BE1004165A7

BE1004165A7 - Procede et installation physico-chimiques pour le traitement et l'epuration des eaux usees.

Info

Publication number: BE1004165A7
Application number: BE8901121A
Authority: BE
Inventors: Jozsef Recsei; Stefan Tajnay; Bergeyck Philippe De; Limelette Didier De
Original assignee: Jozsef Recsei; Stefan Tajnay; Bergeyck Philippe De; Limelette Didier De
Priority date: 1989-10-17
Filing date: 1989-10-17
Publication date: 1992-10-06

Abstract

Procédé pour le traitement des eaux usées caractérisée : en ce qu'on injecte les eaux usées à traiter avec un agent chimique floculant dans un floculateur (12), en forme de colonne permettant l'écoulement des eaux usées de haut en bas; en ce que ces eaux passent du bas vers le haut dans un coagulateur (2) où elles sont mises en contact au bas de la colonne (12) avec un agent chimique coagulant melangé à de l'eau saturée en gaz, formant des microbulles; en ce que ces eaux chargées de microbulles de gaz passen dans un flottateur (1) dans lequel le courant de liquide constitué d'eaux traitées s'écoule vers le bas tandis que des microbulles se déplacent en sens inverse, en emportant les particules séparées et;en ce qu'on alimente de plus dans le flottateur (1) de l'eau saturée en gaz, formant des microbulles.

Description

EMI1.1

0 w PROCÉDÉ ET INSTALLATION PHYSICO-CHIMIQUES POUR LE
TRAITEMENT ET L'EPURATION DES EAUX USEES Objet de l'invention
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La présente invention concerne un nouveau procédé et nouvelle installation physico-chimiques avec mélangeur par microbulles pour le traitement et l'épuration des eaux usées.

Etat de la technique
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Actuellement, les installations classiques sont des installations d'épuration biologique où l'on charge des bactéries d'exécuter des tâches d'épuration. Le principal inconvénient de telles installations est leur taille gigantesque. En outre, il existe un risque de pollution ultérieure des eaux traitées, par les microorganismes.

Il est également connu d'utiliser des dispositifs basés sur des procédés physico-chimiques pour le traitement d'effluents industriels. Cependant ces dispositifs sont fort complexes et très coûteux, aussi bien en fonctionnement qu'en entretien. De plus l'utilisation de tels dispositifs demande une main d'oeuvre très qualifiée. Souvent de tels procédés nécessitent une étape supplémentaire de séchage.

Enfin, les dispositifs et procédés sont spécifiques à chaque type d'effluents et ne peuvent convenir pour l'utilisation de différents types d'effluents.

Buts de l'invention
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Un premier but de la présente invention vise à concevoir un procédé et une installation basés sur des principes physico-chimiques, simple et peu coûteux à l'emploi.

Un autre but est de permettre de traiter par le procédé selon l'invention plusieurs types différents d'effluents.

Un but complémentaire de l'invention est d'éviter l'étape supplémentaire de séchage des résidus (boues) du traitement.

D'autres buts et avantages apparaitront dans la description qui suit.

Elements caractéristiques de l'invention
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Le procédé de traitement des eaux usées selon la présente invention comporte essentiellement les étapes suivantes : - on injecte les eaux usées à traiter avec un agent chi- mique floculant dans un floculateur en forme de colon- ne en permettant l'écoulement des eaux usées de haut en bas ; - ces eaux passent du bas vers le haut dans un coagula- teur où elles sont mises en contact au bas de la co- lonne du floculateur avec un agent chimique coagulant mélangé à de l'eau saturée en gaz, formant des micro- bulles ; - ces eaux chargées de microbulles de gaz passent dans un flottateur dans lequel le courant de liquide cons- titué d'eaux traitées s'écoule vers le bas tandis que des microbulles se déplacent en sens inverse, en em- portant les particules séparées ;

et - en ce qu'on alimente de plus dans le flottateur de l'eau saturée en gaz formant des microbulles.

