Mis au point en laboratoire, puis en station pilote, le P.C.B.A. (Polychlorure Basique d’Aluminium) s’est vite révélé être un coagulant performant, possédant à la fois les qualités de coagulant et de floculant efficace permettant une élimination importante des matières organiques et des polluants indésirables dans une eau de consommation.
Ce coagulant a été ensuite mis en œuvre à l’échelle industrielle et il apparaît intéressant de présenter les résultats obtenus en vraie grandeur, en comparaison avec l’utilisation d’un traitement plus conventionnel utilisant le sulfate d’aluminium comme coagulant et la silice activée comme adjuvant de floculation. Les essais ont été effectués à l’usine de traitement de Viry-Chatillon exploitée par la Société Lyonnaise des Eaux et de l’Éclairage. Les résultats obtenus ont été si convaincants que l’usine s’équipe maintenant d’un poste de pré-traitement permettant de traiter l’ensemble du débit traité.
I. PRINCIPES MIS EN JEU ET MOYENS UTILISÉS
1.1.
1.1.1. Généralités
est préparé en neutralisant partiellement et de manière progressive un sel d’aluminium par une base. Ce mode d’élaboration provoque une polymérisation de l’aluminium avec les ions hydroxyles ajoutés. Il existe sur le marché plusieurs types de sels d’aluminium polymérisé. Parmi ces produits, prêts à l’emploi, on citera la WAC (P.C.U.K.), le SL 15 (Rhône-Poulenc), le Chlorhydrol (Reheis), le BACS (Taki Fertilizer)…
se distingue de ceux-ci par deux caractéristiques fondamentales :
- — Il ne contient pas de polyanions tels que le sulfate ou le phosphate (10) ;
(1) Espèces monomériques
2 — Il est fabriqué sur place, et est modulable selon la qualité de l'eau à traiter (7) - (8) - (9).
L'expérience montre que, dans un tel produit, les paramètres importants sont le degré de neutralisation, exprimé par le rapport molaire OH/Al des solutions, et la concentration finale en aluminium de la solution.
À l'heure actuelle, différentes méthodes d’investigations tant chimiques (2) - (3) que physiques (4) - (5) tendent à prouver l'existence de plusieurs espèces de cations et polycations dans ces solutions. Un exemple de la répartition de ces espèces est montré par la figure nº 1.
Les caractéristiques essentielles du P.C.B.A. utilisé à Viry-Châtillon ont été choisies comme suit :
- — Rapport molaire OH/Al = 2,5 ;
- — Concentration finale en aluminium = 0,15 M/l.
1.1.2. Expression du taux de traitement
Afin de pouvoir comparer les traitements utilisés (voir § II.2), la quantité de coagulant a été exprimée en « équivalent sulfate d’aluminium », en abrégé « éq. S.A. ». Cette unité exprime en sulfate d’aluminium Al₂(SO₄)₃·18 H₂O, la quantité d’aluminium introduite soit sous forme de sulfate d'aluminium commercial liquide, soit sous forme de P.C.B.A. Cette correspondance fait par exemple que 666 g de sulfate d’aluminium Al₂(SO₄)₃·18 H₂O contiennent 2 moles d’aluminium ; inversement, 4 litres de P.C.B.A. à 0,15 M/l contiennent 50 g « éq. S.A. ».
1.2. L'usine de Viry-Châtillon
Cette usine, construite par la Société Degrémont, est exploitée par la Société Lyonnaise des Eaux et de l'Éclairage.
Elle est particulièrement bien adaptée à la comparaison de différents types de coagulants et adjuvants de floculation. Elle comporte en effet trois lignes de traitement fonctionnant en parallèle, deux d’entre elles étant identiques.
La ligne de traitement la plus ancienne, construite en 1952, comprend un décanteur Accélator, à circulation de boue, et cinq doubles filtres Aquazur T ; son débit est de 1 200 m³/h.
