Clarification des eaux usées contenant des colorants presque noirs grâce à un programme à quatre réactifs
Clarification des eaux usées contenant des colorants presque noirs grâce à un programme à quatre réactifs
Un effluent de teinture si foncé qu'il apparaissait noir opaque dans le flacon. En laboratoire, nous avons réalisé un test de floculation en quatre étapes : 1,3 kg/t d'agent décolorant, 3,3 kg/t PACOn ajoute de la soude caustique en paillettes jusqu'à un pH de 7, puis 3 g/t de PAM anionique. Après 2 à 3 minutes de décantation, le surnageant est limpide avec une légère teinte jaune.
Effluent de colorant noir brut (à gauche) à côté des béchers de test de dosage. Enregistrement à l'échelle pilote de notre laboratoire de traitement des eaux.
Qu'est-ce qui rend cet effluent difficile ?
Le noir est la teinte la plus difficile à traiter. Il ne s'agit presque jamais d'une seule teinture ; c'est un mélange de plusieurs chromophores superposés jusqu'à ce qu'aucune lumière ne le traverse. Cela pose quatre problèmes pratiques :
La lumière ne peut pas passer, vous ne pouvez donc pas juger des progrès.
Tant qu'une grande partie de la couleur n'est pas éliminée, la boisson paraît inchangée. Les opérateurs font régulièrement des surdoses car ils n'ont pas l'impression que cela se produise.
Les chromophores mixtes nécessitent des mécanismes mixtes
Un mélange de colorants réagit rarement à un seul réactif. La neutralisation des charges seule laisse une teinte résiduelle qu'aucune dose supplémentaire ne peut éliminer.
Une forte charge de couleur signifie une forte demande en réactifs
Une dose mesurée en kilogrammes par tonne, et non en grammes. À cette échelle, une erreur de séquence peut s'avérer très coûteuse.
L'échantillon présenté ici est typique : une liqueur totalement opaque. La question du client était d'ordre pratique : quelles sont les étapes à suivre, et dans quel ordre ?
Le programme de dosage, étape par étape
Quatre mouvements, eMais L'un prépare le suivant. L'ordre est plus important que le dosage lui-même.
| Étape | Action | Dosage / Point de consigne | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|---|
| 1 | Doser l'agent décolorant | 1,3 kg/t | Il rompt le système chromophore. Le décolorant cationique neutralise la charge anionique des pigments dissous et les transforme de l'état dissous à l'état particulaire. |
| 2 | Dose PAC | 3,3 kg/t | Neutralisation des charges et microfloculation. Les agrégats de couleur déstabilisés forment de fins flocs visibles. |
| 3 | Corriger le pH avec des paillettes caustiques | 350 g/t | Amène la solution à un pH d'environ 7. C'est dans cette plage que le polymère qui suit agit ; le dosage de PAM en dehors de cette plage entraîne un gaspillage de produit. |
| 4 | Dose de PAM anionique | 3 g/t | Il permet de former des ponts entre les flocons fins et de grands agrégats denses qui se déposent suffisamment vite pour se séparer proprement. |
Que s'est-il passé à chaque étape ?
Échantillon brut
Liquide noir opaque contenant des particules en suspension légères. Aucune transparence, quelle que soit la profondeur.
Après l'agent décolorant
Le système de couleurs se dégrade et la liqueur commence à perdre de sa profondeur à mesure que les pigments se déstabilisent.
Après PAC
De fines particules se forment dans toute la liqueur et commencent à transporter la couleur hors de la phase aqueuse.
Après correction du pH à 7
La solution est introduite dans la fenêtre de réaction avant l'ajout de tout polymère.
Après une décantation de 2 à 3 minutes avec le PAM anionique
Les flocons se forment, se déposent et laissent un surnageant clair avec une légère teinte jaune.
Surnageant limpide avec une légère teinte jaune
À la fin du processus, la phase aqueuse et la phase solide colorée se séparent nettement. À partir d'un point de départ noir opaque, 2 à 3 minutes de décantation permettent d'obtenir un surnageant clair ne conservant qu'une légère teinte jaune — obtenu avec 1,3 kg/t d'agent décolorant et 3,3 kg/t PAC, 350 g/t de flocons caustiques et 3 g/t de PAM anionique.
