injection d'air dans la masse liquide

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diffusion de gaz

Ce traitement consiste à disperser un gaz sous pression dans la masse liquide. Autrefois limitée à l’injec­tion d’air, avec des dispositifs rustiques (chicanes, diaphragmes), cette technique devient de plus en plus utilisée en oxydation directe par l’air ainsi que pour la diffusion du CO2 ou de l’ozone en traitement d’eau potable.

L’injection peut se faire :

  • directement dans une conduite sous pression, à travers un mélangeur à chicanes, un mélangeur stati­que en ligne (photo 4) ou un dispositif déprimogène ;
  • dans un ouvrage de contact ; les systèmes utilisés sont alors les mêmes que ceux décrits pour l’aération des boues activées : Oxazur, Vibrair, Dipair, Flexazur, Domes poreux… (voir procédés biologiques).
Mélangeur en ligne - injection d'air dans la masse liquideImage sécurisée
Photo 4. Mélangeur en ligne

On peut également aérer l’eau par « barbotage » d’un grand débit d’air sous faible hauteur d’eau (0,25- 0,30 m en EP ) mais, dans ce cas, les débits d’air peuvent atteindre 30 à 60 fois le débit d’eau.

aérateurs à masse de contact

La masse de contact a pour but d’augmenter la surface d’échange et de représenter un temps de contact à la suite du système de diffusion.

aérateurs à surface libre

L’eau à traiter et l’air surpressé sont amenés à cocourant à la base de la cuve. L’eau aérée est reprise en surface. Le traitement est amélioré par la présence d’une masse de contact (figure 2). Ce type d’aération est plus particulièrement réservé aux eaux chargées en MES.

Aérateur « barbotage » forte hauteur eau masse contactImage sécurisée
Figure 2. Aérateur par « barbotage » sous forte hauteur d’eau et masse de contact

Avec un réacteur de 4 m de profondeur, on peut atteindre des taux de saturation de 70 % à 80 % à condi­tion d’employer de forts débits d’air (50 à 100 m3·h–1 par m2) avec des débits d’eau de 10 à 30 m3·h–1 par m2.

aérateurs sous pression

Ces appareils sont souvent utilisés pour la déferrisation d’eaux d’origine profonde. La tour d’oxydation fermée comporte un lit de pierres volcaniques supporté par un plancher. (voir aussi élimination du fer). L’eau brute, sous pression, alimente un mélangeur qui reçoit de l’air surpressé. Le mélange eau-air est envoyé à la base du lit de garnissage. L’excès d’air éventuel est évacué à l’atmosphère à travers une soupape. L’eau est recueillie à la partie supérieure de la tour (photo 5).

Tour oxydation filtre déferrisation eau potableImage sécurisée
Photo 5. Installation de Langoiran (Gironde). Débit : 50 m3·h–1 Tour d’oxydation et filtre pour la déferrisation d’eau potable
pour aller plus loin :