Les deux autres lignes de traitement, construites en 1960, comportent chacune un décanteur à lit de boue du type Pulsator. Les eaux décantées sont ensuite filtrées sur neuf filtres Aquazur type V. Les eaux décantées peuvent être complètement séparées, chacune d’elles étant alors filtrée sur 3 filtres. Le débit maximal de pointe de chacune de ces lignes de traitement est de 1 500 m³/h.
Tous les filtres de l’usine sont garnis de charbon actif granulé, fonctionnant ainsi en premier étage de filtration depuis 1973-1974.
Le charbon est du type régénérable, à granulométrie voisine de celle du sable généralement utilisé en filtre T et V.
Les séquences de lavage des filtres ont été modifiées en conséquence.
Afin de réaliser les essais, les deux lignes de traitement comportant les Pulsator ont été rendues indépendantes l'une de l’autre.
Le schéma de l’installation est présenté par la figure n° 2.
Sur l'une des chaînes, le traitement de clarification a été assuré par coagulation au sulfate d’aluminium et utilisation de la silice activée comme adjuvant ; sur l'autre, la clarification a été assurée en utilisant le seul.
1.3. Principe des essais
1.3.1. Détermination des taux de traitement
Dans le cas d’un sel hydrolysant classique, comme le sulfate d’aluminium ou le chlorure ferrique, le taux optimal de traitement pour une eau brute de qualité donnée peut être défini comme la quantité de coagulant nécessaire à l’annulation du potentiel Zéta des colloïdes. Cette dose permet l’élimination complète des particules colloïdales et conduit à la production de l’eau filtrée de la meilleure qualité : c’est la dose « optimale » du point de vue technique.
En ce qui concerne les polychlorures d’aluminium, on observe qu'il existe également une dose pour laquelle le potentiel Zéta des colloïdes de l'eau s’annule.
Cependant, cette technique consistant à rechercher la dose de coagulant permettant d’annuler le potentiel Zéta nécessite que l'on ait à sa disposition l’équipement nécessaire. Ce n'est pas toujours le cas dans les stations de traitement d'eau.
De plus, si cette technique donne des résultats sans équivoque avec les sels simples d’aluminium, elle s’avère délicate lorsqu’on a affaire aux polychlorures d’aluminium. En effet, ces produits réagissent très vite avec les colloïdes de l'eau, si bien que la mesure de la mobilité électrophorétique des colloïdes devient difficile.
La technique de l’essai de floculation, qui nécessite pour son application du matériel moins sophistiqué et que l'on retrouve dans toutes les usines de traitement, permet généralement d’atteindre les mêmes résultats. En effet, si l’essai de floculation est généralement utilisé pour déterminer un taux de traitement « globalisant » les effets de floculation et de décantation, l’essai de floculation peut également être réalisé et interprété de façon à déterminer le taux de traitement permettant la production de l’eau filtrée de la meilleure qualité, et l’expérience du traiteur d’eau permet de faire une relation avec la mesure du potentiel Zéta. C’est donc cette technique de l’essai de floculation qui a été adoptée pour le contrôle journalier des essais effectués, la mesure du potentiel Zéta ne servant qu’à contrôler cette méthode.
TABLEAU N° 1 — COMPARAISON DES TRAITEMENTS AU ET AU SULFATE D’ALUMINIUM EN LABORATOIRE
CONDITIONS EXPÉRIMENTALES : Eau de Seine prélevée à Viry-Châtillon, le 7.12.1978 Turbidité : 24 FTU pH : 7,92 Matières organiques : 4,55 mg/l O₂
Le traitement au sulfate d’aluminium est complété par 1 mg/l de silice activée, pour les mesures de turbidité et de matières organiques résiduelles.
