Traitement de l’eau brute

Les coagulants neutralisent la charge électrique négative sur les particules, ce qui déstabilise les forces séparant les colloïdes. Les coagulants de traitement de l’eau sont composés de molécules chargées positivement qui, lorsqu’elles sont ajoutées à l’eau et mélangées, accomplissent cette neutralisation de charge. Des coagulants inorganiques, des coagulants organiques ou une combinaison des deux sont généralement utilisés pour traiter l’eau pour l’élimination des solides en suspension.

Lorsqu’un coagulant inorganique est ajouté à de l’eau contenant une suspension colloïdale, l’ion métallique cationique provenant du coagulant neutralise la double couche électrique chargée négativement du colloïde. La même chose se produit avec un coagulant organique, sauf que la charge positive provient le plus souvent d’un groupe amine (NH₄⁺) attaché à la molécule de coagulant. ChemTreat propose des produits de coagulation homologués NSF et GRAS. Des exemples de coagulants ChemTreat comprennent les sels d’aluminium, les sels de fer et les polyélectrolytes.

Les floculants rassemblent les particules déstabilisées et les font s’agglomérer et tomber de la solution. Des exemples de floculants ChemTreat comprennent des polymères de poids moléculaire faible, moyen et élevé.

Coagulants organiques

Pour certaines sources d’eau, les coagulants organiques sont plus appropriés pour la séparation solide-liquide. Les coagulants organiques sont généralement utilisés lorsqu’une réduction de la production de boues est souhaitée. En outre, les produits chimiques organiques et inorganiques mélangés sont souvent plus efficaces que les coagulants organiques ou inorganiques seuls. Le mélange correct peut souvent combiner les avantages de l’utilisation du mécanisme de floculation par balayage de coagulant inorganique avec les caractéristiques de réduction de génération de boue des coagulants organiques. Les formulations de ChemTreat sont basées sur les chimies suivantes :

• Polyamine et PolyDADMAC : ce sont les classes les plus largement utilisées de coagulants organiques. Ils fonctionnent uniquement par neutralisation de charge, il n’y a donc aucun avantage au mécanisme de floculation par balayage. Les polyamines traiteront généralement efficacement l’eau brute à turbidité plus élevée (environ > 20 NTU). Les polyamines sont également efficaces pour traiter de nombreux types d’eaux usées. Les PolyDADMAC sont une classe spécifique de polyamines qui entrent dans cette catégorie.
• Mélamine formaldéhyde et tanins : ces polymères entièrement organiques agissent de manière similaire aux coagulants inorganiques en ce qu’ils non seulement coagulent la matière colloïdale dans l’eau, mais contribuent également à leur propre floc précipité. Ce précipité de floculation par balayage adsorbe facilement les matières organiques telles que l’huile et la graisse. Le précipité se déshydrate généralement à une faible concentration d’humidité, ce qui rend ce coagulant particulièrement bien adapté aux opérations unitaires générant des boues dangereuses, telles que les unités DGF et IGF dans les raffineries de pétrole. Cette chimie auto-précipitante est généralement plus coûteuse à utiliser que les coagulants inorganiques, mais elle peut être économique lorsque les coûts pour enlever et éliminer les boues sont pris en compte.

Coagulants inorganiques

Les coagulants inorganiques sont à la fois rentables et applicables à une large gamme d’eau et d’eaux usées. Le coagulant inorganique est particulièrement efficace sur l’eau brute à faible turbidité (concentration TSS) et traitera souvent ce type d’eau lorsque les coagulants organiques ne le peuvent pas.

Une fois ajoutés à l’eau, les coagulants inorganiques réagissent avec l’alcalinité et s’hydratent pour former des précipités d’hydroxyde de métal (aluminium ou fer), qui agissent dans un mécanisme de floculation par balayage, qui peut être comparé aux chutes de neige sur l’air sale. Au fur et à mesure que la neige tombe, elle adsorbe les particules présentes dans l’air, qui coprécipitent, nettoyant ainsi l’air. Dans le traitement de l’eau, la floculation par balayage d’hydroxyde métallique agit sur l’eau comme une chute de neige agit sur l’air. De nombreuses suspensions colloïdales difficiles à traiter peuvent être traitées efficacement en utilisant des coagulants inorganiques.

Bien que la floculation par balayage de précipité d’hydroxyde métallique soit avantageux pour le nettoyage à l’eau, ces précipités s’ajoutent au volume global de boue qui doit être traité et éliminé. Ils ont également tendance à abaisser la densité globale et la déshydratation des boues par rapport aux précipités créés avec des coagulants organiques. Pour les applications d’eau affluent où les boues ne sont généralement pas dangereuses, la pénalité pour créer plus de boues avec une teneur en eau plus élevée est faible. Pour les applications d’eaux usées avec des boues dangereuses, la pénalité économique peut être importante.

