Installation de filtration d'eau.
La présente invention a pour objet une installation de filtration d'eau comprenant au moins un bassin, muni d'un plancher filtrant sur lequel est disposée une masse filtrante, une conduite d'eau brute étant disposée dans ta partie supérieure du bassin sur l'un des côtés de celui-ci, une canalisation étant destinée à amener de l'air comprimé sous le plancher filtrant, lors des phases de nettoyage de l'installation.
Les conduites d'amenée d'air des bassins de filtrage de construction connue sont, en général, soit en forme de gouttière renversée, c'est-à-dire sans fond, soit constituées par les conduites présentant des perforations dans leur partie supérieure ou sur leurs côtés latéraux.
Chaque fois que l'on veut insuffler de l'air comprimé dans de telles conduites, celui-ci doit, tout fl'abord, chasser sur une certaine distance l'eau contenue dans ces conduites avant de pouvoir s'éehapper par les ouvertores ou perforations. Il en résulte que les trous situés le plus près de l'arrivée d'air dans la conduite commencent à débiter de 1 air avant les autres trous, ce qui produit une diminution du débit et de la pression initiale de l'air dans le reste de la conduite,
Je débit et la pression diminuant d'autant plus que le nombre de trous entrant en service successivement est grand.
Si le bassin filtrant est long, un certain temps s'écoule avant que la partie du bassin opposée a. celle dans laquelle débouchent les conduites soit alimentée en air et, de ce fait, la répartition de l'air est irrégulière. La partie du bassin voisine de l'embouchure des conduites reçoit donc toujours plus d'air que la partie opposée du bassin, ce qui est nuisible à l'exploitation et au bon fonctionnement de l'installation.
D'autre part, plus le canal en forme de gouttière inversée ou les conduites sont de section importante, plus le volume d'eau qu'il faut chasser est grand, et plus long est le temps au bout duquel une répartition uniforme de l'air dans le bassin s'établit.
L'installation selon l'invention est carac térisée en ce que la canalisation pour l'amenée d'air est constituée par une tubulure disposée horizontalement sous la conduite d'eau brute et s'étendant sur toute la longueur de l'un des côtés du bassin, cette tubulure pré- sentant à sa partie inférieure une série d'orifices répartis sur toute sa longueur, ces orifices débouchant dans une chambre intermédiaire située sous le niveau du plancher filtrant et dont la face opposée à celle dans laquelle débouchent les orifices d'air est constituée par une tubulure d'eau de lavage s'étendant, elle aussi, sur toute la longueur d'un des côtés du compartiment, des orifices étant répartis dans la partie supérieure de cette tubulure d'eau de lavage,
la paroi limitant ladite chambre intermédiaire du côté situé sous ledit plancher présentant deux séries de passages transversaux, la première série de ceux-ci, destinée à l'air, débouche à proxi- mité dudit plancher alors que la seconde sé- rie, destinée à l'eau de lavage, débouche dans la partie inférieure du bassin.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple et schématiquement, une forme d'exécution de l'installation selon l'invention.
La fig. 1 en est une coupe transversale.
La fig. 2 en est une vue en plan avec coupes partielles faites selon II-II et III-III de la fig. 1.
L'installation de filtration d'eau repré- sentée au dessin comprend un compartiment constitué par un bassin 1 de forme allongée
(fig. 2) et sur l'un des grands côtés du- quel est disposé un canal 2 d'amenée d'eau brute. Ce bassin est muni dans sa partie infé- rieure d'un plancher filtrant 3 sur lequel est disposée une masse filtrante 4 pouvant tre constituée par du sable.
Une canalisation 5 est située sous le ca- nal 2 d'eau brute pour l'amenée d'air comprimé sous le plancher 3 lors des phases de nettoyage de l'installation. Cette canalisation 5 est constituée par une tubulure disposée horizontalement et s'étend sur toute la lon gueur de l'un des grands cotés du compartiment. Cette canalisation 5 présente, à sa partie inférieure, une série d'orifices 6 répartis sur toute sa longueur. Ces orifices 6 débou- chent dans une chambre intermédiaire 7 située sous le niveau du plancher filtrant 3.