| Taux de coagulant (S.A. mg/l) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1) TRAITEMENT AU SULFATE D’ALUMINIUM | ||||||
| Turbidité FTU | 4,5 | 3 | 2,5 | 1,5 | 1,7 | 2,8 |
| % de réduction des matières organiques | 32 | 52 | 60 | 65 | 67 | 60 |
| Potentiel Zéta mV | -18 | -12 | -9 | -7 | 0 | +8 |
| 2) TRAITEMEMENT AU | ||||||
| Turbidité FTU | 1,8 | 1 | 0,9 | 0,7 | 0,7 | 0,5 |
| % de réduction des matières organiques | 50 | 63 | 67 | 70 | 70 | 73 |
| Potentiel Zéta mV | -15 | -12 | -10 | -5 | 0 | +7 |
Le tableau n° 1 et la figure n° 3 donnent un résultat typique de la comparaison des traitements par le sulfate d’aluminium et par le . On y voit que la turbidité minimale et la réduction maximale des matières organiques sont atteintes pour la dose de sulfate d’aluminium correspondant à l’annulation du potentiel Zéta (60 mg/l). Par contre, les résultats obtenus avec le montrent les faits suivants :
- — L’annulation du potentiel Zéta se produit pour un taux de coagulant égal à 60 mg/l ;
- — La turbidité résiduelle, en fonction du taux de traitement, présente une plage très large de valeur minimale. Ce palier commence à une valeur de la dose en coagulant très inférieure à celle nécessaire à l’annulation du potentiel Zéta.
— Enfin, le est systématiquement plus efficace pour l’élimination de la pollution organique que ne l’est le sulfate d’aluminium.
1.3.2. Critères de comparaison
Pendant l’année d’expérience, on s’est fixé comme but d’obtenir une qualité d’eau traitée équivalente en employant le sulfate d’aluminium plus la silice activée et le . Le critère de qualité retenu était la quantité de pollution organique résiduelle mesurée sur les eaux décantées par la méthode globale de l’oxydabilité au permanganate de potassium en milieu acide.
La comparaison des performances s’est effectuée sur les points suivants :
- — taux de traitement comparés à qualité d’eau égale,
- — incidence du traitement au sur les autres caractéristiques de l’eau décantée,
- — incidence de ce traitement au niveau de la filtration : encrassement des filtres, durée des cycles de filtration et qualité de l’eau filtrée.
II. RÉSULTATS ET DISCUSSION
II.1. Choix des traitements
Compte tenu des objectifs de ces essais, on a été amené à traiter en moyenne à une dose de inférieure de moitié à celle appliquée dans le traitement au sulfate d’aluminium et à la silice activée.
Sur l’ensemble de l’année d’expérience, la dose moyenne de ramenée au m³ traité a été de 27 g éq. S.A./m³, contre 60 g/m³ de sulfate d’aluminium.
II.1.2. Adjuvant de floculation
L’emploi de la silice activée s’est avéré superflu lorsqu’on utilise le . En effet, dans le cas de l’eau de Seine, les boues produites (voir le § correspondant) sont suffisamment cohérentes pour la marche des Pulsator.
Cependant, des essais de laboratoire ont montré que l’emploi de la silice activée alliée au produisait une eau de turbidité inférieure, mais n’améliorait pas de manière significative l’élimination des matières organiques.
Un exemple de ces essais est montré dans le tableau n° 2.
1.2. L’eau décantée
1.2.1. pH et TAC : influence sur l’aluminium résiduel
Le traitement habituel au sulfate d’aluminium a pour effet annexe de faire diminuer le pH et le TAC de l’eau.
Lors de son introduction dans l’eau, le sulfate d’aluminium s’hydrolyse selon la réaction :
Al₂(SO₄)₃ → 2 Al³⁺ + 3 SO₄²⁻ (1)
tandis que l’eau est à l’équilibre :
6 H₂O = 6 OH⁻ + 6 H⁺ (2)
Les ions Al³⁺ et OH⁻ réagissent alors entre eux pour donner :
6 OH⁻ + 2 Al³⁺ → 2 Al(OH)₃ (3)
TABLEAU N° 2 — INFLUENCE DE L’EMPLOI DE LA SILICE ACTIVÉE SUR LES PERFORMANCES DU
CARACTÉRISTIQUES DE L’EAU BRUTE : Eau de Seine prélevée à Viry-Châtillon Température : 9 °C Turbidité : 37 FTU Oxydabilité au KMnO₄ : 5,15 mg/l O₃
| Bécher n° | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Taux de traitement – mg/l éq. S.A. | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 |
| Silice activée – mg/l | 0 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 |
| Turbidité, FTU | 3 | 2,1 | 0,7 | 0,7 | 0,8 | 0,7 |
| Matières organiques résiduelles, mg/l | 2,0 | 1,9 | 1,85 | 1,9 | 1,9 | 1,95 |
Énergie équivalente Sachets 20 mg/l 10 60 70 éq. S.A.
