amener à la surface libre par effet de poussée dtArchimède. La presente invention a pour objet un perfectionnement à ce procédé, consistant à mettre en pression l'espace libre au-dessus de la surface de la suspension a traiter dans la cuve de flottation. Cette disposition a pour effet d'augmenter le grossissement des microbulles par diffusion gazeuse dans la cuve lors de leur montée vers la surface libre, assurant un meilleur entraMnement des particules, autorisant l'utilisation d'une cuve de flottation de plus petites dimensions, pour I' epu ration d'un meme debit de suspension, et permettant, lorsque l'on effectue la production des microbulles à la base meme de la cuve par la méthode classique de détente dTun liquide sursature, une économie considérable d'énergie (de l'ordre de cinq fois) due à la faible pression nécessaire pour produire ces bulles dans un milieu en dépression. Selon un mode de réalisation intéressant, on peut produire la dépression dans la cuve de flottation par une circulation de la suspension par effet de siphon, en plaçant ladite cuve rendue étanche, au-dessus du niveau d'alimentation de la suspension et en la reliant à celui-ci par une canali sation à circulation montante, 1' évacuation de la suspension après traitement dans la cuve étant effectuée par une canalisation descendant à un niveau inférieur au niveau d'alimentation. n suffit d'une pompe à vide de faible puissance pour amorcer le siphon et entretenir cette dépression en évacuant l'air introduit dans la cuve par les bulles arrivant au travers de la surface libre. Dans ce mode de réalisation on peut, en variante, produire les microbulles au niveau d'alimentation de la suspension, à la base de la canalisation à circulation montante. Dans ces conditions, les bulles ainsi formées grossissent par ascendance sous l'effet combiné du gradient hydrostatique et de diffusion gazeuse dans ladite canalisation lors de leur montée vers la cuve de flottation en dépression, assurant avec le grossissement; qui se produit encore dans cette cuve, des bulles de dimensions aptes à assurer un excellent entraihe- ment vers la surface libre des particules de l'effluent. Les caracteristiques et avantages de I'invention ressortiront dans la description de deux formes de réalisation données, ciWaprès, à titre d'exemples : - La figure 1 est une vue schématique d'une installation selon l'invention. - La figure 2 est une vue schématique d'une variante de réalisation. On voit sur la figure I une réalisation selon llinvention pour l'épuration d'un effluent par flottation, comportant un réservoir 1 alimenté en effluent à traiter par une conduite 25 et dont le niveau est maintenu à une cote N1, par des appareils classiques de détection et de contrôle non représentés. Cet effluent est amené par une canalisation verticale 2, jusqu'à la base d'une cuve étanche de flottation 3, laquelle comporte un déversoir 4 au-dessus duquel se déversent avec du liquide, les particules qui ont été amenées à la surface de l1effluent dans la cuve 3, ces particules étant évacuées par une canalisation 5. L'effluent traité est évacué de la cuve 3 par une canalisation 6 en amont du déversoir, pour être amené dans un réservoir 7, le niveau de l'effluent dans ce réservoir étant à une cote Na, plus basse qne la cote N1 du niveau de l'effluent dans le réservoir d'alimentation I, de sorte qu'il se produit sous l'action de cette différence de niveau N1 Na une circulation par le seul effet de siphon entre le réservoir d'alimentation I et le réservoir de réception 7 de Peffluent traité, provoquant une dépression dans Ia cuve étanche de flottation 3 au-dessus du niveau N3 de l'effluent entraltement. L'ef fluent traité est évacué du réservoir 7 par une conduite 26. Une pompe à vide 8 de faible puissance permet d'amorcer le siphon et d'évacuer l'air introduit dans la cuve par les bulles arrivant au travers de la surface libre. Une partie de l'effluent traité du réservoir 7 est repris par une conduite 9 par une pompe à moyenne pression 10 pour entre amené dans une chambre 11 comportant une arrivée d'air 12 pour obtenir un liquide contenant de l'air dissous, dont le contrZe est effectué par un appareil de mesure 