Le polyacrylamide (PAM) a de nombreuses applications dans le traitement de l'eau. Ses propriétés polymères uniques en font un additif chimique essentiel dans les procédés de floculation, de sédimentation, de filtration et de déshydratation des boues. Voici le rôle et le mécanisme principaux du polyacrylamide dans le traitement de l'eau :
1. Floculation
Le polyacrylamide est un floculant polymère hautement efficace, particulièrement adapté au traitement des eaux usées à forte teneur en matières en suspension (MES) et à forte turbidité. Son mécanisme d'action comprend :
Neutralisation électrique : les groupes chargés sur la chaîne moléculaire du PAM (tels que cationiques ou anioniques) peuvent neutraliser la charge à la surface des particules colloïdales, détruire leur stabilité et favoriser l'agrégation des particules.
Action de pontage d'adsorption : la longue chaîne moléculaire du PAM peut adsorber plusieurs particules en même temps et former des flocs plus gros grâce au « pontage », accélérant ainsi la sédimentation.
Scénario d'application :
Élimination des solides en suspension des eaux usées industrielles (par exemple, eaux usées provenant de l'exploitation minière, de la métallurgie, de la fabrication du papier).
Traitement primaire des eaux usées domestiques pour améliorer l'efficacité du bassin de sédimentation.
2. Déshydratation des boues
Dans le processus de traitement des boues, le PAM en tant que conditionneur peut améliorer considérablement les performances de déshydratation des boues :
Réduire la résistance spécifique : en modifiant la structure des particules de boues, réduire la teneur en eau liée et améliorer la perméabilité du gâteau filtrant.
Formation de floc dense : Le PAM cationique (CPAM) est souvent utilisé dans les boues organiques chargées négativement (telles que les boues activées), par neutralisation de charge et pontage pour former des flocs larges et compacts, faciles à déshydrater mécaniquement (comme les centrifugeuses, les filtres-presses à bande).
Résultats : Le volume des boues peut être réduit de plus de 50 % et le coût d’élimination ultérieur peut être réduit.
3. Filtration et clarification améliorées
Dans les procédés avancés de traitement ou de réutilisation de l'eau, la microfloculation du PAM peut capturer les particules fines, améliorer l'efficacité de filtration des filtres multimédias ou des systèmes membranaires et réduire la pollution membranaire.
Dans le traitement de l’eau potable, le PAM à faible dose peut aider les floculants à base de sel d’aluminium/fer à améliorer la turbidité des effluents (pour garantir que les monomères résiduels répondent aux normes de sécurité).
4. Traitement spécial des eaux usées
Eaux usées huileuses : le PAM peut adsorber les gouttelettes d’huile grâce à des groupes hydrophobes pour réaliser une séparation huile-eau.
Eaux usées à haute teneur en chroma : combinées à des floculants inorganiques, elles peuvent éliminer les colorants et autres matières organiques dissoutes.
5. Avantages et précautions
Avantages :
Le dosage est faible (généralement 0,1 à 10 ppm), l’effet est significatif ;
Le type d'ion peut être sélectionné en fonction de la qualité de l'eau (non ionique, anionique, cationique).
Note:
Il est nécessaire de déterminer le meilleur type et le meilleur dosage par l'expérience, un dosage excessif peut entraîner une restabilité des colloïdes ;
Le monomère d'acrylamide (AM) est toxique, il est donc nécessaire de sélectionner des produits de haute pureté et de contrôler la quantité résiduelle.
Le cisaillement à grande vitesse doit être évité pendant la dissolution pour éviter la rupture de la chaîne moléculaire.
Conclusion
Grâce à ses propriétés efficaces de floculation et de déshydratation, le polyacrylamide est devenu un additif chimique indispensable dans les technologies modernes de traitement de l'eau, notamment pour le traitement complexe des eaux usées et la réduction des boues. À l'avenir, avec l'amélioration des normes environnementales et le développement de PAM modifiés (notamment en termes de résistance à la température et au sel), son potentiel d'application sera encore élargi.