Séparation rapide
Les flocs se déposent en 2 à 3 minutes, ce qui convient aussi bien aux bassins de sédimentation qu'aux unités DAF.
très faible demande en polymères
3 g/t de PAM. Le coût du polymère est négligeable comparé à celui du décolorant et PAC.
Équipement standard
Trois points de dosage et un contrôle du pH. Aucune installation spécifique n'est requise.
Limite honnête
Une légère teinte jaune persiste. Pour obtenir une eau parfaitement limpide, une étape de polissage est nécessaire — voir la FAQ.
Du test en bocal au dosage à grande échelle
| Flux traité | Agent décolorant à 1,3 kg/t | PAC à 3,3 kg/t | Flocons caustiques à 350 g/t | PAM anionique @ 3 g/t |
|---|---|---|---|---|
| 10 m³/jour | 13 kg/jour | 33 kg/jour | 3,5 kg/jour | 30 g/jour |
| 50 m³/jour | 65 kg/jour | 165 kg/jour | 17,5 kg/jour | 150 g/jour |
| 100 m³/jour | 130 kg/jour | 330 kg/jour | 35 kg/jour | 300 g/jour |
| 500 m³/jour | 650 kg/jour | 1650 kg/jour | 175 kg/jour | 1,5 kg/jour |
Là où ce programme s'applique
Le même raisonnement s'applique aux autres effluents industriels fortement colorés. La chimie est identique ; seul le dosage et la concentration du décolorant varient selon l'eau.
Questions qui nous sont le plus souvent posées
Pourquoi le dosage est-il mesuré en kg/t plutôt qu'en ppm ?
La concentration en colorant est élevée. 1,3 kg/t correspond à 1 300 ppm, soit environ dix fois plus que la concentration requise pour une eau de rinçage légèrement colorée. Les solutions concentrées et foncées consomment effectivement du réactif proportionnellement à leur concentration en colorant.
Puis-je me passer du PAC et utiliser simplement plus de décolorant ?
C'est la solution la plus coûteuse pour un résultat moins bon. Au-delà de la neutralisation de la charge, l'ajout de décolorant augmente les coûts et la production de boues sans améliorer la clarté. Le PAC agit différemment : il structure les flocs et élimine les matières en suspension.
Et si je sautais l'étape de correction du pH ?
Le polymère est moins performant et on compense par une dose plus élevée. L'étape de traitement caustique coûte 350 g/t ; corriger un pH inadéquat coûte beaucoup plus cher en polymère.
Pourquoi l'eau traitée est-elle encore légèrement jaune ?
La coagulation élimine les particules colorées susceptibles de se transformer en particules. Certaines petites molécules très solubles restent dissoutes et aucune quantité supplémentaire de coagulant ne peut les capturer. L'élimination de ces résidus nécessite une étape de finition : adsorption sur charbon actif, oxydation avancée ou filtration membranaire.
Cela permettra-t-il également de réduire les décès liés au coronavirus ?
L'élimination des colorants en phase solide permet d'éliminer les matières organiques qu'ils représentent, ce qui entraîne généralement une réduction de la DCO. L'ampleur de cette réduction dépend de la qualité de l'eau ; elle n'a pas été quantifiée lors de ce test.
Pouvez-vous effectuer ce test sur mon échantillon ?
Oui. Envoyez-nous un échantillon avec vos paramètres de décharge cibles et nous effectuerons la même procédure à l'échelle du laboratoire et vous communiquerons le dosage.
Envoyez-nous vos eaux usées — nous effectuerons le test de floculation
Indiquez-nous votre secteur d'activité, votre débit journalier et la norme de rejet visée. Notre laboratoire réalisera un essai à l'échelle pilote sur votre échantillon et vous fournira un rapport détaillé sur la composition chimique et le dosage exacts.
Produits mentionnés dans ce cas
| Produit | Rôle dans cette affaire | Dosage |
|---|---|---|
| Agent décolorant pour l'eau | Neutralisation de la charge des corps colorés dissous | 1,3 kg/t |
| Chlorure de polyaluminium (PAC) | Coagulation et formation de micro-flocs | 3,3 kg/t |
| flocons de soude caustique | Correction du pH de la fenêtre de réaction | 350 g/t |
| Polyacrylamide anionique (APAM) | Pontage des flocons et sédimentation rapide | 3 g/t |