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"PERFECTIONNEMENTS AUX PROCEDES DE TRAITEMENT DE L'EAU PAR DES REACTIFS PRECIPITANTS".
On sait qu'on peut réduire considérablement la dureté des eaux ou solutions renfermant des bicarbonates en précipitant ceux-ci par addition d'un réactif approprié tel que la chaux qui fixe l'acide carbonique libre et agit sur les bicarbonates avec formation de carbonate de chaux dont la solubilité dans l'eau libre d'acide carbonique est très faible.
L'inconvénient de cette méthode de traitement est la lenteur de la réaction et de la décantation du précipité boueux et léger qui trouble l'eau traitée. Pour éviter les dépôts dans les tuyau-
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teries ou les appareils d'utilisation on doit donc prévoir des décanteurs très encombrants et fort coûteux.
On sait également que le traitement est grandement amélio- ré quand on maintient volontairement du précipité boueux en sus- pension dans la chambre à réaction. Les phénomènes chimiques sont beaucoup plus rapides et on obtient une boue moins fine qui dé- cante mieux et plus vite. L'opération peut se faire dans des ré- servoirs coniques, l'arrivée d'eau se faisant vers le bas où la section horizontale est faible et où les filets liquides peuvent maintenir les boues en suspension, tandis que vers la partie su- pêrieure de forte section le liquide est calme et se sépare des particules les plus légères.
Toutefois il a toujours été reconnu dans ce procédé que l'agitation du liquide ne devait nulle part être forte à défaut de quoi les particules boueuses se brisent et se divisent en particules exagérément fines, de telle sorte que les difficultés de décantation deviennent à nouveau très grandes comme dans les procédés antérieurs.
Dans un procédé récent on a au contraire proposé d'adopter une très forte vitesse du courant d'eau à son entrée dans la chambre de réaction conique, mais en opérant en présence de grains durs de carbonate de chaux qui, en raison de l'extrême agitation de l'eau, restent en suspension à la partie inférieure de la chambre en dépit de leur forte densité. Dans un tel pro- cédé le carbonate de chaux précipité n'est plus sous forme de boues légères, mais il se dépose sous forr de dépôt dur sur les grains eux-mêmes. La réaction est extrêmement rapide et grâce à la forte densité des grains, la décantation est instantanée.
Tout se passe en fait comme si les boues obtenues dans les procédés anciens étaient constituées par une matière amorphe, fortement hydratée et pour ainsi dire gélatineuse, tandis que les
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dépôts suivant le procédé ci-dessus seraient cristalline. Pour la clarté des explications, et étant entendu qu'il n'en résulte aucune limitation du domaine de l'invention, on supposera ci- après que cette façon de voir correspond bien à la réalité et l'on distinguera entre les boues amorphes et les dépôts durs et cristalline.
Le procédé qui précède se distingue essentiellenent des pro- cédés avec mise en suspension des boues. Tout d'abord, comme on l'a expliqué plus haut, les particules de boues molles et forte- ment hydratées sont très fragiles, ce qui limite le degré d'agita- tion maximum dans la chambre de réaction. Au contraire, les grains durs sont très résistants et peuvent supporter n'importe quel de- gré d'agitation sans risque appréciable qu'ils se divisent. D'au- tre part, en raison de la forte densité des grains vis à vis de la densité des boues hydratées qui est voisine de celle de l'eau, la mise en suspension des premiers exige précisément un degré d'a- gitation minimum bien supérieur au degré maximum que peuvent sup- porter les secondes.
Enfin pour cette raison la vitesse à la par- tie supérieure d'un appareil à boues doit être très faible pour permettre la décantation de celles-ci, alors que dans un appareil à grains on peut admettre des vitesses considérablement plus grandes, donc des sections plus petites et un encombrement moin- dre, sans aucun danger d'entraînement de matière. Il en résulte également qu'on peut adopter des récipients coniques avec un angle de cône bien plus petit qu'avec les appareils à boues; la variation de vitesse du courant d'eau y est plus régulière et les conditions de travail se trouvent améliorées. Les appareils respectifs pour la mise en oeuvre des deux procédés ainsi que leurs caractéristiques de fonctionnementsont donc essentiellement différentes.