L'installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comporte essentiellement les éléments suivants : - un floculateur en forme de colonne recevant les eaux usées à traiter et l'agent chimique de floculation et dans lequel les eaux usées circulent de haut en bas ; - un coagulateur en forme de colonne alimenté par le bas

depuis le floculateur et recevant un agent chimique de coagulation melangé avec de l'eau saturée en gaz, for- mant des microbulles ; - un flottateur en forme de colonne alimenté par le haut à partir du coagulateur et dans lequel les eaux trai- tées circulent vers le bas en sens inverse des micro- bulles qui emportent les particules séparées, ces trois éléments précités étant disposés de manière con- centrique l'un autour de l'autre ;

- un adducteur d'eaux usées mélangées à l'agent flocu- lant qui est raccordé au floculateur par le haut, - un adducteur d'agent coagulant mélangé avec de l'eau saturée en gaz qui est disposé au milieu et dans le bas du coagulateur, - un évacuateur d'eaux traitées qui est raccordé au flottateur dans le bas, - une deuxième arrivée en forme de couronne) en eau saturée de gaz qui est raccordée sur le côté du flot- tateur et - un collecteur de particules qui est disposé en haut du flottateur.

D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture d'une forme d'exécution préférée qui suit.

Description de la figure 1
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La figure 1 représente une vue schématique en coupe longitudinale de l'installation selon l'invention.

Description d'un mode d'exécution préféré de l'invention
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Les eaux usées arrivent par l'adducteur 6 dans le floculateur 12 où elles s'écoulent du haut vers le bas et passent dans le coagulateur 2 où elles s'écoulent du bas vers le haut.

On injecte également par l'adducteur 6 grâce à un mélangeur statique un agent chimique de floculation dans le floculateur 12.

Un mélange d'agents chimiques de coagulation avec de l'eau saturée de gaz à la pression de 6 bars est introduit par l'injecteur 4 dans le coagulateur 2.

Les compositions de ces différents agents chimiques dépendent de la nature des eaux usées et sont connues du spécialiste.

Les quantités de ces produits chimiques à injec- ter dans les eaux usées sont déterminées par un examen de laboratoire préalable.

Les microbulles de gaz formées entrainent l'agent coagulant et permettent d'homogeniser parfaitement le mélange dans le coagulateur 2.

La réaction entre l'agent coagulant et les particules (saletés) se déroule en quelques secondes.

Dans le coagulateur 2, la circulation des eaux usées vers le haut est favorisée par les microbulles de gaz qui entrainent les particules de densité plus elevée, en évitant ainsi leur précipitation.

Ensuite les eaux contenant les particules coagulées quittent le coagulateur 2 par sa partie supérieure vers le flottateur 1.

La séparation des particules coagulées des eaux traitées est basée sur une technique d'épuration physico-chimique utilisant la flottation par les gaz, ce qui permet un degré de purification élevé.

Les microbulles favorisent la flottation des particules qui sont évacuées sous forme de boues par la partie supérieur du flottateur 1 dans un collecteur 5.

En outre, une seconde arrivée 3 d'eau saturée de gaz est prévue sur le côté et dans la partie inférieur du flottateur 1, de préférence sous forme d'une couronne entourant le flottateur l, afin d'intensifier le phénomène de flottation des particules coagulées.

Les eaux traitées quittent le flottateur 1 par

les conduites 10 et 9, tandis que les boues sont évacuées par la sortie 11 sous une forme pratiquement sèche.

Il convient de noter que la partie de floculateur-coagulateur (12-2) où se déroule le procédé physico-chimique d'épuration est complètement fermée et forme une seule unité avec le flottateur ouvert (1). Ceci permet d'éviter une pollution ultérieure des eaux traitées.

Eventuellement, l'installation comporte un régulateur de niveau (8) qui règle le niveau des eaux traitées dans le flottateur (1).

Les avantages du procédé et de l'installation selon l'invention sont les suivants : a) Le procédé est simple et automatique, il ne demande aucun contrôle permanent, uniquement une surveillance minime. b) Grâce à ce procédé, l'optimisation par réglages des opérations physico-chimiques permet une grande écono- mie en matériaux et en énergie. c) Ce procédé n'étant pas biologique, et son déroulement s'effectuant dans une installation fermée, tout dan- ger de contamination des eaux purifiées est donc ex- clu. d) Les résidus obtenus sous forme de boue possèdent une siccité telle qu'il n'est pas nécessaire d'y appli- quer un traitement supplémentaire de déshydratation mécanique sauf en cas d'exigeance particulière.

