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seurs et des filtres, nécessités par les boues en suspension dans l’eau brute, devait logiquement faire naître l’idée que la décantation préalable, soulageant les filtres, permettrait d’en augmenter le débit et d’en réduire les frais d’entretien (ce qui fut confirmé par l’observation des résultats obtenus dans plusieurs grandes villes de France et de l'Etranger.

Au cours d’un voyage d’études à Londres d’une Commission Municipale dont nous faisions partie, nous avons eu J’avantage de visiter les principales installations du Metropolitan Water Board et, en particulier, la très moderne station de Kempton Park, dans le Comté de Middlessex.

Le problème, qui s’est posé à Londres, il y a une quinzaine d’années, avait beaucoup d’analogie avec celui que Nantes a présentement à résoudre. Il s’agissait d’augmenter notablement la production, tout en évitant l’encrassement trop rapide des filtres. Ce problème a été résolu par la création d’immenses réservoirs, tels que le Queen's Mary Reservoir, de Littleton, où l’eau séjourne de quinze jours à un mois, par l'installation de filtres rapides à nettoyage mécanique par retour d’eau et d’air comprimé, sorte de dégrossisseur perfectionné, et par la transformation des filtres lents à sable submergé en filtres plus rapides, transformation rendue possible grâce à l’amélioration préalable de l’eau réalisée par le « storage » et la pré-filtration (primary filtration).

Les Anglais retirent du « storage » des avantages nomprets:

1° Sédimentation d’une grande partie des matières en suspension produite par une diminution de la turbidité d'environ 25 %, une diminution de la couleur d’environ 37 %, ce qui soulage notablement les filtres et augmente leur durée de fonctionnement entre deux nettoyages.

2° Transformation des composants chimiques de l’eau et diminution de l’azote albuminoïde de 16 %, de l’oxygène pris au permanganate, en 3 heures à 80° F, de 27 %.

3° Réduction du nombre total des germes pouvant

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atteindre 90 à 92 %, réduction portant surtout sur les colibacilles et sur les germes pathogènes.

4° Régularisation, pour le débit, et dilution en cas de contamination subite du fleuve, etc:

Ce système a, par contre, le sérieux inconvénient de laisser se développer des végétations d’algues microscopiques, parfois terriblement gênantes pour la filtration. D’autre part, la création de ces lacs artificiels doit être bien dispendieuse.

Sortant des réservoirs, l’eau décantée est amenée sur des filtres à filtration rapide (Primary filters), où elle est surtout débarrassée de ses algues. Ceux que nous avons vus à Kempton Park étaient du type « Patterson », débitaient 168 m° par mètre carré et par 24 heures, et pouvaient être nettoyés très rapidement, en quelques minutes, par retour d’eau filtrée et d’air comprimé à travers les grains collecteurs.

La fréquence des nettoyages, qui semblaient être un élé- ‘ment de leur efficacité, variait de 1 h. 1/2 à 119 h., avec une moyenne de 12 heures.

Grâce à ces deux phases préparatoires, la vitesse des filtres secondaires, qui étaient autrefois des filtres lents, a pu être portée à une moyenne de 4 à 6 m° par mètre carré, en 24 heures. La stérilisation finale par le chlore complète l’épuration.

La Ville de Paris a réalisé une transformation analogue en aménageant des préfiltres à nettoyages rapides et très fréquents, et en augmentant la vitesse de filtration jusqu’à 5 et 7 m par mètre carré et 24 heures. Depuis longtemps déjà, elle traite toutes ses eaux filtrées par le chlore.

De ces observations, nous pouvons déjà retenir, à titre d'enseignement, trois faits importants :

1° L’utilité d’une décantation avant la filtration ;

2° La possibilité de transformer une partie des dégrossisseurs en préfiltres, à filtration rapide, et à nettoyage fréquents.

3° La possibilité d'augmenter notablement le débit des filtres ainsi soulagés.

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Des essais que nous avons faits en accélérant progressivement la vitesse de filtration des bassins à presque le double de sa valeur habituelle, nous avons pu conclure à la possibilité de cette augmentation de débit des filtres lents, dans des conditions bactériologiques suffisantes pour une eau dont la turbidité n’est pas excessive (ne dépassant pas 120 à 150 gouttes de mastic).

Au cours de son séjour à Londres, la mission municipale a eu l’occasion de voir fonctionner, notamment à Sutton et à Cheam, dans le Comté de Surrey, à Barking, dans le Comté d’Essex, des décanteurs mécaniques, système Dorr, employés avec succès pour la clarification des eaux usées.