13 qui commande un régulateur 24 d'injection d'air. Ce liquide contenant de l'air dissous en quantité contrôlée est amené, par un conduite 14 à la base de la cuve de flottation 3 où un organe de détente 15 produit des micro'balles qui sont injectées en 16 à la base de ladite cuve, la formation de bulles à partir de cette pression génératrice moyenne étant possible grace à la dépression existant dans la cnve de flottation. Du fait de la dépression au-dessus du niveau N3 de Effluent dans la cuve de flottation, les bulles injectées en 16 à la base de cette cuve grossissent par diffusion gazeuse lors de leur montée vers la surface libre, assurant un excellent entrainement des particules, qui sont ensuite évacuées au-dessus du déversoir 4, et ensuite par une conduite 5 débouchant dans une cuve 27. On peut, en variante, au lieu d'injecter les microbulles en 16 à la base de la cuve, les injecter en 17 dans une zone au-dessous de la cuve de flottation encore en dépression, dans la canalisation 2 au moyen d'une conduite 18 tracée en pointillés et d'un organe de détente 19, de sorte qutil se produit un premier grossissement des bulles par ascendance dans cette canalisation sous l'effet combiné du gradient hydrostatique et des diffusions gazeuses. On voit sur la figure 2 une variante de I'installation de la figure 1, dans laquelle l'injection des microbulles, au lieu de se faire en 16 à la base de la cuve de flottation 3, s'effectue en 20 à la base de la canalisation verticale 2 au moyen d'un organe de détente 21, le liquide sursaturé provenant de la chambre il étant amené par une conduite 22 à cet organe de détente. Cette solution nécessite une pompe de reprise 23 de haute pression au lieu de la pompe 10 de moyenne pression utilisée dans la réalisation montrée dans la figure 1, car l'injection des microbulles ne se fait pas dans un milieu sous vide. Par contre, les microbulles ainsi injectées en 20 grossissent par ascendance sous l'effet combiné du gradient hydrostatique et de diffusion gazeuse dans la canalisation 2 lors de leur montée vers la cuve de flottation sous vide 3, assurant un premier grossissement important qui combiné avec celui qui se produit encore dans cette cuve, forme des bulles de dimensions aptes à assurer un très bon entraînement des particules vers la surface libre N3 de la cuve. REVENDICATIONS 1/ Procédé pour la séparation d'une suspension contenant des particules ou gouttelettes, par flottation dans une cuve (3), en introduisant à la base de cette cuve, des microbulles susceptibles de se fixer sur ces particules pour les amener à la surface libre (N3) par effet de poussée dlArchimède, caractérisé en ce que lton met en dépression l'espace libre au-dessus de la surface (N3) de la suspension dans la cuve de flottation (3). 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cuve de flottation (3) est étanche et en ce que la dépression dans Itespace au-dessus de la surface (N3) de la suspension dans ladite cuve de flottation est assurée par une circulation de la suspension par effet de siphon, des moyens (8) étant prévus pour amorcer et entretenir cette dépression. 3/ Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on produit les microbulles à l'entrée meme de la cuve de flottation (3), à sa base (16). 4/ Dispositif pour l'application du procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cuve de flottation (3) est placée au-dessus du niveau d'alimentation (N1) de la suspension, et reliée à celui-ci par une canalisa tion (2) à circulation montante, l'évacuation de la suspension après traite- ment dans la cuve étant effectuée par une canalisation (6) descendant à un niveau (N2) inférieur au niveau d'alimentation (N1), un moyen d'aspiration (8) assurant l'amorçage et l'entretien de la dépression. 5/ Procédé pour l'application du dispositif de la revendication 4, caractérisé en ce que l'on produit les microbulles dans le haut (17) de la canalisation (2) à circulation montante, à proximité de la base de la cuve de flottation (3). 6/ Procédé pour l'application du dispositif de la revendication 4, caractérisé en ce que lton produit les microbulles à la base (20) de la canalisation (2) à circulation montante.