De plus, si les boues sont composées de matériaux in- flammables, elles peuvent être directement utilisées comme combustible. e) Les interruptions de fonctionnement sont quasiment nulles du fait que l'installation ne possède aucun élément mobile. f) L'installation est de petite taille et facilement as- semblable. Son faible encombrement permet de l'in- staller dans des zonings industriels même surchargés. g) La taille réduite de l'installation permet de la con-

cevoir mobile pour des capacités moyennes. h) Les coûts de réalisation et de fonctionnement d'une telle installation sont très faibles.

Ils ne repré- sentent que 10 à 15% d'une installation traditionnel- le de même capacité. i) L'utilisation correcte de l'installation selon l'in- vention permet d'obtenir de tels résultats que les eaux ainsi traitées peuvent être conduites directe- ment dans des eaux de surface vivantes. j) Le procédé et l'installation peuvent être facilement adaptables aux éffluents les plus divers. Les données de fonctionnement peuvent être modifiées dans de lar- ges limites. k) L'installation peut être placée soit en modules pa- allèles afin d'en augmenter la capacité hydraulique soit en série afin de maximaliser le rendement.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé pour le traitement des eaux usées caractérisé : en ce qu'on injecte les eaux usées à traiter avec un agent chimique floculant dans un floculateur (12), en forme de colonne permettant l'écoulement des eaux usées de haut en bas ; en ce que ces eaux passent du bas vers le haut dans un coagulateur (2) où elles sont mises en contact au bas de la colonne (12) avec un agent chimique coagulant mélangé à de l'eau saturée en gaz, formant des microbulles ; en ce que ces eaux chargées de microbulles de gaz passent dans un flottateur (1) dans lequel le courant de liquide constitué d'eaux traitées s'écoule vers le bas tandis que des microbulles se déplacent en sens inverse, en emportant les particules séparées et ; en ce qu'on alimente de plus dans le flottateur (1) de l'eau saturée en gaz, formant des microbulles.
2. Procédé selon la revendication l caractérisé en ce qu'on realise un mélange homogène et complet de l'agent chimique coagulant avec les eaux usées à traiter à l'aide de microbulles de gaz formées à partir d'eau saturée sous pression.
3. Procédé selon la revendication l caractérisé en ce que l'action de flottation développée par la libération des microbulles de gaz des eaux amenées sous pression empêche la sédimentation dans le coagulateur (2) et favorise la migration dans le flottateur (1) des particules polluantes les plus denses des boues.
4. Installation de traitement des eaux usées pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications l à 3 caractérisée en ce qu'elle compor- <Desc/Clms Page number 8> te, disposes concentriquement l'un autour de l'autre, - un floculateur en forme de colonne (12) recevant les eaux usées à traiter et un agent chimique de flocula- tion et dans lequel les eaux usées circulent de haut en bas ; - un coagulateur en forme de colonne alimenté par le bas depuis le floculateur et recevant un agent chimique de coagulation mélangé avec de l'eau saturée en gaz, for- mant des microbulles ; - un flottateur en forme de colonne (1) alimenté par le haut à partir du coagulateur (2) et dans lequel les eaux traitées circulent vers le bas en sens inverse des microbulles qui emportent les particules séparées.
5. Installation selon la revendication 4 caractérisée en ce que la partie de floculateur en forme de colonne (12) où se déroule le procédé physio-chimique d'épuration est complètement fermée et forme une seule unité avec le flottateur en forme de colonne ouvert (1).
6. Installation selon la revendication 4 ou 5 caractérisée en ce qu'un adducteur (6) d'eaux usées mélangees a l'agent floculant est raccordé au floculateur (12) par le haut, en ce que un adducteur (4) d'agent coagulant mélangé avec de l'eau saturée en gaz est disposé au milieu et dans le bas du coagulateur (2), en ce qu'un évacuateur (10) d'eaux traitées est raccordé au flottateur (1) dans le bas, en ce qu'une deuxième arrivée (3) en eau saturée de gaz, de préférence en forme de couronne, est raccordée sur le côté du flottateur (1) et en ce qu'un collecteur (5) de boues est disposé en haut du flottateur (1).
7. Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 6 caractérisée en ce qu'elle comporte un régulateur de niveau (8) qui règle le niveau des eaux traitées dans le flottateur (1).