Malgré leur différence d'utilisation, ces appareils sont de construction identique et l’agitation mécanique lente y poursuit le même rôle. Nous avons pu constater, par rapport aux bassins de décantation fixes, des avantages que nous retrouverons dans les installations américaines précédant les filtres à eau potable :

1° Une meilleure décantation, grâce aux floculats plus gros ;

2° L’absence de manipulation manuelle des boues, évacuées automatiquement ;

3° Une circulation réglée de façon à éviter les courts-circuits de l’eau à traiter ;

4° L’évacuation régulière des boues, qui empêche la pullulation microbienne dans les matières organiques précipitées et la contamination de l’eau à traiter. avec les odeurs (et goûts) qui pourraient en résulter.

5° Une meilleure concentration des boues, d’où économie d’eau gaspillée pour leur enlèvement, et surtout une économie du coagulant éventuellement emploë, pouvant aller jusqu'à 50 0/0 par retour d’une partie des boues précipitées dans l’affluent d’eau brute. (La floculation est ainsi amorcée, « noyautée », et hâtée par la plus grande concentration des particules en suspension).

Beaucoup de grandes villes américaines (Lancaster, Pa Jefferson City Mo, St-Louis, Alberta, Blosmington IID), obligées de s’alimenter en eaux de surface très troubles et souvent aussi très dures, emploient avec succès ce système de décantation mécanique. ï

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Il se compose typiquement :

1° D’un mélangeur pour l’addition de correctifs ou de coagulants ;

2° D'un bassin de décantation muni d’un rateau tournant à vitesse lente de 0 m. 15 à O0 m. 50 par seconde, avec dispositif pour l’évacuation automatique de la plus grande partie des boues et retour facultatif de l’autre partie au mélangeur.

La décantation est, la plupart du temps, facilitée par adjonction de coagulants : chlorure férique, sulfate de fer, permanganate de potasse, alun, sulfate d’alumine, ÉtC A

Le ‘sulfate d’alumine est l’un des plus employés pour lutter à la fois contre la turbidité et contre la couleur des eaux brutes. Il agit en changeant l’ionisation, en détruisant l’équilibre micellaire de l’eau et en provoquant ainsi la destruction de pseudo solutions colloïdales, par des phénomènes de floculation et d'absorption. La coagulation est due à l’alumine produite par réaction du sulfate d’alumine sur les carbonates alcalino-terreux contenus dans l’eau, suivant la formule

AL(S04ÿ 18 H20 + COSCa + 3420 — Al(OHY + 3 CO? + 3 SO{Ca

Suivant les rapports des poids moléculaires, il faut environ deux fois plus de sulfate d’alumine que de carbonate de chaux. Il est préférable que l’eau garde un léger excès de chaux. Aussi est-il parfois nécessaire d’augmenter artificiellement cette alcalinité, si l’eau s’en montre trop pauvre, ou si la présence de matières organiques abondantes conduit à employer de plus fortes doses de coagulants. On fait, en effet, varier la dose de sulfate d’alumine d’après la turbidité et d’après la couleur de l’eau à traiter. En Amérique, on emploie jusqu’à 60 grammes de sulfate d’alumine par m*, pour des eaux très limoneuses; mais, en France, on a rarement à dépasser 30 grammes à 40 grammes par m.

Grâce à cette décantation mécanique de l’eau brute, qui permet de faire fonctionner des filtres à sable à des vites-

ses relativement rapides et en évitants de fréquents net toyages, grâce aussi à la chloration, la Ville de Saint-Louis réalise une purification très satisfaisante de l’eau, pourtant très trouble et très polluée du Mississipi, obtenant les réductions suivantes :

Soit une réduction de 4200 à 20 colibacilles par litre :

Matières en Suspension 27-07 Fo tm ee 100 Vo

Matières “en-dissolution cree 27 eo

(Lancaster obtient jusqu’à 99 %)

Durété 342 er DS ds Dent 2 RE OT er A EEE 46 To Bactéries totales HATVCMA SRE ER Te 99,76 % soit une réduction de 4.200 à 20. ; ColibacilléS paraitre Re ee Re REV 99,999%

soit une réduction de 26600 à 0,2,

avec la disparition de toute odeur et goût désagréable et élimination complète des bactéries pathogènes.

Ces diverses considérations ont amené la Ville à envisager (1), pour permettre, en toute sécurité et dans des conditions économiques, l'augmentation du débit de l’installation filtrante actuelle avant la filtration :

a) la décantation mécanique des eaux avec addition de sulfate d’alumine, en cas de crue ;

b) la transformation des dégrossisseurs en préfiltres à nettoyages rapides et fréquents ;

c) après la filtration : la stérilisation par le chlore (facultative) et peut-être, dans le cas où celle-ci deviendrait permanente, et, comme phase ultime de l’épuration, le passage de l’eau sur charbon actif.

Le charbon actif, né pendant la guerre, de la recherche d'un moyen de défense contre les gaz asphyxiants, se prépare par calcination à haute température, et dans certaines conditions, d’un charbon de bois additionné le plus souvent d’un produit chimique (chlorure de zinc, acide

(1) Ces différentes modifications sont en voie d'exécution.