• Sulfate d’aluminium (Alun) : L’alun est légèrement dangereux, avec des effets sur la santé et des caractéristiques de corrosion similaires à ceux de l’acide sulfurique dilué. Il est fabriqué sous forme de liquide et la forme cristalline est déshydratée du liquide. L’alun est l’un des produits chimiques de traitement de l’eau les plus couramment utilisés au monde.
• Chlorure d’aluminium : En général, le chlorure d’aluminium fonctionne de la même manière que l’alun, mais il est généralement plus cher, dangereux et corrosif. Pour cette raison, c’est normalement un deuxième choix éloigné de l’alun. ChemTreat a du chlorure d’aluminium disponible sous forme liquide.
• Chlorure de polyaluminium (PACl) et chlorhydrate d’aluminium (ACH) : ChemTreat dispose d’un portefeuille de combinaisons variées de PACl / ACH conçues pour la basicité de votre eau.
• Sulfate ferrique et sulfate ferreux : Les coagulants de fer fonctionnent de la même manière que les coagulants d’aluminium, mais le coût peut varier en fonction de la source d’approvisionnement locale. Le sulfate ferrique est plus couramment utilisé, mais le sulfate ferreux est généralement utilisé dans les applications qui nécessitent un agent réducteur ou des ions de fer solubles en excès.
• Chlorure ferrique : Le chlorure ferrique est généralement le coagulant inorganique le moins coûteux, car il est généré en tant que déchet des opérations de fabrication de l’acier (déchet « liqueur de décapage »). Cependant, c’est de loin le coagulant inorganique le plus corrosif et le plus dangereux, et son utilisation est limitée aux installations équipées pour le manipuler en toute sécurité.

Floculants

Les solides neutralisés par la charge peuvent être davantage agglomérés en utilisant des floculants. Les floculants peuvent être considérés comme une corde de haute technologie liant les particules ensemble, augmentant ainsi la taille des particules. Les floculants se présentent sous diverses charges, densités de charge, poids moléculaires et formes. Le portefeuille de ChemTreat comprend :

• Floculants cationiques : Principalement à base de copolymères d’AETAC (chlorure de méthyle d’acrylate de N, N-diméthylaminoéthyle quaternaire) ou de METAC (chlorure de méthyle de méthacrylate de N, N-diméthylaminoéthyle quaternaire) et d’acrylamide. Ces produits peuvent remplir une double fonction en coagulant à la fois avec leur charge ionique positive et en floculant avec leur poids moléculaire élevé.
• Floculants anioniques : Principalement à base de copolymères d’acrylamide et d’acide acrylique, les floculants anioniques possèdent une charge ionique négative et agissent en se liant avec des charges cationiques résiduelles sur des coagulants adsorbés sur des colloïdes coagulés.

Notre équipe d’assistance technique de séparation solide-liquide possède en moyenne plus de 25 ans d’expertise en applications sur le terrain avec les technologies de traitement des effluents industriels suivantes :

Capacités de simulation et de test

• Traitement biologique pour l’élimination de la BOD et de la COD
• Adoucissement chimique pour éliminer la dureté du calcium et du magnésium
• Flottation à l’air dissous
• Filtration à membrane
• Filtration multimédia
• Dénaturation de la peinture
• Traitement chimique / physique des métaux et phosphates
• Désémulsification des déchets huileux
• Séparateurs : centrifugeuses, cyclones, tamis, filtres à cartouche, tamis à flux transversal et électro-osmose
• Sédimentation et clarification
• Épaississement et déshydratation des boues

Matières solides en suspension

Bien qu’il n’y ait pas de définition rigide et rapide, les solides en suspension ont tendance à avoir une taille supérieure à 1 à 2 microns. Contaminants visibles à l’œil nu, ils peuvent généralement être filtrés hors de l’eau à l’aide d’un papier filtre commun. Si l’eau est laissée au repos sans être dérangée, les solides en suspension se déposeront au fond du récipient avec le temps.

Solides dissous

Les solides dissous ne sont pas visibles à l’œil nu et ne peuvent pas être éliminés de l’eau par filtration. La définition standard des solides dissous est un matériau d’une taille généralement inférieure à 0,45 microns. Il existe deux types de solides dissous :

• Substances normalement solubles : ce sont des matériaux qui deviennent plus solubles avec l’augmentation de la température, comme le sel de table ou le sucre. Plus l’eau est chaude, plus ces matériaux se dissoudront.
• Substances inversement solubles : normalement appelées ions de dureté et généralement limitées aux sels de calcium, magnésium, strontium et baryum dans le traitement de l’eau, ces matériaux deviennent moins solubles à mesure que les températures augmentent, d’où leur tendance à former du tartre sur les surfaces chaudes des tubes de chaudière ou d'échangeur de chaleur. Le traitement de l’eau serait une question simple sans les sels de dureté inversement solubles.

Solides colloïdaux

Ce sont des solides pas assez petits pour être considérés comme dissous mais pas assez gros pour être considérés comme en suspension. En général, les matériaux colloïdaux apparaîtront sous forme de voile dans l’eau et il ne sera pas possible de voir des particules distinctes à l’œil nu. Les matériaux colloïdaux sont généralement compris dans la plage de taille d’environ 0,45 à 2,0 microns. Les solides colloïdaux ne se déposeront pas de l’eau car ils sont si petits qu’ils sont grandement affectés par leurs charges de surface ioniques. Ainsi, une suspension colloïdale dans l’eau est dite être une suspension stable.

La couleur est un type de suspension colloïdale. Les molécules organiques qui contribuent à la couleur de l’eau de surface brute sont simplement des macromolécules qui tombent dans la plus petite gamme de tailles colloïdales. Dans l’eau, ces macromolécules prennent une charge de surface ionique qui les stabilise afin qu’elles ne puissent pas se déposer.

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et l’expertise. Notre équipe expérimentée sur le terrain et nos services de laboratoire nous permettent de fournir
des produits chimiques de traitement personnalisés et des solutions de traitement de l’eau pour vos besoins uniques en matière de traitement de l’eau brute. Nous sommes là pour vous aider à améliorer l’efficacité de votre installation et à réduire vos coûts d’exploitation. Communiquez avec nous en ligne pour communiquer avec nos experts et planifier une consultation!

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