La somme des équations (1), (2) et (3) conduit à :
Al2(SO4)3 + 6 H2O + 3 SO2 + 6 H+ → 2 Al(OH)3 (4)
Par contre, dans le cas du , en prenant Al2(OH)5Cl comme espèce moyenne, on peut écrire la suite des équations suivantes :
Al2(OH)5Cl → 2 Al3+ + 5 OH− + Cl− H2O ⇌ OH− + H+
soit
Al2(OH)5Cl + H2O → 2 Al(OH)3 + Cl− + H+ (5)
La comparaison des équations (4) et (5) montre que la même quantité d’aluminium introduit 6 H+ dans le cas du sulfate d’aluminium et 1 H+ dans le cas du . Or, l'emploi du permet de mettre en œuvre environ deux fois moins d’aluminium. À qualité d'eau traitée égale, c'est donc au total 12 fois moins d'ions H+ que le libère dans l'eau traitée par rapport au traitement par le sulfate d’aluminium.
Ainsi, pour une certaine qualité d'eau brute, le traitement par le sulfate d’aluminium abaisse le pH de 7,8 à 7,1, à Viry-Châtillon. L'eau devient alors agressive, et il faut recourir à un ajout de base (en l’occurrence de la soude) pour rétablir le pH de l'eau au pH d'équilibre calco-carbonique avant distribution. Avec le , le pH de l'eau ne change pratiquement pas : il passe de 7,8 à 7,7. Mais, du fait même de ce pH de l’eau traitée, une partie de l’aluminium « utilisé » reste dans l'eau traitée sous forme d’aluminium soluble résiduel. Cet aluminium résiduel n’est pas retenu lors de la filtration. On observe ce phénomène dès que le pH de l'eau dépasse 7,5. Afin de pallier cet inconvénient, on introduit, avant coagulation, une dose appropriée d’acide sulfurique. On a consommé à cet effet en moyenne 5,5 g d’acide sulfurique par mètre cube d'eau traitée. Ceci a permis de stabiliser le pH de floculation autour de 7,4, provoquant la floculation complète de l’aluminium et évitant la fuite d’aluminium résiduel. L’addition d'une faible quantité de base (soude) dans l'eau filtrée ajuste le pH au pH désiré pour l’équilibre calco-carbonique. La quantité de soude introduite est dans ce cas plus faible que la quantité nécessaire dans le cas du traitement par le sulfate d’aluminium.
1.2.2. Turbidité et oxydabilité résiduelles
L’ensemble des résultats est présenté dans la figure 4. On peut y voir que si les oxydabilités des eaux décantées sont équivalentes, la turbidité de l’eau traitée au est meilleure que celle de l'eau traitée au sulfate d’aluminium plus silice activée, spécialement en hiver, dans les périodes d'eau froide.
On a pu aussi montrer, à l’échelle de l’essai de l’exploitation industrielle, que le temps de réaction du avec l'eau brute était plus court, comparé au temps de réaction du sulfate d’aluminium avec l'eau brute.
Ce fait est en accord avec l'hypothèse émise par F. Fiessinger en 1976 concernant le mécanisme d'action des polychlorures pour l'élimination de la turbidité. En effet, la composition des solutions du et la rapidité d’action de ce produit pour la formation des flocs peuvent s’expliquer par un effet de coagulation mutuelle des colloïdes de l’eau avec le gel peptisé, sautant en quelque sorte l’étape d’annulation des charges superficielles, ou encore sautant l’étape de formation d’un gel (7).
