Installation de filtration.
La. présente invention concerne une installation de filtration comprenant un bassin alimente en eau brute et comportant un lit de sable filtrant, l'eau filtrée éta. nt soutirée par une conduite d'évacuation à débit constant de manière à maintenir le niveau de l'eau dans le bassin a une valeur déterminée au-dessus du lit de sable Après un certain temps de fonctionnement du filtre, le sable s'encrasse et ne laisse plus passer un débit d'earu eorres- pondant à celui de la conduite d'évacuation.
Il s'ensuit que, dans le bassin, le niveau d'eau monte et qu'un nettoyage du sable s'impose.
Pour effectuer le lavage du sable, on refoule en contre-courant à travers le lit de sable de l'eau propre et de l'air comprimé. Dans les filtres à soutirage de l'eau filtrée courants, pour effectuer le lavage, il faut :
lo. Arrêter l'évacuation de 1'eau filtrée,
2"arrêter l'admission'd'eau brute,
3 ouvrir l'admission d'eau propre sous pression,
4"ouvrir l'admission'd'air comprimé,
5"ouvrir l'évacuation des eaux boueuses.
Or, aumoinsune partie de ces opérations doivent être effectuées manuellement. Pour remettre l'installation en. service, il faut effeetuer toutes ces opérations en sens inverse.
I1 est évident que la surveillance que né cessitent ces installations est fastidieuse et fort gênante.
La présente invention a pour objet une installation de filtration comprenant un bas
sin alimenté en eau brute et comportant un
lit de sable filtrant et une conduite d'évacuation de 1'eau filtrée munie d'un dispositif de réglage de son débit, de manière à maintenir, aussi longtemps que l'état de propreté du sable le permet, le niveau d'eau dans le bassin à une valeur approximativement constante et dans laquelle le nettoyage du lit de sable est réalise par contre-courant, c'est-à-dire par refoulement d'air et d'eau à travers le sable, un dispositif d'évacuation automatique de l'eau de lavage étant prévu.
Cette installa
tion tend à éliminer l'es inconvénients cités, par
le fait qu'elle comporte un compresseur d'air
dont la conduite de refoulement aboutit à un
diffuseur situé en dessous du lit de sable et est reliée, d'autre part, à des dispositifs de commande pneumatiques provoquant, lors de la mise en marche du compresseur, l'arrêt du soutirage d'eau filtrée, d'une part, et, d'autre part, la mise en communication de la partie inférieure du bassin avec une source d'eau
propre sous pression, afin de refouler cette eau à travers ledit sable.
Le dessin annexé montre, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'installation selon l'invention. Cette installation comporte un bassin B présentant t
un plancher 1 portant un lit de sable filtrant 3. Dans la partie inférieure du bassin
B est ménagée une chambre 4. Une conduite
d'alimentation 5 en eau brute se Idéverse dans une rigole 2. Cette conduite 5 est munie d'une vanne 6 actionnée par un flotteur 7.
L'eau filtrée est évacuée par une conduite d'évacuation 8 pourvue d'une soupape équili- brée 9, commandée par un dispositif de réglage, permettant de maintenir son débit à une valeur constante.
Ce dispositif de réglage comporte un dispositif de commande présentant un tube venturi 10 destiné à la mesure du débit de la conduite 8 par la valeur de la dépression créée d'ans son étranglement s, et un dispositif d'actionnement 11 de la. soupape 9 commandé par ladite dépression. Ce dispositif d'actionnement t comporte une membrane élastique 14 fixée sur une tige de commande 17 et séparant de manière étanche deux cham- bres 13 et 15. L'une 13 de ces chambres est reliée par une conduite 16 à l'étranglement s du tube venturi, l'autre 15 est en communication avec la partie de la conduite d'évacuation 8 située en amont de la soupape 9 Ce dispositif de réglage étant déjà en service sur des installations de filtration connues, ne sera pas décrit plus en détail ici.
Un flotteur 20 commande, par l'intermé dia. ire d'une tringlerie 19, l'ouverture et la fermeture d'un interrupteur comportant un contact mobile 21 et un contact fixe 22, pla cés dans le circuit d'alimentation d'un électroaimant 23. Ce dernier est branché entre les pôles ! 7 et N d'une source d'énergie électrique et est relié à une minuterie Mi dont il commande le remontage.
