Cours de sédimentation - décantation
: floculation
Les séparations
liquide-solide telles que décantation, centrifugation, filtration, flottation
deviennent inefficaces lorsque les particules solides sont trop divisées
(dimension inférieure au micro-mètre). On est alors en présence
de suspensions colloïdalles qui ne peuvent
être destabilisées que par un prétraitement physico-chimique
de coagulation ou de floculation. Ce prétraitement consiste à obtenir
l'agrégation des particules, par exemple par addition de produits
chimiques.
On réserve
habituellement le terme de coagulation aux prétraitements réalisés
avec des sels minéraux, dont le rôle esr de réduire les
forces électostatiques répulsives existant entre particules.
C'est par exemple le rôle du chlorure ferrique FeCl3 dans
le traitement des eaux.
La floculation quand à elle
fait appel aux mécanismes d'adsorption. Elle constitue même, dans
le cas ou il y a coagulation, la phase finale de la formation des flocs, c'est à dire
des agrégats suffisament gros pour être décantés
ou filtrés rapidement.
Les floculants
Le phénomène
de floculation est la possibilité, par une chaîne assez longue,
de capter plusieurs particules, donc de constituer des flocs denses et qui
décantent mieux. Pour cela, il faut que le floculant soit
étiré plutôt qu'enroulé. Ceci est obtenu en introduisant
dans la chaîne des groupes dont la charge chimique provoque des effets
de répulsion qui empêchent l'enroulement du floculant.
On distingue 3 types
de floculants:
- les floculants
non ioniques à très longue chaîne
- les floculants
anioniques à longue chaîne
- les floculants à chaîne
cationique à chaîne plus courte
Ce sont des produits
d'origine organique. Il sont efficaces à faible concentration, mais
d'un coût élevé, ce qui influe sur les frais d'exploitation.
Leur efficacité dépend des caractéristiques de la suspension,
et notament de son pH.
Un ensemble de particules
floculées est un équilibre souvent fragile. Si l'on souhaite
réaliser une filtration consécutivement à la décantation,
il faudra limiter au maximum le cisaillement dans la solution de façon à conserver
les flocs intacts. On évitera par exemple l'emploi d'un pompe centrifuge
dans ce cas.
Floculation par
magnétisme
Le principe consiste à faire
passer la solution à traiter au traves d'un champ magnétique
immédiatement avant le bac de décantation. Le champ magnétique
provoque l'agglomération des particules en suspension qui décante
donc plus facilement (facteur x4). Par rapport à la décantation
classique, on peut donc réaliser des bassins de décantation plus
petits, augmenter le débit des bassins existants, ou réduire
la taille ou la quantité des impuretés résiduelles
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