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EHA-2 2018-2019 1 Ingénierie du traitement des eaux de consommation (2018.11.15

EHA-2 2018-2019 1 Ingénierie du traitement des eaux de consommation (2018.11.15) TD 1 : DECANTATION Exercice 1 On estime que le but de l'étape de décantation est de faire tomber au sol (fond du décanteur), les particules dont le diamètre est supérieur à 50 µm. Notations td : temps de décantation (temps mis pour toucher le sol) (s) t : temps de séjour dans le décanteur (s) vh : vitesse de déplacement du fluide dans le décanteur (m/s) vc : vitesse limite de chute de la particule (m/s) Q : débit à traiter (m3/s) l : largeur du décanteur (m) L : longueur du décanteur (m) H : hauteur du décanteur (m) Sh : surface (horizontale) au sol (Sh = l.L) (m²) St : section du décanteur (St = l.H) (m²) Données Teau = 25°C eau = 999,7 kg/m3 µeau = 1,307.10-3 Pa.s p = 1199,64 kg/m3 g = 10 m/s² 1°) Calculer vitesse de chute 2°) Dimensionner le décanteur (surface minimale au sol, largeur, longueur, temps de décantation) EHA-2 2018-2019 2 Résolution Le décanteur doit être tel qu'au moins les particules de diamètre égal à 50 µm soient retenues. De plus, une telle particule est retenue si : On en déduit que la surface au sol minimale vaut : SH = Q/Vc AN : d = 50 µm Q = 2000 m3/j Régime laminaire : Vc = 0,212 mm/s ou 0,212.10-3 m/s, d’où SH = 109,20m² En général, L = 6l, donc on a : l = 4,30 m ; L = 25,60m L'efficacité d'un décanteur longitudinal ne dépend pas de la profondeur, donc on pose H = 1 m. Le temps de séjour vaut alors : t = L/Vc = L.l.h/Q AN : t = 79 min =1h19mn Exercice 2 On considère une canalisation à ciel ouvert qui alimente une usine de production de cannes à sucre. L’eau circulant dans la canalisation est particulièrement chargée en particules minérales grenues et on décide de la faire transiter par un dessableur avant de l’utiliser. Le cahier des charges précise les points suivants :  Débit de l’installation Q = 5000 m3/h  Vitesse du flux horizontal Vh = 0,3 m/s  Elimination des particules limitées à celles dont d  0,3 mm 1) calculer la surface transversale St du canal 2) calculer la surface horizontale Sh (on prendra Vc : vitesse de chute = 3,0 cm/s) 3) dimensionner le dessableur, sachant que la hauteur ne devra pas excéder 2,00 mètres. Exercice 3 Une station de traitement d’eau de consommation reçoit des eaux brutes contenant 500 mg/L de MES que l’on veut ramener à 200 mg/L. Il vous est demandé de concevoir un décanteur fonctionnant selon le principe de la décantation diffuse pour atteindre ce résultat. H V S Q V Hl L Q L V H V   H H c c   g µ ρ ρ d² 18 1 Vc l s   EHA-2 2018-2019 3 Les contraintes sont les suivantes: Q = 200 m3/h, H = 2,5 m, L/H = 10. Les tests de décantation effectués sur une colonne expérimentale dont la hauteur correspond à celle du décanteur, ont donné les résultats qui figurent dans le tableau 1. A partir de ces résultats : 1) Tracez sur papier millimétré normal les courbes d’égale élimination suivantes : 30 %, 40%, 50 %, 60 %, 70 % (échelle : pour le niveau : 1m = 5mm ; pour t : 10mn = 2 cm) 2) Déterminez sur le graphe le temps de séjour correspondant à chaque % d’élimination 3) Calculez les Vs correspondantes 4) Calculez le rendement pour chaque temps de séjour (ts) 5) Tracez R % = f (ts) 6) Tracez Vs = f (ts) 7) Déterminez ts à adopter pour obtenir l’abattement souhaité 8) En déduire la Vs minimum à respecter 9) Dimensionner le décanteur. Tableau 1: Résultats fournis par la colonne expérimentale Niveau 0,5m t (mn) 8 15 25 46 70 % éliminé 28 39 51 60 69 Niveau 1m t (mn) 15 24 39 67 92 % éliminé 30 38 50 62 68 Niveau 1,5m t (mn) 20 31 50 80 108 % éliminé 31 40 49 60 70 Niveau 2m t (mn) 23 36 58 88 119 % éliminé 29 41 49 59 71 Niveau 2,5 m t (mn) 25 40 63 93 128 % éliminé 31 40 51 60 70 uploads/Voyage/ ingenierietec-td1.pdf