Définition de la coagulation et de la floculation
La coagulation et la floculation jouent un rôle essentiel dans le traitement de l'eau et des eaux usées. La coagulation désigne l'ajout d'agents coagulants contenant des ions positifs dans les eaux usées. Un grand nombre d’ions positifs sont introduits entre les particules colloïdales afin d’éliminer la répulsion électrostatique entre celles-ci, permettant ainsi aux particules de fusionner. Le processus de fusion des particules colloïdales est appelé cohésion. Parmi les floculants couramment utilisés, on trouve le sulfate d’aluminium, le sulfate ferreux, l’alun et le chlorure ferrique.
La floculation consiste à ajouter un agent de coagulation polymère aux eaux usées. Une fois cet agent dissous, un polymère se forme. Ce polymère présente une structure linéaire : une extrémité du fil attire une particule infime, tandis que l’autre extrémité en attire une autre. Il agit comme un lien et un pont entre les deux particules éloignées l'une de l'autre, ce qui fait que les particules grossissent progressivement pour finalement former des flocs de grosses particules (communément appelés « fleurs d'alun »), ce qui accélère la sédimentation des particules. Les floculants couramment utilisés comprennent le polyacrylamide (PAM) et le polychlorure d'aluminium.
Le processus combinant la coagulation et la floculation est appelé « processus de coagulation ». La coagulation est souvent utilisée dans le cadre d'expériences ou en génie, par exemple en ajoutant du sulfate ferreux et d'autres agents dans l'eau afin d'éliminer la répulsion électrostatique entre les particules colloïdales, puis d'ajouter du polyacrylamide (PAM) ou du chlorure de polyaluminium (PAC), ce qui entraîne un grossissement progressif des particules, la formation de « fleurs d'alun » visibles, et enfin la sédimentation.
Mécanisme de coagulation et de floculation dans le traitement de l'eau
- Le mécanisme d'action du coagulant utilisé dans le traitement de l'eau consiste à comprimer la double couche électrique et à neutraliser la charge électrique. En fonction de la nature des substances responsables de la turbidité présentes dans l'eau brute, il convient de réguler le pH à un niveau approprié.
- Lorsque le mécanisme d'action de la coagulation et de la floculation dans le traitement de l'eau repose sur la formation de ponts d'adsorption, le choix des types de coagulants utilisés et les conditions de leur dosage sont plus complexes.
- Le mécanisme d'action du coagulant utilisé dans le traitement de l'eau repose sur l'adsorption par pontage et l'effet « snare roll ». Lorsque l'on se concentre sur l'effet « snare roll », le choix du coagulant et les conditions de contrôle deviennent extrêmement complexes. En résumé, la quantité de coagulant est importante et le pH est élevé.
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