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Depuis longtemps, on a tenté de rendre l'alimen- -Cation en eau potable ou en eau destinée aux besoins industriels indépendante des sources et des réserves d'eau souterraines, en soumettant l'eau des cours d'eau, ou des lacs à un processus convenable de purification.
Ces opérations de purification comportent, par exemple, une clarification de l'eau au moyen d'un tamis, suivie d'un traitement par des produits chimiques ou d'un filtrage convenable.
Il existe des installations dans lesquelles l'eau à purifier traverse deux couches de filtration, l'une constituée par une matière à grains grossiers et l'autre par une matière à graine fins. L'eau brute à filtrer traverse d'abord la couche à grains grossiers,
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puis la couche à grains fins, la première couche absor- bant la majeure partie des substances en suspension et l'autre retenant le reste.
On a déjà essayé, également, de faciliter la séparation de l'eau et des substances en suspension qu'elle contient, au moyen d'agents de floculation appropriés. Ces agents de floculation sont destinés à provoquer le rassemblement des substances en suspension .en particules plus grosses qu'on peut alors retenir plus facilement. Comme agents de floculation convenant à cet effet, on peut citer le chlorure ferrique, le sulfate ferreux et le sulfate d'aluminium. Selon le pH de l'eau à purifier, on utilise l'un ou l'autre de ces produits; c'est ainsi que le chlorure ferrique convient particu- lièrement à la floculation de matières en suspension dans des eaux dont le pH est situé dans le domaine alcalin, tandis que le sulfate ferreux, de préférence en combinai- son avec du lait de chaux, convient aux eaux acides.
Dans bien des cas, on ajoute du silicate de sodium à l'agent de floculation pour renforcer son action.
On filtre l'eau floconneuse de la manière
Usuelle. De temps à autre, il faut débarrasser les filtres des flocons qu'ils ont retenus. Etant donné que ce travail prend du temps et qu'en outre il occasionne une interruption indésirable de la filtration, on a cherché à créer un appareil qui permette d'éliminer la majeure partie des flocons, en continu avant la filtration de l'eau.
La Demanderesse a créé un appareil efficace destiné de préférence à la purification d'eaux brutes
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provenant ..de -cours d'''eaux ou de lacs au mayen d'agents de floculation et dans lequel une chambre 'de floculation et une chambre de décantation des flocons sont prévues.* dans le même carter, à l'amont d'un filtre normal pour substances en suspension.
L'efficacité d'un tel appareil est stupéfiante.
C'est ainsi qu'en faisant passer de 3''eau brute dont le pH est situé entre 7 et 8 dans un tel appareil avec du chlorure ferrique comme agent de floculation, on parvient à éliminer 94% des substances en suspension floculées avant qu'elles n'atteignent la couche filtrante, de telle sorte que cette couche filtrante ne doit plus retenir que 6% des flocons. La réduction du nombre des rinçages du filtre qu'on obtient ainsi est manifeste : avec le nouvel appareil, il faut nettoyer la couche filtrante seize fois moins souvent que dans le cas du procédé usuel.
L'efficacité étonnante de l'appareil avec chambres de floculation et de décantation n'empêche pas l'accélération de l'eau par rapport aux appareils de filtration usuels. De plus, par rapport aux appareils connus, le nouvel appareil offre l'avantage que les chambres de floculation et de décantation, aussi bien que la couche filtrante, sont logées dans un même carter, ce qui permet une économie de place qui n'est pas négli- geable.
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif, fera comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
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La figure 1 illustre le fonctionnement du nouvel appareil de filtration. L'eau brute, additionnée d'un agent de floculation et, le cas échéant, au besoin, d'autres produits chimiques, par exemple du lait de chaux, du silicate de sodium ou du chlore, pénètre par la conduite (1) dans un distributeur annulaire (2) (voir aussi figure 2). Des tubes verticaux ascendants, régulièrement répartis, sont raccordés à ce distributeur et portent chacun un bac (3) et une conduite de répar- , tition (4). La conduite de répartition (4) est munie de tuyères. L'eau qui entre dans l'appareil est ainsi répartie dans toute la chambre de floculation (5). Les bacs (3) servent à recevoir des flocons, de façon que, lors d'un mode de fonctionnement intermittent, des flocons soient toujours présents à chaque mise en service du filtre.
