Quels sont les agents chimiques couramment utilisés pour l'élimination du phosphore dans le traitement des eaux usées ?

Dans le processus d'élimination chimique du phosphore pour Traitement des eaux uséesLe principe de base consiste à ajouter des réactifs chimiques aux eaux usées pour réagir avec le phosphore (principalement l'orthophosphate) et former des précipités de phosphate insolubles. Le phosphore est ensuite éliminé de l'eau par séparation solide-liquide. Les réactifs couramment utilisés sont principalement classés en deux catégories : les sels métalliques et les sels de calcium, comme détaillé ci-dessous :

I. Médicaments à base de sels métalliques

Ce type de produit chimique est le plus couramment utilisé dans le traitement des eaux usées, car il présente une vitesse de réaction rapide et un effet stable.

sels salins

Variétés couramment utilisées : sulfate ferreux (vitriol vert), chlorure ferrique, sulfate polyferrique (Pfs), chlorure polyferrique (PFC).

Mécanisme d'action : Les ions ferreux (Fe²⁺ ou Fe³⁺) se combinent aux ions phosphate (PO₄³⁻) présents dans les eaux usées pour former un précipité de phosphate de fer. Simultanément, le colloïde d'hydroxyde de fer issu de l'hydrolyse du sel de fer présente des propriétés d'adsorption, lui permettant de capter une partie du phosphore et des matières en suspension dans les eaux usées.

Caractéristiques : L'efficacité de coagulation des sels polyferriques est supérieure à celle des sels de fer conventionnels, avec d'excellentes performances de décantation des boues ; le sulfate ferreux est rentable mais nécessite une oxydation en Fe³⁺ pour obtenir une élimination optimale du phosphore, ce qui nécessite souvent une aération.

sels d'aluminium

Variétés couramment utilisées : sulfate d'aluminium, alun, chlorure de polyaluminium (PAC), sulfate de polyaluminium (PAS).

Mécanisme d'action : Les ions aluminium (Al³⁺) réagissent avec PO₄³⁻ pour former un précipité de phosphate d'aluminium ; le colloïde d'hydroxyde d'aluminium hydrolysé peut également adsorber le phosphore et les impuretés.

Caractéristiques : Haute efficacité d'élimination du phosphore, adaptable à une large gamme de pH (5,5 à 7,5) ; la corrosivité du chlorure de polyaluminium est inférieure à celle du chlorure d'aluminium ordinaire, ce qui nécessite un dosage moindre et entraîne une production de boues relativement plus faible.

II. Médicaments à base de sels de calcium

Ce type de produit chimique élimine principalement le phosphore en formant des précipités de phosphate de calcium, tout en augmentant l'alcalinité des eaux usées, ce qui explique son utilisation courante dans le traitement des eaux usées alcalines.

Variétés couramment utilisées : chaux (hydroxyde de calcium), chlorure de calcium.

Mécanisme d'action : Les ions calcium (Ca²⁺) réagissent avec les ions phosphate (PO₄³⁻) dans un environnement alcalin (pH>10) pour former un précipité d'hydroxyphosphate de calcium Ca₅(PO₄)OH.

Caractéristiques : La chaux est peu coûteuse et permet de neutraliser les eaux usées acides tout en éliminant le phosphore et certains métaux lourds. Cependant, son utilisation nécessite un dosage important, ce qui peut entraîner une augmentation du pH de l’effluent et potentiellement nécessiter un ajustement ultérieur. De plus, elle génère une quantité importante de boues.

III. Réactifs auxiliaires d'élimination du phosphore

Dans certains cas, des floculants comme le polyacrylamide (PAM) sont utilisés en association pour améliorer l'efficacité de la sédimentation. Le PAM lui-même ne réagit pas avec le phosphore, mais il peut adsorber les particules de précipité de phosphate pontantes, augmentant ainsi la taille des flocs, accélérant leur vitesse de sédimentation et améliorant l'efficacité de la séparation solide-liquide.