Brevet FR2579586A1 — publié le 19861003

La présente invention concerne un traitement chimico- physico-biologique mis en oeuvre dans un bassin de floculation pour rendre potables les eaux de surface. La caractéristique inventive est focalisée par utilisation d'une matière micro-granulaire poreuse dans un milieu à pH basique exempt de chlore pour permettre la prolifération bactérienne et l'utilisation d'un agent coagulant chimique à dose très réduite appropriée pour floculer les substances non biodégradables. L'épuration biologique selon la technique antérieure est effectuée dans des bassins de floculation ou décantation selon une technique purement chimique ou purement biologique, mais pas avec un système idoine pour la mise en oeuvre simultanée des deux procédés. La présente invention s'applique surtout aux eaux peu polluées ayant des valeurs de DBO de l'ordre du milligramme par litre et aux eaux ayant des taux de charge bactérienne également inférieurs à 10 000 colonies par cm d'eau. Dans le traitement des eaux à rendre potables, on ajoute habituellement dans le bassin de floculation du carbone en poudre qui s'agglomère au flocon et est évacué avec celui-ci; cette technique ne permet pas la récupération du charbon actif, ne prévoit pas la suppression de la chloration préalable ni le maintien d'un pH basique, par suite le carbone exerce seulement une fonction d'adsorbant. Il existe des systèmes de traitement qui prévoient d'alourdir le flocon de l'eau floculée par l'addition de micro-sable. La matière sédimentée est libérée du flocon et recyclée, dans le même but de lester la boue dans le bassin de floculation. On a maintenant découvert que,si l'on remplace la matière micro-granulaire siliceuse par une matière pyroclastique, par exemple de la pierre ponce, en éliminant la pré-chloration, en maintenant par des bases le pH à des valeurs constantes et non éloignées de 8, on crée des conditions aptes à favoriser la forma- tion d'une biomasse active dans l'épuration biologique. La présente invention a donc pour objet un procédé d'épuration des eaux en écoulement vertical dans lequel le courant d'eau à épurer est additionné d'un courant de matière granulaire fonctionnant comme accélérateur de décantation et d'un agentfloculant, caractérisé en ce que la matière agissant comme accélérateur de décantation comprend une matière granulaire macroporeuse ayant des particules de 20 à 200 pm et une surface spécifique inférieure à 200 m2/g, ladite matière granulaire poreuse étant apte à recevoir la charge bactérienne active dans l'épuration biologique. On entend par matière granulaire macroporeuse une matière ayant une dimension moyenne de pores supérieure à 10 nm (100 A), comme la pierre ponce de préférence. Dans le procédé selon l'invention, le courant d'eau à épurer, si cela est nécessaire, est préalablement aéré pour donner une teneur en oxygène dissous correspondant sensiblement à des conditions aérobies. Dans le procédé selon l'invention, le courant d'eau à épurer est préalablement additionné d'alcali pour maintenir dans le bassin de floculation une valeur de pH sensi- blement voisine de 8 et de toute façon constante et comprise entre 7,4 et 8,1. Un autre avantage du procédé réside dans le fait qu'il n'est pas nécessaire d'ajouter des agents épaississants générale- ment utilisés selon la technique connue, tels que par exemple alginates, bentonites, amides et polyéLectrolytes de synthèse tels que polymères d'acrylamide et de méthacrylamide. D'autres avantages et caractéristiques du procédé selon la présente invention seront évidents à la lecture de l'exemple suivant en référence à la figure unique du dessin annexé qui illustre schématiquement le procédé de l'invention. Dans un clarificateur G du type "CYCLOFLOC" à lit fluidisé, on alimente en A une eau ayant les caractéristiques suivantes: T.O.C. (x104 %) = 1,8 NH (x10-4%) = 0,26 pH = 7,9 Turbidité = 20 J.T.U. Concentration de réactifs ajoutés: agent floculant (polychlorure d'aluminium, x104 %)) = 1,2 exprimé en A1203 Alcali (NaOH, x-4 =. Alcali (NaOH, x10 %) = 5. On alimente le cLarificateur en F avec un accélérateur de décantation constitué de: 2,5 L de granules poreux de pierre ponce d'un diamètre compris entre 20 et 200.m par m3 d'eau à traiter en 1 h. On décharge en B du fond du clarificateur G La boue résultant de la sédimentation des flocons et la matière associée à celle-ci. On alimente au moyen d'une pompe C un hydrocyclone séparateur D avec la boue soutirée. On décharge par le haut de l'hydrocyclone D les flocons E plus légers et par le bas la matière granulaire de support des bactéries qui est recyclée en F au clarificateur G. La durée de séjour de l'eau dans le clarificateur est de 1 h. L'eau épurée extraite en H du clarificateur G présente les caractéristiques suivantes: -4 T.O.C. (x10-4 %) = 1,2 Turbidité = 1,5 J.T.U. -A NH (x104 %) = moins de 0,1 Le T.O.C. est réduit de 33 % et l'ammoniac est réduit à une valeur négligeable, ce qui prouve la concomitance d'une épuration biologique à l'intérieur du clarificateur G. Il entendu que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation préférés décrits ci-dessus à titre d'illus- tration et que l'homme de l'art peut y apporter diverses modifi- cations et divers changements sans toutefois s'écarter du cadre et de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dans un procédé d'épuration des eaux par floculation en courant vertical, dans lequel on ajoute au courant de l'eau à épurer un courant de matière granulaire agissant comme accélérateur de décantation et un agent floculant, le perfectionnement qui consiste en ce que la matière agissant comme accélérateur de décantation comprend une matière granulaire microporeuse ayant des dimensions de particules comprises entre 20 et 200 pm et une surface spécifique de moins de 200 m2/g et en ce que l'on ajoute dans le courant d'eau à épurer une substance à réaction basique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite matière granulaire est une matière pyroclastique de préférence la pierre ponce. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le pH est maintenu constant à une valeur comprise entre 7,4 et 8,1. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la matière granulaire poreuse agissant comme accélérateur de décantation est séparée de la boue et recyclée dans le courant d'eau à épurer. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on aère le courant d'eau à épurer pour donner une teneur en oxygène dissout correspondant sensiblement aux conditions aérobies.