La floculation est en général provoquée par l'adition d'agents floculants. Flottation: procédé qui consiste à enrober les particules solides d'une couche d'air, ce qui conduit à une densité moyenne particule-air plus faible que le liquide, et au phénomène inverse de la sédimentation. Force centrifuge: si r est la distance par rapport à l'axe de rotation et ω la vitesse de rotation en rad. s -1, une masse m est soumise à une accélération rω 2 et à une force mrω 2 analogue à g, accélération de la pesanteur et mg, poids. Le nombre de g s'exprime par rω 2 /g. Temps de séjour: temps moyen que met le fluide pour traverser l'appareil concerné. Ex: un réacteur contenant un volume de liquide de 5m 3 et alimenté à raison de 1m 3. h -1 présente un temps de séjour moyen de 5h. Décantation | Purification physico-chimique | PCA Water. Le temps de séjour d'une particule de fluide quelconque est proche du temps de séjour moyen dans le cas d'un écoulement piston avec profil de vitesse plat. Le temps de séjour d'une particule de fluide quelconque peut être très différent du temps de séjour moyen dans le cas d'un profil de vitesse parabolique (régime laminaire), ou d'un réacteur parfaitement agité.
Une grande partie de l'eau que nous consommons provient des fleuves et des rivières. Comment enlève-t-on le sable et la vase qui souillent ces eaux? Réponse: avant d'arriver à notre robinet, les eaux des fleuves et des rivières sont filtrées puis décantées. Comment se passent ces deux opérations? I. La décantation • La décantation consiste à laisser reposer un mélange hétérogène suffisamment longtemps pour que les particules solides en suspension tombent au fond du récipient. On peut ensuite verser délicatement dans un autre récipient le mélange qui surnage: on obtient un mélange quasiment homogène. Coagulation et Floculation. • La décantation fonctionne particulièrement bien pour séparer des constituants qui tombent facilement au fond du liquide, comme le sable ou la boue. Elle est d'ailleurs utilisée lors du traitement des eaux usées. • La décantation est souvent très lente. Pour accélérer celle-ci, on peut utiliser une centrifugeuse; en faisant tourner très rapidement le mélange hétérogène dans des tubes, les particules sont plaquées au fond de ceux-ci et séparées du liquide.
Application Les paramètres importants sont: - la turbidité de l'eau à traiter - la teneur en matière organique - l'alcalinité en bicarbonates Une turbidité élevée conduira à une quantité importante de boues à évacuer, tandis qu'une faible turbidité conduira à des flocs trop peu nombreux et trop peu volumineux. La floculation et la décantation de l'eau. Une teneur en matière organique élevée, stabilisera les colloids et nécessitera un surdosage en coagulant. Le traitement de coagulation et de floculation est mené en deux étapes: 1- le coagulant est d'abord ajouté à l'eau à traiter dans un système muni d'une agitation vigoureuse 2- le floculant est ensuite ajouté à l'eau dans un système muni d'une agitation lente pour favoriser la formation de flocs volumineux et rassembler toutes les particules présentes. Si l'additif est utilisé à la fois comme coagulant et floculant, l'eau doit néanmoins subir d'abord une agitation violente et ensuite une agitation lente. L'eau ainsi traitée passe enfin au travers d'un décanteur duquel les boues sont retirées par le fond.
La dernière étape consiste en une augmentation de la taille des flocs par l'ajout de polymère. Ensuite les flocs peuvent être séparés de l'eau traitée par décantation ou flottation. Schéma Applications Il existe de nombreuses applications où le procédé de coagulation - floculation est utilisé. Vous trouverez quelques exemples ci-dessous: Préparation d'eau de process ou d'eau potable à partir d'eau de surface. Le procédé de Coagulation - Floculation. Traitement physico-chimique d'eau usée. Celui-ci est souvent combiné avec Précipitation des phosphates et/ou de métaux lourds. Entre autres: Industrie automobile et traitement de surface des métaux Stockage de ferraille, de matières premières. Prétraitement d'eau usée qui contiennent beaucoup de graisses ou de MES précédant un traitement biologique. Entre autres: Nettoyage de citernes, traitement des déchets Industrie agro-alimentaire (abattoirs, salaisons, produits laitiers, cuisson, huiles, …) … Exemple d'une réalisation Installation mobile d'une STEP physico-chimique Coûts d'exploitation En plus des frais d'investissement dans l'infrastructure de traitement, le traitement des eaux usées par coagulation - floculation implique des frais d'exploitation liés au traitement physico-chimique.
Cours de sédimentation - décantation: introduction On parle de sédimentation ou décantation lorsque un solide est séparé d'un liquide par l'effet de la gravité seule. Lorsqu'un élément filtrant est utilisé, voir filtration. Lorsque la force centrifuge est utilisée, voir centrifugation, décantation centrifuge, ou hydrocyclone.
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