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7. Méthodes d'analyse
Coagulation et floculation des eaux usées
Les coagulants chimiques sont ajoutés aux eaux usées dans le but principal d'éliminer les matières en suspension et le
phosphore. L'ajout de produits chimiques réduit également les concentrations de métaux lourds et améliore l'efficacité de la
désinfection. La coagulation chimique peut être obtenue en ajoutant aux eaux usées des quantités définies de chaux
(hydroxyde de calcium), d'alun (sulfate d'aluminium) ou de sels de fer (ferriques ou ferreux). Le processus de coagulation-
sédimentation implique généralement :
G) Injection et mélange du coagulant qui neutralise la charge électrique, généralement négative, des particules en
suspension. Un mélange rapide et efficace du coagulant et des eaux usées est important pour garantir une utilisation
efficace du produit chimique. Les temps de rétention typiques dans les bassins de l'usine pour le mélange turbulent
sont de 15 à 120 secondes
H)
Agglomération des particules coagulées en gros flocs durcissables. Cette agglomération est réalisée en agitant
lentement l'eau pour permettre aux solides formés par l'ajout de produits chimiques de grossir afin qu'ils puissent être
éliminés par décantation par gravité. L'agitation est généralement effectuée en faisant tourner lentement les pales
pendant une période de 10 à 30 minutes.
I)
Sédimentation des matières floculées par séparation gravitaire. Les solides sont décantés par gravité à partir des eaux
usées stagnantes traitées chimiquement. L'effluent du bassin de décantation chimique est très clair et ne nécessite
généralement pas de filtration supplémentaire.
La quantité de coagulant chimique nécessaire pour réaliser le test varie en fonction du temps et d'une eau usée à l'autre.
Les doses typiques de coagulant sont de 75 à 250 g/m3
pour
g/m3
la chaux.
Réactifs
Le choix et le dosage du coagulant chimique à adopter pour l'élimination des matières en suspension des eaux usées
découlent des résultats d'évaluations en laboratoire par le test dit du Jar. Plusieurs agitateurs avec des vitesses d'agitation
reproductibles permettent d'adopter des conditions standard pour l'essai, qui sont la condition de base pour des résultats
reproductibles.
Les conditions standards sont liées à :
• Dimensions et forme du récipient et de la pale d'agitation
• Temps et vitesse d'agitation lors d'un mélange turbulent
• Critères d'évaluation des résultats obtenus
Les conditions adoptées les plus répandues sont :
• Béchers (bocaux) en verre de 1000 ml, forme haute, Ø
105 mm
• Pales d'agitation de 25 mm de haut, 75 mm de large, 1
mm d'épaisseur
• Agitation turbulente après ajout de produits chimiques :
120 tr/min, 120 secondes
• Première évaluation des résultats après 5 minutes de
sédimentation
Les résultats peuvent être évalués selon différents critères :
H) Evaluation de la dimension des flocs avec degré numérique (0=pas de flocs, 2=très petits, 4=petits, 6=moyens,
8=grands, 10=très grands).
Temps écoulé entre l'ajout de produits chimiques et la première apparition de flocs.
I)
J) Evaluation de la turbidité résiduelle du surnageant, après un temps de sédimentation déterminé, par turbidimètre.
K) Mesure du potentiel électrocinétique des particules en suspension sur un échantillon prélevé immédiatement après
l'ajout et le mélange de produits chimiques. La coagulation devrait être plus facile lorsque le potentiel zêta des
particules est très faible.
L) Evaluation de la filtrabilité de l'eau clarifiée par des filtres à membrane normalisés sous pression. La diminution du débit
d'eau au cours du temps est liée au degré de colmatage des filtres par les matières en suspension résiduelles non
décantées.
D'autres mesures concernent le pH de l'eau après traitement chimique (la chaux augmente la valeur tandis que les sels de
fer et d'aluminium l'abaissent) et la température de l'eau à laquelle les expériences sont réalisées.
pour
l'alun, de 45 à 90 g/m3
• Volume des eaux usées
• Temps et vitesse d'agitation pendant la floculation
• Échantillons d'eaux usées de 600 ml
• Hauteur d'agitation des palettes, hauteur moyenne de
l'échantillon
Floculation à vitesse lente : 30 tr/min, 25 minutes
18
pour
le chlorure ferrique et de 200 à 400
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