11.3. Les boues produites
11.3.1. Concentration et volume
Dans les conditions d’exploitation que l’on s’est fixé, les boues produites par le traitement sont plus concentrées que celles obtenues à l’issue du traitement au sulfate d’aluminium plus silice. En outre, le volume occupé par ces boues est moitié moindre que celui occupé par les boues issues du traitement habituel. Ainsi, pour une qualité donnée d'eau brute, les boues extraites dans les appareils de clarification contenaient des matières en suspension 2,5 fois plus concentrées que dans les boues extraites des appareils fonctionnant avec le sulfate d’aluminium et la silice activée.
Ceci constitue un avantage à deux titres :
1) le volume de boues à évacuer est moitié moindre, il s’ensuit donc une diminution de la quantité d'eau perdue par cette évacuation,
2) l'avantage le plus important est au niveau d’un traitement éventuel des boues. Celles-ci sont déjà « préconcentrées » par rapport à la boue dont on dispose après traitement au sulfate d’aluminium plus silice.
11.3.2. La cohésion des boues : incidence du traitement sur la filtration
MM. CROCE-SPINELLI et RICHARD (1971) ont montré l'influence de la cohésion de la boue sur le comportement de celle-ci en filtration (6). Ces auteurs ont montré que plus la cohésion d’une boue est élevée, plus cette boue est colmatante. Par contre, moins la cohésion est élevée, plus le risque de crevaison des filtres est grand. On a pu retrouver ce phénomène au cours des cycles de filtration sur l’installation.
TABLEAU N° 3 — PRODUCTION DES FILTRES EN m³/m² ENTRE DEUX LAVAGES
PERTE DE CHARGE MAXIMALE ADMISSIBLE : 1,5 m DE COLONNE D’EAU
| Date du cycle | mg/l | m/h | m/h | Productions en m³/m² | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| | S.A. + SiO₂ | ||||||
| Juillet 1976 | 30 | 80+1 | 25 | 4,40 | 277 | 163 |
| Août 1976 | 35 | 70+1 | 29 | 5,30 | 300 | 153 |
| Sept. 1976 | 25 | 70+1 | 33 | 5,80 | 204 | 152 |
| Octobre 1976 | 25 | 90+1,3 | 33 | 5,80 | 275 | 210 |
| Juin 1977 | 30 | 85+25 | 3,9 | 6,80 | 363 | 255 |
* Pour une perte de charge de 1 m de colonne d’eau.
À Viry-Châtillon, les mesures ont montré que les boues obtenues par traitement de l'eau de Seine au sulfate d’aluminium plus silice activée étaient plus « cohérentes » que celles issues du traitement. Or, on a constaté, comme le montrent les figures n° 5 et 6 et le tableau n° 3, que ces principes sont respectés :
[Figure : Figure 5. — Perte de charge sur un filtre en fonction du temps — Cycles de septembre 1977 SA: À : Mi.] [Figure : Figure 6. — Filtration : Perte de charge sur un filtre en fonction du temps — Cycles d’octobre 1977. SA: À]1) La durée d'un cycle de filtration est plus élevée avec l’eau clarifiée qu’avec l'eau clarifiée au sulfate d’aluminium plus silice activée ;
2) Cette durée n'est pas suffisamment prolongée pour atteindre la crevaison.
En pratique, pour une qualité donnée d'eau brute, si la moyenne de production d'eau filtrée entre deux lavages et pour une perte de charge de 1,5 m de colonne d’eau est de 200 m³/m² de surface filtrante, quand on traite l'eau au sulfate d’aluminium, cette production peut augmenter jusqu’à 300 m³/m² quand on traite. Cette augmentation laisse encore une marge de sécurité, si l’on compare ces chiffres à ceux reportés dans le tableau n° 3.
Ceci constitue un autre avantage, puisqu’il diminue d'autant le volume d’eau nécessaire au lavage des filtres, toutes conditions égales par ailleurs.