Ces derniers accélèrent la formation de flocons dans l'eau franchement amenée.
L'eau monte maintenant verticalement dans la chambre de floculation (5), les flocons continuant à se former. Ces derniers deviennent de plus en plus gros par agglomération. Certains d'entre eux, du fait de leur grosseur et de leur densité supérieure à celle de l'eau, retombent et parviennent, entre les bacs (3), dans la chambre inférieure (6) de décantation. D'autres flocons sont entraînés par le courant d'eau ascendant et par- viennent dans la chambre de décantation supérieure (7) par suite du changement de sens de l'écoulement de l'eau. L'eau débarrassée des flocons déborde par dessus l'arête (8) de la chambre de décantation (7) dans l'espace central (9) du filtre et, de là, tombe verti-
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calement sur la couche filtrante (10).
Le passage au travers de cette couche (10), d'une matière à grains fins, débarrasse l'eau des substances en suspension qu'elle peut encore contenir. Par un fond à grille ou à tuyères (il)., l'eau purifiée parvient à la chambre (12) à eau pure et quitte l'appareil de filtration par la conduite (13).
Les flocons rassemblés dans la chambre de décantation inférieure (6) sont éliminés de temps @ autre sous forme de vase épaisse . Le niveau, de la vase peut être maintenu constant au moyen d'une cellule au sélénium ou de tout autre dispositif de commande. Si le nivear de la vase s'élève au-dessus de la cellule de commande,, la soupape (17) s'ouvre et laisse s'écouler suffisamment de vase pour que le niveau redescende au-dessous de la cellule. La chambre de décantation supérieure contient le même dispositif de commande. Si, dans cette chambre, le dispositif de commande du niveau de vase est submergé par la vase, la soupape (20) s'ouvre et la vase sort de l'appareil par la conduite (19).
Au lieu du distributeur annulaire (2), des bacs (3) et des'conduites de répartition (4), on peut également utiliser un fond à tuyères(21) (fig. 3). On peut alors accélérer la formation de flocons recouvrant le fond d'une couche de matière à grains grossiers (22), par exemple du coke de gaz. Dans ce cas, cependant, tous les flocons doivent parvenir à la chambre de décantation supérieure, car aucun flocon ne peut demeurer en bas. Un inconvénient à cet appareil est que la couche à grains grossiers doit être munie d'un dispositif de rinçage à
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contre-courant.
Lorsque la couche filtrante (10) est trop polluée et que l'efficacité du filtre laisse à désirer, ou encore que la résistance opposée par le filtre dépasse le degré admissible, on chasse de l'air et de l'eau sous la couche filtrante en ouvrant les robinets (23) et (14)..
Ce mélange d'air et d'eau traverse la couche filtrante, détache la couche de souillures des grains fins et entraîne les souillures vers le haut, dans l'espace situé au-dessus de la couche filtrante (10). L'eau de rinçage fortement souillée s'écoule vers la goulotte de rassemblement (15) et quitte le filtre par la conduite (16) et le robinet ouvert (18).
L'appareil de filtration décrit ci-dessus, constitué par une chambre de floculation, une chambre de décantation et une chambre de filtration, peut être construit dans un carter cylindrique. Si toutefois le diamètre de la chambre de filtration (10) doit être supéri@r à 2 ou 3 m, il est avantageux de ne pas faire le carter extérieur (24) cylindrique, mais sphérique.
Cette dernière forme permet de réduire l'épaisseur des parois, notamment celles du dispositif de filtrage, qui sont soumises à une pression d'eau de plusieurs atmos- phères. Etant donné que la forme sphérique permet un rapport de la surface au vclume plus favorable, ce choix se traduit par une économie sensible de matière.
L'eau obtenue grâce au nouvel appareil de filtration est exempta de natières en suspension et étonnament pauvre en bactéries. C'est ainsi, par exemple,
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que de l'eau puisée dans le Rhin à Baie;, et traitée dans le présent appareil, équivaut, au point de vue de la limpidité, à l'eau potable de cette ville.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportés aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention.