manuel sur la préparation des polymères organiques

Préparation des polymères organiques

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L’information présentée dans cette brochure est donnée de bonne foi. En l’état de nos connaissances actuelles, elle reflète la vérité. Il est de la responsabilité de l’utilisateur de faire un bon usage des produits mentionnés à l’intérieur de cette brochure.

Sommaire

• Généralités sur les coagulants et les floculants organiques
• Mise en œuvre laboratoire
• Mise en œuvre industrielle
• Stabilité et nettoyage

1. Généralités sur les coagulants et les floculants organiques

1.1 Les coagulants

1.1.1 Caractéristiques

Les coagulants, qu’ils soient minéraux ou organiques, possèdent des groupements actifs : les charges cationiques (+). Les deux principales caractéristiques des coagulants organiques sont :

• Une très forte densité de charge cationique pour neutraliser les charges négatives présentes à la surface des colloïdes.
• Un poids moléculaire relativement bas pour permettre une bonne diffusion des charges cationiques autour de chaque particule et, du fait de leur faible viscosité, une bonne répartition du coagulant dans l’effluent.

Les coagulants organiques sont le plus souvent sous forme liquide avec une exception pour les polyDADMAC qui peuvent être produits sous forme solide (billes de polyDADMAC). La viscosité des formes liquides est relativement faible (inférieure à 2 000 centipoises) mais peut atteindre 20 000 centipoises pour les polyDADMAC concentrés.

1.1.2 Mode d’action

Les charges cationiques apportées par l’ajout de coagulant contribuent à la diminution des forces électriques répulsives par neutralisation des charges autour de chaque particule colloïdale, conduisant à une déstabilisation des particules très fines. Cette agglomération des particules forme alors des flocs ou microflocs.

1.1.3 Utilisation et dosage

Les coagulants s’utilisent en solution plus ou moins diluée. Une injection directe du coagulant peut être envisagée bien qu’une dilution préalable entre 0,5 et 10% soit recommandée.

1.2 Les floculants

1.2.1 Caractéristiques

Les floculants organiques se différencient par :

• Un poids moléculaire élevé : de 3 000 000 à 20 000 000
• Une charge ionique fonction des effluents à traiter, allant de 0 à 100% d’anionicité (-) ou de cationicité (+)
• Des formes physiques variées : liquide, poudre, bille, émulsion

1.2.2 Mode d’action

Les floculants, en solution aqueuse, possèdent des groupements actifs : des charges (+) et/ou (-). Ils permettent d’augmenter la taille de particules déjà déstabilisées et accélérer la séparation liquide/solide.

1.2.3 Utilisation et dosage

Les floculants doivent être dissous avant utilisation. Les produits sous forme solide nécessitent une agitation d’environ une heure après dispersion dans l’eau, tandis que les émulsions nécessitent une agitation violente pour une maturation instantanée. En général, des concentrations en matière active de 1 g/l pour les floculants anioniques et 3 g/l pour les floculants cationiques sont recommandées.

2. Mise en œuvre laboratoire

2.1 Liquides

Pour préparer de petits volumes de solution au laboratoire, un équipement minimum est nécessaire : agitateurs, béchers, balance de précision, spatule, seringues ou pipettes.

2.2 Emulsions

L’émulsion doit être injectée dans le vortex créé par l’agitation. L’injection rapide est cruciale pour hydrater chaque grain sans agglomération.

2.3 Poudres et billes

Pour les solides, l’injection se réalise lentement et dans le vortex, séparément, pour éviter l’agglomération des particules. Après l’injection du solide, les particules gonflent en s’hydratant et deviennent translucides.

3. Mise en œuvre industrielle

3.1 Liquides

Les produits liquides nécessitent un équipement simple et peuvent être dilués aisément.

3.2 Emulsions

L’inversion et la dissolution des floculants en émulsion nécessitent un cisaillement important lorsqu'ils entrent en contact avec l’eau.

3.3 Poudres et billes

Les floculants sous forme solide nécessitent un équipement spécifique pour leur dissolution avec une attention au temps de maturation.

4. Stabilité et nettoyage

4.1 Stabilité des coagulants et floculants

La stabilité dépend de la forme commerciale du produit (liquide, poudre, émulsion) et peut varier de 6 à 24 mois.

4.2 Stabilité des solutions de polymère

La stabilité est influencée par la concentration et la qualité de l’eau utilisée pour la dissolution.

4.3 Nettoyage des installations

Pour les produits déversés, le nettoyage commence par un ramassage ou épongage avant d'utiliser des réactifs tels que le FLOPAM Cleaning Solution ou l'eau de javel.