III. ÉTUDE ÉCONOMIQUE : BILAN D’EXPLOITATION
Le bilan d’exploitation de l'usine de Viry-Châtillon pour la période allant d’août 1976 à juillet 1977 fait apparaître que le traitement au , tel qu'il a été appliqué, abaisse le coût en réactifs de 4,67 centimes/m³ (traitement au sulfate d’aluminium plus silice activée) à 3,25 centimes/m³ (traitement au ), en incluant dans ce chiffre le coût des réactifs nécessaires à la coagulation, floculation, décantation ainsi qu’à la mise au pH de l'équilibre calco-carbonique.
Ceci représente une économie de 1,42 centimes/m³, dans l’état du marché des coagulants à la période considérée.
Par contre, ne sont prises en compte ni l'économie d’eau et d’énergie réalisée sur les lavages des filtres, ni l'économie réalisée sur les purges et le traitement des boues, ce qui augmente d’autant plus l'intérêt du .
IV. CONCLUSIONS
, comme on l'a vu, est un produit coagulant très performant, qui présente les avantages suivants dans le cas du traitement de l’eau de Seine par décantation-filtration :
1) Il s’emploie à faible taux de traitement : en moyenne, le s'emploie à une dose moitié moindre que le sulfate d’aluminium, pour une qualité d’eau traitée équivalente ;
2) Il peut s’employer sans adjuvant de floculation : c'est ainsi que le a été mis en œuvre à l'usine de Viry-Châtillon. Les essais en laboratoire ont cependant montré qu’on pouvait espérer une augmentation de la cohésion des boues en utilisant de la silice activée. Par contre, le comportement du vis-à-vis des matières organiques n'est ni amélioré, ni altéré par ce traitement complémentaire ;
3) Il agit peu sur le pH et le TAC. En effet, du fait de son mode de fabrication, ce sel d’aluminium est déjà pré-polymérisé. Ceci entraîne une action faible à nulle sur le pH et le TAC au cours du traitement. Cela peut constituer un avantage, notamment en ce qui concerne les problèmes de conditionnement (pH d’équilibre calco-carbonique). Dans le cas d’une eau légèrement basique, il suffit d’ajouter un acide avant coagulation afin d’éviter une fuite de l'aluminium sous forme d’aluminate ;
4) C’est un coagulant qui reste très performant même en période d’eau froide ;
5) Les boues produites sont d’une meilleure qualité. Elles sont d’un volume moindre et présentent une meilleure filtrabilité ;
6) En ce qui concerne le coût de traitement, et plus particulièrement le coût des réactifs consommés ramené au m³ traité et compte tenu des conditions de cette expérience, l’économie réalisée s’élève à 1,42 centimes/m³, soit 30 % du coût en réactifs de clarification du m³ traité au sulfate d’aluminium et à la silice activée ;
7) Il peut permettre d’améliorer la qualité de l’eau traitée. En effet, l’expérimentation dont nous venons de parler a été menée en se basant sur la production d’une qualité d’eau traitée équivalente en ce qui concerne l'élimination des matières organiques, et l'on vient de rappeler que cette façon de procéder conduit à une économie de réactifs.
Or, les essais en laboratoire, confirmés par de courtes périodes d’essais à l’échelle industrielle, montrent que l'on peut faire une comparaison à coût de réactif égal. Il en résulte dans ce cas une amélioration sensible de la qualité de l’eau traitée. Le pourcentage d’élimination des matières organiques peut ainsi s’améliorer jusqu’à 10 %.
C’est d’ailleurs, à terme, l’intérêt le plus évident du que de permettre d’améliorer la qualité de l'eau traitée sans augmentation des coûts de traitement, ce qui est généralement le cas en la matière.
Il n’en reste pas moins que le traitement au est réservé à des unités de production d’eau de moyenne à forte importance. Il faut, en effet, reconnaître qu’un tel traitement nécessite un investissement en matériel qui, dans l’état actuel des choses, n’est pas immédiatement absorbable pour de petites unités.