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Dans le procédé à charge de grains l'introduction préalable dans la chambre de réaction de grains durs de carbonate de chaux (marbre concassé ou analogue) ajusqu'ici été considérée comme in- dispensable pour amorcer en quelque sorte la précipitation cris- talline recherchée. On admettait que ces grains constituaient des centres sur lesquels s'opérait exclusivement la cristallisation et qu'à défaut de ceux-ci cette dernière, c'est à dire le dépôt sous forme dure, n'était pas possible.
Suivant la présente invention, au contraire, dans le procé- dé de traitement de l'eau par des appareils renfermant des grains en suspension, on ne procède à aucune introduction préalable de grains de marbre concassé ou autre dans la chambre de réaction, mais on met en marche l'appareil en rejetant l'eau traitée à l'égout (ou en l'envoyant dans des appareils décanteurs) jusqu'au moment où des grains se sont formés d'eux-mêmes au sein du liqui- de en quantité suffisante pour assurer e fonctionnement normal à la façon connue.
Des recherches ont en effet permis de constater que, contrai- rement à ce qui avait été admis jusqu'à ce jour, il peut y avoir cristallisation, c'est à dire dépôt sous forme dure, en l'absence de toute charge préalable de grains, si l'on respecte les condi- tions de vitesse et d'agitation requises dans les appareils des- tinés à fonctionner avec de telles charges, conditions qui, comme sus-exposé, sont essentiellement différentes de celles corres- pondant aux appareils à suspension de boues.
Suivant l'invention, par conséquent, on utilise un appareil à suspension de graine, mais sans y introduire aucune charge préa- labié de marbre concassé ou autre. La réaction se produit à l'in- térieur de l'appareil entre l'eau brute amenée à grande vitesse et la chaux introduite sous forme d'eau de chaux ou de lait de
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chaux. Au début du fonctionnement, cette réaction ne produit exac- tement comme dans les procédés anciens, c'est à dire qu'il se for- @ me un précipité boueux très léger qui trouble l'eau et qui ne peut- se décanter dans le cas considéré en raison de la grande vitesse admise dans les appareils prévus pour fonctionner avec charge de grains.
L'eau qui s'échappe de l'appareil est donc inutilisable et on la rejette (bien qu'on puisse bien entendu l'utiliser si l'on dispose de décanteurs suffisants).Mais au bout d'un certain temps de marche, variable suivant les cas, on constate qu'il se forme des grains à l'intérieur de l'appareil. La formation de précipités boueux diminue rapidement et finit par cesser entière- ment. On peut alors utiliser l'eau sortant de l'appareil qui se trouve ainsi en état de fonctionnement normal.
Le phénomène sur lequel repose la présente invention est difficile à expliquer. On peut supposer que les eaux renferment toujours des grains cristallins infinitésimaux qui fonctionnent pour amorcer la cristallisation du précipité; cette hypothèse est rendue vraisemblable par le fait que l'addition de grains durs en une autre matière que le carbonate de chaux (silice, par exemple) facilite notablement l'amorçage de la précipitation cristalline. Dans cette première hypothèse ce serait l'eau brute traitée qui finirait par amener elle-même la charge de grains indispensable.
Dans une seconde hypothèse, on peut supposer que la cristallisation se produit au lieu de la précipitation sous forme amorphe ou boueuse dès que sont remplies certaines condi- tions limites d'agitation du liquide dans la chambre de réaction, mais que les cristaux infinitésimaux produits sont presque tous entraînés par le courant d'eau avant d'avoir pu grossir; ils ne en restent donc pas/suspension dans la zone de réaction et ne peuvent empêcher la formation de boues dans les filets liquides les moins
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agités.
Ce n'est qu'après un certain de marche que les grains in- finitésimaux non entraînés arrivent à grossir suffisament pour rester de façon stable dans l'appareil et jouer leur rôle normal=
Quelle que soit l'explication adoptée, l'invention permet de mettre en marche les appareils du genre en question sans avoir à les charger au préalable, çe qui évite des frais de matière première et de transport. Les grains formés naturellement sont plus réguliers ce qui, dans certaines installations, peut con- duire à de meilleurs résultats.
-Résumé-
Procédé de mise en marche des appareils de traitement de l'eau par un réactif en présence de grains durs, consistant à faire arriver l'eau et le réactif dans l'appareil sans charge préalable de grains et à n'utiliser l'eau traitée que lorsque les grains se sont formés d'eux-mêmes au sein du liquide.