Exercice 1.1

Quelle est la vitesse de chute d'un grain d'ilménite de 0,5 mm de diamètre et de densité relative de 3,4 ? Le nombre de Reynolds est 200.

Exercice 1.2

Un dessableur est destiné à traiter un débit de 7600 m³/j, Les particules ont 0,06 mm de diamètre et leur densité relative est de 2,5, Quelle doit être la surface de ce dessableur si la température de l'eau est de 15°C?

Exercice 1.3

Calculez le pourcentage d'élimination des particules dans un bassin de décantation de 10 m de long, 3m de large et 2m de profondeur. On alimente ce bassin, à un débit de 3000m³/h, avec une eau contenant des particules en suspension identiques.

• Diamètre des particules : 0,2 mm
• Masse volumique d'une particule, ρ_p : 2500 kg/m³
• Température de l'eau : 5°C

Exercice 1.4

On utilise un bassin de décantation idéal rectangulaire de 15 m de longueur, 7 m de largeur et 3 m de profondeur pour traiter des eaux usées industrielles contenant essentiellement deux types de particules discrètes. Les particules d'un même type ont toutes des caractéristiques identiques (forme, grosseur, densité, vitesse de chute, etc.). On alimente le décanteur à différents débits et on note les observations présentées ci-dessous.

1. Calculez la vitesse de chute de chaque type de particule (cm/s).
2. Quel débit (m³/h) permet d'éliminer 50% des particules dont la vitesse de chute est la plus faible.
3. Si vous alimentez le décanteur au débit calculé en b), quel sera le pourcentage d'élimination de l'autre type de particules ?

Exercice 1.5

Une eau contient en proportions égales quatre types de particules (25% de particules A, 25 % de particules B, etc.). Les vitesses de chute de ces particules, constantes, sont les suivantes :

• Particules A : 0,03 m/s
• Particules B : 0,05 m/s
• Particules C : 0,10 m/s
• Particules D : 0,15 m/s

Quelle charge superficielle doit-on exercer sur un décanteur idéal pour obtenir 85% d'élimination des particules ?

Exercice 1.6

Les résultats d'essais de laboratoire ont permis de tracer les courbes d'iso-élimination présentées ci-dessous.

1. Calculez le pourcentage d'élimination des matières solides en suspension dans un décanteur de 14 m de longueur. 5 m de largeur et 3 m de profondeur. Le débit est de 10000 m³/j.
2. Quel serait le pourcentage d'élimination dans un bassin de décantation de 2 m de profondeur ? Le volume total du bassin est de 210 m³ et le débit à traiter, de 10000 m³/j.

Exercice 1.7

Calculez la charge superficielle nécessaire pour qu'on obtienne, dans un bassin de décantation idéal, une élimination globale de 83 %. Lors de l'essai de décantation, on a prélevé les échantillons à 1,8 m sous la surface de l'eau et on a obtenu les résultats présentés ci-dessous.

Exercice 1.8

Un essai de décantation effectué en laboratoire avec une colonne de décantation a donné les résultats présentés ci-dessous.

1. Quelles dimensions doit avoir un bassin de décantation de 1,6 m de profondeur pour que 70% des matières en suspension soient éliminées ? Le débit est de 3800 m³/j, la concentration initiale des matières en suspension, de 430 mg/L, et la température de l'eau de 29°C.
2. Quel pourcentage d'élimination des matières en suspension obtiendra-t-on si on double le débit?

Exercice 1.9

Une industrie dont la consommation moyenne en eau est de 28500 m³/j doit traiter par décantation une suspension dont l'étude en laboratoire a donné les résultats présentés ci-dessous.

La profondeur effective du bassin de décantation est de 2,4 m et la charge superficielle utilisée, de 2 m/h.

1. Déterminez le rendement théorique de ce bassin.
2. Calculez la superficie du bassin.
3. Calculez la période de rétention d'un bassin circulaire de 12 m de diamètre satisfaisant aux autres conditions du problème.