Nous tenons à remercier la SOCIÉTÉ LYONNAISE DES EAUX ET DE L'ÉCLAIRAGE pour l'aide qu'elle nous a apportée dans la réalisation de ces essais.
Y. RICHARD, J.-L. BERSILLON, J.-E. POIRIER.
BIBLIOGRAPHIE
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(2) BERSILLON J.-L. — Quelques formes polycationiques de l'aluminium — À paraître dans le Journal Français d'Hydrologie (octobre 1978).
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(4) BOTTERO J.-Y. — CASES J.-M. — FIESSINGER F. — HEM J.D. — Studies of hydroxyaluminum complexes in aqueous solutions — Journal of Research of U.S. Geological Survey, vol. 6, n° 3, pp. 325-337 (1978).
(5) RUBINI P. — FIESSINGER F. — La coagulation — Errements anciens et connaissances nouvelles — T.S.M. L'Eau, n° 4, p. 147 (1976).
(6) FIESSINGER F. — Coagulation et filtration (1) — Sujet spécial n° 3 — Congrès de l'A.I.D.E. — Kyoto (1978).
(7) BOTTERO J.-Y. — CASES J.-M. — FIESSINGER F. — Préparation de polymères formés à partir de l'hydrolyse de l'ion aluminium — C.R. Acad. Sci. Paris, t 284, p. 1033 (1977).
(8) CROCE-SPINELLI P. — RICHARD Y. — Nouveautés en matière de filtration — Tribune du Cébedeau, n° 326, p. 147 (1971).
(9) FIESSINGER F. — BERSILLON J.-L. — Préparation de polymères formés à partir de l’hydrolyse de l’ion aluminium — C.R. Acad. Sci. Paris, t 284, p. 1033 (1977).
(10) TAG, FERTILIZER — Brevet INPI, n° 69.02140 du 31.01.1969.
aqualgine
Adjuvant naturel pour la floculation
L'efficacité de la floculation est toujours améliorée si l'on complète l'action du floculant par celle d'un adjuvant-accélérateur de floculation. La pollution des eaux rendant souvent la floculation des colloïdes dispersés très difficile, le recours à l’adjuvant est souvent indispensable ; en effet lui seul permettra d'atteindre la formation complète et rapide du « floc ».
De nombreuses substances ont été proposées comme adjuvants-accélérateurs de floculation, que l'on peut grouper en trois catégories :
- — les polyélectrolytes de synthèse
- — la silice activée
- — les polymères naturels.
Parmi ces derniers, l'alginate de sodium purifié, extrait des algues marines du genre laminaires, est couramment utilisé comme additif dans les industries alimentaires. C'est cet alginate de sodium qui a été étudié, mis au point pour le traitement des eaux et dénommé AQUALGINE (marque déposée en France et dans de nombreux pays). C’est un produit naturel, pur, non toxique (rapport FAO/OMS — Rome 18-25/02/63).
L’action de l’AQUALGINE comme adjuvant de floculation est basée sur deux hypothèses :
- — l’anion alginate s’adsorbe sur des colloïdes négatifs par un atome d’hydrogène ou par l’intermédiaire d'une molécule d’eau, offrant ainsi la partie négative de la chaîne aux cations trivalents du réactif floculant proprement dit ;
- — ou encore : ce sont les microflocs composés de colloïdes et d'aluminates qui sont agglomérés les uns aux autres par l’intermédiaire de l’alginate pour former des agrégats plus gros.
Ces deux hypothèses semblent se confirmer par le fait que l’AQUALGINE peut avoir deux effets différents mais complémentaires selon qu'elle est introduite avant ou après l’électrolyte floculant, car on remarque :
- — introduite avant : la grosseur du floc ne progresse pas spectaculairement, mais la turbidité résiduelle de l'eau décantée est nettement améliorée ;
- — introduite après : le floc devient plus volumineux, il décante rapidement ; cependant l’amélioration de la turbidité résiduelle de l’eau décantée est moins marquée.