Le côté de cette chambre 7 opposé à celui dans lequel débouchent les orifices d'air 6 est constitué par une tubulure 8 d'amenée de l'eau de lavage dans le bassin 1. Cette tribu- lure 8 s'étend, elle aussi, sur toute la lon- gueur du côté correspondant du compartiment. Des orifices 9 sont répartis dans la partie supérieure de cette tubulure 8.
La paroi 10 de la chambre 7 limitant celle-ci du côté d'un espace 11 du bassin situé sous le plancher 3 présente deux séries de passages transversaux 12 et 13. La première série de ceux-ci est destinée au passage de l'air sortant des orifices 6. Ces passages 12 ? débouchent à proximité du plancher 3. Les passages 13 formant la seconde série est destinée à 1'eau de lavage sortant des orifices 9.
Ces passages 13 débouchent dans la partie inférieure du bassin 1. Le canal d'écoulement de l'eau de lavage de l'installation est consti- tué par un déversoir 14 disposé parallèlement au canal 2 d'amenée d'eau brute, sur le côté du bassin 1 opposé à celui sur lequel se trouve ledit canal.
Le fonctionnement de l'installation décrite est le suivant :
Pendant les phases de filtrage d'eau brute, celle-ci arrive dans le bassin 1 par le canal 2 et se déverse dans le bassin 1. L'eau s'infiltre ensuite dans la masse 4 et passe à travers le plancher 3 après avoir déposé ses impuretés dans la masse filtrante 4. L'eau propre s'écoule alors par les passages 13 dans la tubulure 8 pour tre évacuée.
Pendant les phases de nettoyage de l'ins- tallation, l'écoulement de l'eau propre par la tubulure 8 est coupé, de mme que l'arrivée d'eau brute par le canal 2. On insuffle alors de l'air comprimé par les orifices 6. Cet air comprimé fait baisser le niveau de l eau dans la chambre 7 jusqu'à la hauteur des passages 12, traverse la paroi 10 par lesdits passages 12, se répartit de façon uniforme sous le plancher 3, passe à travers celui-ci et vient s'in- filtrer en contre-courant à travers la masse 4.
On fait passer ensuite en contre-courant de l'eau propre sous pression par la tubulure 8. Cette eau constitue l'eau de lavage de l'installation. Elle entre dans la chambre inter- médiaire 7 par les orifices 9, traverse les passages 13, l'espace 11, le plancher 3 et vient laver la masse filtrante 4. Cette eau de lavage devenue boueuse s'écoule ensuite par le déversoir dans le canal 14 pour à l'égout.
Il est à noter que, dans eette installation, la canalisation 5 reste toujours pleine d'air pendant la période de filtration, et que, de ce fait, lors de l'ouverture de la vanne contrôlant la conduite d'air comprimé, l'air n'a plus besoin de chasser de l'eau pour dégager la canalisation d'air, mais au contraire, peut sortir immédiatement et simultanément par tous les. orifices 6, ce qui garantit une répartition uniforme de l'air sous le plancher 3 sur toute la longueur du bassin, et assure ainsi un nettoyage uniforme et complet de la masse fil trante 4.
I) ans les installations de filtration de cons truction habituelle, l'écume et les particules flottant à la surface du bassin 1 lors des phases de nettoyage ne sont généralement éva- suées que lentement, car cette écume et ces particules flottantes ne sont entraînées vers l égout que par 1'eau de lavage. Une grande quantité d'eau de lavage est donc nécessaire pour assurer un nettoyage parfait des instal lations habituelles.
Par contre, l'installation décrite ci-dessus permet une économie d'eau de lavage en ce sens que pour accélérer l'élimination de l'éetlme et des particules flottant à la surface du bassin 1, on provoque un courant d'eau brute transversalement au bassin, dans le sens des flèches 15. L'eau brute sortant du canal 2 sur toute la longueur du côté eorrespondant du bassin 1 provoque donc un balavage transversal de la surface du bassin.
Du fait de ce balayage de la surface du bassin, la durée de lavage de l'installation est réduite, et une économie notable d'eau propre cle lavage est obtenue.
