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Auteur(s)
-
Hugues GODART : Ingénieur civil des Mines - Ingénieur en chef à la Générale des Eaux
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Lire l’articleINTRODUCTION
Avant d’appliquer tout autre traitement, y compris ceux de désinfection qui sont communs à toutes les distributions publiques d’eau de consommation humaine, il faut rendre l’eau apte à recevoir efficacement ces traitements. Cela suppose, en particulier, une eau débarrassée de ses impuretés macroscopiques ou microscopiques : c’est le domaine de la clarification.
Les techniques et processus auxquels il est fait appel sont d’ordre :
-
mécanique ;
-
physique ;
-
physico-chimique.
On distingue alors :
-
dégrillage, tamisage, microtamisage ;
-
coagulation/floculation/décantation ;
-
filtration.
Nous traiterons dans un autre article des techniques de séparation membranaires qui nécessitent elles-mêmes un prétraitement de clarification.
L’étude complète du sujet comprend les articles :
-
C 5 198 - Eaux de distribution. Objet des traitements ;
-
C 5 199 - Eaux de distribution. Clarification (le présent article) ;
-
C 5 200 - Eaux de distribution. Traitements unitaires ;
-
C 5 201 - Eaux de distribution. Traitements spécifiques.
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3. Floculation
Pour favoriser la dispersion des réactifs dans l’eau à traiter et la formation consécutive de gros agglomérats, on introduit les coagulants et adjuvants en des endroits où règne une forte turbulence (chute, remous, agitation mécanique rapide, etc.) ; on parle de flash mixing ou de flash mélange et la durée de séjour ne doit pas y excéder 2 min ; la notion d’énergie de dispersion est très importante.
On introduit ensuite l’eau dans un ouvrage où règne une turbulence faible mais non négligeable. Les microflocons formés au stade de l’agitation rapide voient leur dimension croître considérablement par effet de pontage notamment. En fait la floculation est un cas particulier de coagulation par adsorption ; on distingue usuellement la floculation péricinétique (mouvement brownien des particules) et la floculation orthocinétique (liée au déplacement du fluide). L’ouvrage où se produit l’opération s’appelle un floculateur (figures 8 et 9) ; il existe des floculateurs statiques, du type à chicanes (section fixe ou croissante) et des floculateurs dynamiques, les plus fréquents actuellement, à pales ou à équipages tournants, à un ou deux compartiments verticaux ou horizontaux. Les quatre notions de base à retenir pour une bonne floculation sont :
-
le brassage ne doit pas avoir d’effet destructif ;
-
le temps de floculation qui doit se situer entre 10 et 30 min ;
-
le gradient d’écoulement :
![]()
avec :
- µ :
- viscosité dynamique
- P :
- puissance dissipée par unité de volume (frottements) ;
-
une totale absence de courts circuits hydrauliques.
La cohésion du floc peut être augmentée de deux façons :
-
en introduisant dans la masse de flocons une partie des flocons constituant les boues en excès extraites lors de la décantation ;
-
en maintenant une masse de flocs en expansion, que l’eau chargée de flocs, plus ou moins développés,...
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