Cette minuterie Mi commande la fermeture et l'ouverture d'un interrupteur bipolaire comportant des contacts 24, 25 branchés dans le circuit d'alimentation d'un électro-aimant 26 et des contacts 55, 56 branchés en série dans le circuit d'alimenta- tion de l'électro-aimant 23. L'électro-aimant 26 commande à son tour la fermeture et l'ou- verture d'un interrupteur tripolaire D branché dans le circuit d'alimentation d'un moteur 27 actionnant un compresseur d'air 28. La conduite de refoulement 29 de ce dernier est reliée à un diffuseur 30 disposé dans la chambre 4 sous le lit de sable filtrant.
Une soupape 31 permet de relier la conduite d'évacuation 8-et dont la partie inférieure du bassin. Bà une conduite d'eau propre sous pression 33. En position normale (représentée au dessin), la soupape 31 est maintenue appliquée sur son siège 32 par la pression de l'ea-u de la conduite 33.
L'ouverture de cette soupape est commandée automatiquement par la miseenmar- che du compresseur d'air.
A cet effet, la tête de la soupape 31 est reliée par une tige 34 à une cloche 35 immergée dans une chambre d'eau 36 en liaison, par un orifice 37, avec l'espace intérieur de la conduite 8. Un conduit 60 relié à la conduite de refoulement 29 débouche dans la, cloche 35. Cette dernière est munie d'un orifice d'échappement 3$ dont la section libre de passage est choisie de manière que son dé- bit soit plus petit que celui du conduit 60.
Afin de faciliter l'ouverture de la soupape 31, la tige 34 est fixée rigidement à un bouchon 61 reposant sur un siège 39 amé- nagé dans la tête de la soupape 31. Cette dernière est entraînée dans le déplacement ascendant de la cloche 35 par une bague 40 fixée rigidement sur la tige 34.
La fermeture automatique de la soupape 9, nécessaire au refoulement de l'eau de la conduite 33 à travers le lit de sable, est éga- lement commandée par la. mise en marche du compresseur d'air 28 et par Fintermédiaire d'un dispositif d'actionnement 41 commandé par la pression de l'air refoulé dans la conduite 29. Ce dispositif d'actionnement comporte une membrane élastique 44 séparant de manière étanche deux chambres 42, 43 l'une de l'autre. La chambre 42 est reliée par un conduit 45 à la conduite de refoulement 29, tandis que la chambre 43 est en commu- nication avec la partie de la conduite d'éva- cuation 8 située à l'amont de la soupape 9.
La membrane 44 est attachée à la tige 17 de commande de la soupape 9.
Cette tige 17 est attachée à un levier 47 pivoté en 48 sur une partie fixe et portant à son extrémité libre un contrepoids 49 dont la position est réglable.
Le bassin B est encore muni d'un dispositif d'évacuation automatique de l'eau refoulée à travers le sable pendant l'opération de lavage. Ce dispositif est constitué par une chambre 50 en communication avec la rigole 2 et un siphon 51 à amorçage automatique dont l'une des'extrémités est située dans ladite chambre et dont la tubulure d'évacuation débouche dans un égout 52.
Le fonctionnement de l'installation dé- crite ci-dessus en référence au dessin schématique annexé'est semblable, du moins en ce qui. concerne sa marche en période de filtratison à celui des installations connues du type à soutirage. de l'eau filtrée.
Par contre, les opérations nécessaires pour procéder au nettoyage du lit de sable sont réalisées automatiquement. Lorsque le sable est encrassé, il ne filtre plus une quantité d'eau suffisante, dans l'unité de temps, pour compenser le débit d'eau brute de la conduite d'alimentation 5 et maintenir le niveau d'eau dans le bassin a, sa, valeur normale il. En conséquence, le niveau d'eau dans le bassin B monte.
Avant que l'eau atteigne le niveau e correspondant à la, hauteur de l'arête supé- rieure de la eloison latéral, e 54 de la zigole 2, le flotteur 20 entraîné vers. le haut, pro voque, d'une part, la fermeture de la soupape 9 et, d'autre part, l'ouverture de la soupape 31. En effet, le mouvement ascensionnel du flotteur 20 commande, par l'intermédiaire de la. tringlerie 19, la fermeture des contacts 21 et 22 et donc l'alimentation de l'éleetroaimant 23. Celui-ei remonte la minuterie. lli qui commande :
1 La fermeture des contacts 24, 25 et done la mise sous t, ension de l'electro- aimant 26,
2"l'ouverture des contacts 55, 56 de manière n interrompre l'alimentation de l'élee- tro-aimant 23.
L'électro-aimant 26 commande la ferme lure de l'interrupteur D et donc la mise sous tension du moteur 27 qui démarre et entraîne le compresseur d'air 28. Ce dernier refoule de l'air comprimé par la conduite 29 :
10 Dans le diffuseur 30,
2 dans la cloche 35,
3 dans la. chambre 42 du dispositif d'ac- tionnement 41 de la soupape 9. Il s'ensuit :
1 . que de l'air compris est diffusé dans la chambre 4,
2 que la pression régnant dans la cham brs 42 devient suffisante pour provoquer un déplacement de la tige 17 contre l'action du contrepoids 49 et de la pression régnant dans la chambre 43 et commander ainsi la fermeture de la soupape 9 et donc l'arrêt de l'éva- cuation de 1'ea. u filtree,
3 un mouvement ascensionnel de la clo- che 35 quientraînedans son déplacement le bouchon 61.
De l'eau propre sous pression passe de la conduite 33 dans la conduite 8, puis, lorsque la pression dans cette dernière est approximativement égale à celle de la conduite 33, l'action de la cloche est alors ca- pable de provoquer l'ouverture de la soupape 31 et de permettre ainsi un refoulement d'eau propre à travers le sable.
Pendant la période de nettoyage, un mélange d'air et d'eau est refoule à travers le sable. Le niveau dans le bassin continuant à monter, actionne le flotteur 7 qui commande la fermeture de-la conduite 5 avant que le niveau a-atteigne la cote p. Lorsque le niveau d'eau atteint la cote, le siphon 51 s'amorce automatiquement et vidange la chambre 50 de sorte que le niveau de 1'eau dans le bassin revient à la. cote e.
Après un temps déterminé par la minuterie Mi, l'opération de nettoyage est arrêtée automatiquement, puis le filtre est remis en marche normale automatiquement. En effet, la minuterie remontée provoque au cours de son fonctionnement les opérations suivantes :
1 L'ouverture des contacts 24. 25 après un temps déterminé correspondant à la durée désirée de nettoyage ;
20 la fermeture des contacts 55, 56 après un temps supplémentaire correspondant au moins au temps nécessaire pour que le niveau de l'eau dans le bassin soit descendu suffisamment en dessous de la cote c pour que les contacts 21. 22 soient de nouveau en position ouverte.
L'ouverture des contact, s 24, 25 provoque l'ouverture de l'interrupteur D et l'arrêt du moteur 27. En conséquence, la pression dans la chambre 42 diminue, de sorte qu'elle n'est plus à même de maintenir la soupape 9 en position fermée. contre l'action du contrepoids 49. La soupape 9 s'ouvre et 1'eau filtrée est à nouveau évacuée. Simultanément, l'air contenu dans la cloche 35 s'échappe par l'orifice 38, celle-ci se remplit d'eau et redescend dans sa position primitive (représentée au dessin) en provoquant la fermeture de la soupape 31 et donc l'interruption de la liaison entre les conduites 8 et 33.
Le sable propre laissant passer une très grande quantité d'eau, le niveau d'eau dans le bassin baisse jusqu'à la cote M. Cette cote est alors maintenue grâce à l'action du dispositif de réglage automatique de l'ouverture de la soupape 9.
Au cours de cette baisse du niveau de 1'eau dans le bassin, le flotteur 7 actionne la vanne 6 dans le sens de son ouverture de sorte que le bassin est à nouveau alimenté en eau brute.
De ce qui précède, on voit que, grâce à l'installation décrite, aucune surveillance de celle-ci n'est nécessaire, toutes les opérations s'effectuant automatiquement.
Il est clair que le flotteur 20 peut être remplace par tout autre dispositif détecteur de la hauteur du niveau d'eau dans le bassin B, tel qu'un manomètre par exemple.
Un bouton poussoir P shuntant les contacts 21, 22 permet de provoquer manuellement et intentionnellement le, nettoyage du lit de sable à tout instant désiré.
Dans une variante d'exécution de l'ins tallation on pourrait supprimer les contacts 21 et 22 commandés par le flotteur 20 et supprimer la minuterie illi et son électro-aimant de commande 23. Dans ce cas, l'installation comporterait simplement deux boutons pous soirs inserrés da. ns le circuit ds'alimentation de l'électro-aimant 26. L'un de ces boutons poussoirs étant à fermeture, permettrait la mise en marche du compresseur 28 et donc la commande de l'opération de nettoyage, tandis que l'autre à ouverture commanderait l'arrêt du compresseur 28 et donc la reprise du fonctionnement normal du filtre.