Le passage qui précède n'indique qu'une les manières possibles de réaliser le nettoyage de l'installation. Il est bien entendu qu'au lieu de faire passer successivement, en contrecourant, de l'air et de 1'eau propre à travers le plancher 3 et la masse filtrante 4, l'on pourrait aussi faire passer l'air et l'eau propre simultanément en contre-courant à travers l'installation.
Les vannes commandant les différentes conduites d'eau et d'air peuvent tre actionnées individuellement et, de ce fait, toutes les différentes opérations effectuées au cours des phases de nettoyage peuvent l'tre soit simultanément, soit successivement, selon les nécessités de 1'exploitation.
L'installation décrite en regard du dessin ne comprend qu'un seul bassin. Toutefois, il est bien entendu que, dans une variante, il pourrait tre prévu plusieurs bassins disposes soit en ligne à la suite les uns des autres, soit côte à côte, par paires.
Dans le premier cas, la conduite d'eau brute, de mme que les tubulures d'air et d'eau de lavage, se prolongeraient sur le mme coté de tous les bassins et un déverser : continu serait prévu sur le côté opposé de ceux-ci pour l'évacuation de 1'eau de lavage.
Dans le second cas, comme les bassins seraient toujours par groupes de deux disposés côte à côte, la conduite d'eau brute 2, de mme que les tubulures d'air 5 et d'eau de lavage 8 seraient disposées entre les deux bassins adjacents pour les alimenter simultanément.
D'autres formes de bassins pourraient tre choisies, par exemple des bassins carrés.
Water filtration installation.
The present invention relates to a water filtration installation comprising at least one basin, provided with a filtering floor on which is arranged a filtering mass, a raw water pipe being arranged in your upper part of the basin on the one of the sides thereof, a pipe being intended to bring compressed air under the filtering floor, during the cleaning phases of the installation.
The air supply pipes of filter basins of known construction are, in general, either in the form of an inverted gutter, that is to say without a bottom, or consist of pipes having perforations in their upper part or on their lateral sides.
Whenever you want to blow compressed air into such pipes, it must first of all expel the water contained in these pipes a certain distance before it can escape through the openings or perforations. As a result, the holes closest to the air inlet in the duct begin to flow 1 air before the other holes, resulting in a decrease in the flow rate and initial pressure of the air in the rest. driving,
The flow rate and the pressure decrease all the more as the number of holes successively entering service is large.
If the filter pond is long, some time will pass before the opposite part of the pond has. the one into which the pipes open is supplied with air and, therefore, the distribution of the air is irregular. The part of the basin adjacent to the mouth of the pipes therefore always receives more air than the opposite part of the basin, which is detrimental to the operation and proper functioning of the installation.
On the other hand, the larger the channel in the form of an inverted gutter or the pipes, the greater the volume of water that must be expelled, and the longer is the time after which a uniform distribution of the water. air in the basin is established.
The installation according to the invention is charac terized in that the pipe for the air supply is constituted by a pipe arranged horizontally under the raw water pipe and extending over the entire length of one of the sides. of the basin, this tubing having at its lower part a series of orifices distributed over its entire length, these orifices opening out into an intermediate chamber situated below the level of the filtering floor and the face of which is opposite to that in which the orifices of the air is formed by a washing water pipe extending, also over the entire length of one side of the compartment, orifices being distributed in the upper part of this washing water pipe,
the wall limiting said intermediate chamber on the side located under said floor having two series of transverse passages, the first series of these, intended for the air, opens out near said floor while the second series, intended for the washing water, emerges in the lower part of the basin.
The appended drawing represents, by way of example and schematically, an embodiment of the installation according to the invention.
Fig. 1 is a cross section thereof.
Fig. 2 is a plan view thereof with partial sections taken along II-II and III-III of FIG. 1.
The water filtration installation shown in the drawing comprises a compartment constituted by a basin 1 of elongated shape.
(fig. 2) and on one of the long sides of which there is a channel 2 for supplying raw water. This basin is provided in its lower part with a filtering floor 3 on which is placed a filtering mass 4 which may consist of sand.
A pipe 5 is located under the raw water channel 2 for the compressed air supply under the floor 3 during the installation cleaning phases. This pipe 5 is formed by a pipe arranged horizontally and extends over the entire length of one of the long sides of the compartment. This pipe 5 has, at its lower part, a series of orifices 6 distributed over its entire length. These orifices 6 open into an intermediate chamber 7 located below the level of the filtering floor 3.
The side of this chamber 7 opposite to that into which the air orifices 6 open is formed by a pipe 8 for supplying the washing water into the basin 1. This tribulure 8 also extends, over the entire length of the corresponding side of the compartment. Openings 9 are distributed in the upper part of this tubing 8.
The wall 10 of the chamber 7 limiting the latter on the side of a space 11 of the basin located under the floor 3 has two series of transverse passages 12 and 13. The first series of these is intended for the passage of air. emerging from the orifices 6. These passages 12? open near the floor 3. The passages 13 forming the second series are intended for the washing water leaving the orifices 9.
These passages 13 open into the lower part of the basin 1. The flow channel for the washing water of the installation is constituted by a weir 14 arranged parallel to the channel 2 for supplying raw water, on the side of basin 1 opposite to that on which said channel is located.
The operation of the installation described is as follows:
During the raw water filtering phases, it arrives in basin 1 through channel 2 and flows into basin 1. The water then infiltrates into mass 4 and passes through floor 3 after having deposited its impurities in the filtering mass 4. The clean water then flows through the passages 13 in the pipe 8 to be discharged.
During the cleaning phases of the installation, the flow of clean water through tubing 8 is cut off, as is the raw water inlet through channel 2. Compressed air is then blown in. through the orifices 6. This compressed air lowers the water level in the chamber 7 to the height of the passages 12, passes through the wall 10 through said passages 12, is distributed uniformly under the floor 3, passes through the latter and infiltrates against the current through the mass 4.
Clean water under pressure is then passed in counter-current through the pipe 8. This water constitutes the washing water of the installation. It enters the intermediate chamber 7 through the orifices 9, passes through the passages 13, the space 11, the floor 3 and comes to wash the filtering mass 4. This washing water, which has become muddy, then flows through the weir into the. channel 14 for the sewer.
It should be noted that, in this installation, the line 5 always remains full of air during the filtration period, and that, therefore, when the valve controlling the compressed air line is opened, the air no longer needs to expel water to clear the air line, but on the contrary, can exit immediately and simultaneously through all. orifices 6, which guarantees a uniform distribution of the air under the floor 3 over the entire length of the pool, and thus ensures uniform and complete cleaning of the wire mass 4.
I) In the usual construction filtration installations, the scum and particles floating on the surface of basin 1 during the cleaning phases are generally only evacuated slowly, because this scum and these floating particles are only carried towards sewer than by the washing water. A large quantity of washing water is therefore necessary to ensure perfect cleaning of the usual installations.
On the other hand, the installation described above allows a saving of washing water in the sense that to accelerate the elimination of the etlme and the particles floating on the surface of the basin 1, a stream of raw water is caused. transversely to the basin, in the direction of the arrows 15. The raw water leaving the channel 2 over the entire length of the corresponding side of the basin 1 therefore causes a transverse sweeping of the surface of the basin.
As a result of this sweeping of the surface of the basin, the washing time of the installation is reduced, and a notable saving in clean water for washing is obtained.
The preceding passage only indicates one of the possible ways of cleaning the installation. It is understood that instead of passing successively, countercurrently, air and clean water through the floor 3 and the filtering mass 4, it would also be possible to pass the air and the water. clean water simultaneously in counter-current through the installation.
The valves controlling the various water and air conduits can be actuated individually and, therefore, all the various operations carried out during the cleaning phases can be carried out either simultaneously or successively, according to the needs of the operation. operation.
The installation described opposite the drawing includes only one basin. However, it is understood that, in a variant, several basins could be provided, arranged either in line one after the other, or side by side, in pairs.
In the first case, the raw water pipe, as well as the air and washing water pipes, would continue on the same side of all the basins and a continuous discharge would be provided on the opposite side of those. here for the evacuation of the washing water.
In the second case, as the basins would always be in groups of two arranged side by side, the raw water pipe 2, as well as the air 5 and washing water pipes 8 would be placed between the two adjacent basins. to feed them simultaneously.
Other forms of basins could be chosen, for example square basins.