Procédé d'utilisation du chlorure de polyaluminium avec du polyacrylamide

Dans les eaux usées et Purification de l'eau Dans de nombreuses applications, l'association de chlorure de polyaluminium (PAC) et de polyacrylamide (PAM) constitue la solution de floculation haute performance la plus répandue du secteur. Floculant inorganique, le PAC adsorbe les particules en suspension et les colloïdes présents dans l'eau tout en coagulant les particules en suspension. Le PAM, floculant organique, forme de gros flocs qui accélèrent la sédimentation. L'action synergique de ces deux agents améliore considérablement l'efficacité du traitement et réduit les coûts liés aux produits chimiques.

I. Principe fondamental de correspondance : La logique sous-jacente de l'effet synergique

Chlorure de polyaluminium Le PAC s'hydrolyse pour générer des ions hydroxyaluminium polynucléaires qui adsorbent les particules et colloïdes en suspension dans l'eau, les déstabilisant en microflocs (processus de coagulation). Cependant, ces microflocs se déposent lentement et restent sujets à la dispersion. Le polyacrylamide (PAM), grâce à sa masse moléculaire élevée, adsorbe plusieurs microflocs et forme des flocs denses et grossiers par pontage (processus de floculation), accélérant ainsi la sédimentation et la séparation. L'association du PAC et du PAM produit un effet synergique efficace de coagulation et de floculation, offrant des résultats de traitement bien supérieurs à ceux obtenus avec un seul agent.

II. Étapes d'utilisation du couplage standard

Pour le traitement des eaux usées industrielles, des eaux usées municipales ou pour la purification de l'eau, l'association de PAC et de PAM doit respecter le principe suivant : « PAC d'abord, puis PAM, dosage par étapes et mélange complet ». Les étapes spécifiques sont les suivantes :

1. Prétraitement de dissolution pharmaceutique

Dissolution du PAC : Le PAC solide est dissous à une concentration de 1 à 3 % (soit 10 à 30 g de PAC dissous dans 1 L d’eau), agité pendant 3 à 5 minutes jusqu’à dissolution complète, puis laissé reposer quelques instants afin d’éliminer les résidus insolubles avant utilisation. Le PAC liquide peut être dilué directement 2 à 5 fois avant ajout afin d’éviter une floculation locale irrégulière due à une concentration trop élevée.

Dissolution du PAM : Dissoudre le PAM anionique (couramment utilisé dans le traitement des eaux usées) à une concentration de 0,1 % à 0,3 %. Agiter à 60-80 tr/min pendant 15 à 20 minutes pour assurer une dissolution complète sans agglomération (le PAM aggloméré devient inefficace et provoque des obstructions dans les canalisations). La solution doit être utilisée dans les 24 heures.

2. Séquence d'addition et intervalle de temps

La procédure suit scrupuleusement la séquence « PAC avant PAM », avec un intervalle d'injection de 30 à 60 secondes. Tout d'abord, ajouter la solution de PAC à l'eau traitée et agiter rapidement (150 à 200 tr/min) pendant 1 à 2 minutes afin d'assurer un mélange et une coagulation complets. Ensuite, ajouter la solution de PAM et réduire l'agitation à 50-80 tr/min pendant 2 à 3 minutes pour permettre une floculation adéquate, en évitant la rupture des flocons due à une agitation excessive.

3. Observation de la sédimentation et des effets

Après avoir agité le mélange, laissez-le reposer 10 à 30 minutes, puis observez la limpidité de l'effluent, la taille des flocs et la vitesse de sédimentation. Si l'effluent est trouble ou si les flocs sont fins, le dosage de PAC peut être insuffisant. Si les flocs flottent et ne se déposent pas, cela peut être dû à un dosage excessif de PAM ou à un modèle incompatible, nécessitant un ajustement immédiat.

III. Paramètres clés : Rapport d'ajout et contrôle du dosage

Le rapport de dosage PAC/PAM doit être ajusté en fonction de la qualité de l'eau et des types de polluants, sans valeur fixe. Il doit être déterminé par des essais pilotes. L'intervalle de référence principal est le suivant :

1. Rapport de dosage conventionnel

Le rapport massique PAC/PAM (solide) varie généralement de 50:1 à 200:1. Pour les eaux usées municipales et domestiques, le rapport standard est de 100:1 à 150:1. Dans les eaux usées industrielles (par exemple, les effluents de teinture et de galvanoplastie) présentant des concentrations élevées de polluants, le rapport peut être ajusté entre 80:1 et 120:1.

2. Intervalle de référence pour la posologie

Dosage de PAC : 50 à 100 mg/L pour les eaux usées domestiques et 100 à 300 mg/L pour les eaux usées industrielles ; dosage de PAM : 0,5 à 1 mg/L pour les eaux usées domestiques et 1 à 3 mg/L pour les eaux usées industrielles. Il est recommandé de réaliser un essai pilote avant toute application officielle en prélevant un échantillon d’eau de 1 L et en y ajoutant les produits chimiques en proportions croissantes afin de déterminer le dosage optimal.

IV. Conseils pour différents scénarios

1. Traitement des eaux usées municipales et domestiques

L'utilisation de PAM anionique (masse moléculaire de 8 à 12 millions) est recommandée, avec un dosage de PAC d'environ 80 mg/L et un dosage de PAM de 0,8 mg/L. Ce traitement est idéal pour les plans d'eau à faible DCO et à forte concentration de matières en suspension, améliorant ainsi l'efficacité des bassins de sédimentation.

2. Traitement des eaux usées industrielles (teinture/galvanoplastie/fabrication de papier)

Pour le traitement des eaux usées de teinture, on utilise du PAM anionique (masse moléculaire de 12 à 15 millions) avec un rapport PAC:PAM de 100:1. Le PAC est ajouté en premier pour désémulsionner et décolorer, suivi du PAM pour la floculation. Pour les eaux usées de galvanoplastie contenant des métaux lourds, le pH est d'abord ajusté entre 8 et 9, le PAC est ajouté pour précipiter les métaux lourds, puis le PAM est ajouté pour accélérer la séparation.

3. Purification de l'eau potable

Du PAC de qualité alimentaire et du PAM non ionique ont été sélectionnés, avec un dosage de PAC de 30 à 50 mg/L et de PAM de 0,3 à 0,5 mg/L. Les résidus chimiques ont été strictement contrôlés afin de respecter la norme GB 15892-2020 relative à l'eau potable.

V. Problèmes courants et techniques d'évitement

● Flocons fins qui ne se déposent pas : augmenter la dose de PAC, ajuster le type de PAM (passer à un produit à poids moléculaire élevé) ou prolonger le temps de mélange.

● Agglomération de médicaments obstruant les canalisations : contrôler la vitesse de rotation pendant la dissolution du PAM pour éviter une concentration locale excessive et filtrer après dissolution avant réajout ; laisser le PAC se déposer après dissolution pour éliminer les particules insolubles.

● L'effet du traitement est instable : lorsque la qualité de l'eau fluctue, ajustez rapidement le dosage et la proportion des produits chimiques, en assurant d'abord un dosage suffisant de PAC, puis ajustez finement le dosage de PAM.