Le polychlorure d'aluminium (PAC) est un coagulant rapide et robuste pour le traitement de l'eau qui améliore généralement la turbidité et l'élimination des couleurs avec un pH plus stable que l'alun, lorsque vous réglez la dose en testant le pot et confirmez que le pH/alcalinité reste dans la plage.
En pratique, la performance du PAC dépend moins d'une « dose universelle » que d'une adaptation à la qualité du produit, à l'énergie de mélange et aux conditions de l'eau brute (turbidité, matières organiques, température, alcalinité). Les sections ci-dessous se concentrent sur les décisions qui font évoluer rapidement les résultats dans des usines réelles.
Ce que le polychlorure d'aluminium résout dans le traitement de l'eau
Le PAC est utilisé comme coagulant primaire pour déstabiliser les colloïdes et les particules fines afin qu'ils puissent entrer en collision, se développer en flocs et être éliminés par sédimentation, flottation ou filtration.
Ôbjectifs de traitement courants pour lesquels les SAA conviennent parfaitement
- Réduction rapide de la turbidité (y compris les tempêtes de pointe)
- Réduction de la couleur et de la matière organique naturelle (NÔM) (améliore souvent la filtration en aval)
- Coagulation à l'eau froide améliorée par rapport à certains coagulants conventionnels
- Élimination du phosphore dans de nombreuses étapes de traitement des eaux usées et de polissage tertiaire (spécifiques au site)
- Volume de boues inférieur à celui de certaines alternatives (en fonction de la dose et de la charge en matières solides)
Une règle pratique : si votre usine connaît de fréquentes fluctuations d'eau brute et que vous avez besoin d'une clarification constante sans correction agressive du pH, PAC est souvent la mise à niveau opérationnelle la plus simple .
Comment fonctionne le PAC et pourquoi il peut être plus stable que l'alun
Le PAC est un coagulant d'aluminium pré-hydrolysé. Par rapport à l’alun, une partie de la neutralisation est « intégrée » (souvent décrite par basicité ), il a donc tendance à créer rapidement des espèces d'aluminium polymères efficaces et avec moins de chocs de pH, ce qui est particulièrement utile lorsque l'alcalinité est limitée.
Ce que vous devriez surveiller (sur le plan opérationnel)
- La neutralisation des charges se produit rapidement, donc intensité et durée de mélange rapides affectent fortement les résultats.
- Un surdosage peut re-stabiliser les particules (« inversion de charge »), créant ainsi une floculation et une turbidité résiduelle plus élevée.
- La plupart des applications coagulent bien dans une large bande de pH ; les performances sont généralement plus fortes dans des conditions proches de la neutralité (vérifier par test de pot).
Si vous obtenez « un bon flocage mais une mauvaise décantation », la cause est souvent hydraulique (temps de mélange/floc) ou contrôle de dose , pas la chimie seule.
Choisir une note PAC qui correspond à votre processus
« PAC » n’est pas une formulation fixe. Les fournisseurs proposent différentes résistances, basicités et profils d'impuretés en aluminium. La sélection préalable sur papier évite des mois de recherche d’une coagulation incohérente.
| Paramètre du produit | Ce que cela affecte | Conseils pratiques de sélection |
|---|---|---|
| Concentration d'aluminium (souvent exprimée en % Al 2 Ô 3 ) | Volume de dose, dimensionnement de la pompe, coût livré par unité Al | Une résistance plus élevée réduit le volume de produits chimiques mais peut augmenter la viscosité – confirme la fiabilité de l'alimentation par temps froid |
| Basicité (niveau pré-neutralisation) | Impact pH/alcalinité et caractéristiques du flocage | Si l'alcalinité est limitée, privilégiez les grades plus basiques ; vérifier toujours par test de pot et pH en ligne |
| Impuretés (fer, métaux lourds, insolubles) | Métaux résiduels, couleur, risque d'encrassement du filtre | Pour l’eau potable, précisez les qualités à faible impureté/faiblement insoluble et demandez un certificat d’analyse récent. |
| Liquide ou solide (poudre/granulaire) | Logistique, besoins de démaquillage, manutention | Le liquide simplifie le dosage ; le solide peut réduire le transport mais nécessite une dissolution contrôlée et une gestion de la poussière |
Lorsque vous comparez les offres, normalisez le coût sur la même base (par exemple, le coût par kg d'Al 2 Ô 3 livré), et non le coût par gallon/tonne de produit.
Dosage PAC : tests de bocaux, conversions et exemple concret
La méthode de dosage la plus fiable est un test de pot qui couvre « sous-dosage → optimal → surdosage ». associé à des mesures de pH et de turbidité décantée. Commencez large, puis rétrécissez.
Un flux de travail pratique de test de pot
- Mesurez l'eau brute : turbidité, pH, température, alcalinité (si disponible) et couleur/UV254 si vous suivez les matières organiques.
- Choisissez 6 à 8 doses de PAC sur une large plage (exemple : 0, faible, moyen-faible, moyen, moyen-élevé, élevé, très élevé).
- Mixage rapide : court, haute énergie (simulez votre mixeur flash).
- Floculer : mélanger plus lentement pendant 10 à 20 minutes (simulez vos bassins de floculation).
- Règlement : 10 à 30 minutes (ou temps de détention du clarificateur de match).
- Enregistrer la turbidité et le pH réglés ; notez la taille du floc, la densité et le taux de sédimentation.
- Choisissez la dose qui atteint l'objectif avec la meilleure « sensation de décantation/filtration », puis validez avec un balayage de raffinement plus petit autour de ce point.
Conversion simple que vous pouvez utiliser pour la planification
Si votre produit PAC est étiqueté comme X% Al 2 Ô 3 , alors : mg/L en Al 2 Ô 3 ≈ mg/L produit × (X/100) . Cela permet de comparer les produits et de suivre la dose par rapport aux performances au fil des saisons.
| Dose de PAC (mg/L de produit) | Turbidité décantée (NTU) | Pot pH après floculation | Ôbservation visuelle |
|---|---|---|---|
| 10 | 6.0 | 7.15 | Petit flocage à sédimentation lente |
| 20 | 2.2 | 7.05 | Floc moyen, bonne décantation |
| 30 | 1.1 | 6.95 | Floc dense, décantation la plus rapide |
| 40 | 1.3 | 6.85 | Le flocage des broches commence ; légère brume |
Utilisez ce type de tableau pour briefer les opérateurs : il rend visible et reproductible le « pourquoi » derrière une dose cible.
Contrôle du pH et de l'alcalinité : évite les résidus d'aluminium et les mauvais flocs
Même si le PAC est généralement plus doux pour le pH que l'alun, il peut quand même abaisser le pH et consommer l'alcalinité, en particulier à des doses élevées ou dans les eaux de source à faible alcalinité. Ceci est important car les fenêtres de coagulation sont sensibles au pH et l’aluminium dissous résiduel peut augmenter lorsque le pH s’éloigne du point idéal.
Une estimation de planification pour la demande en alcalinité
Pour un contrôle approximatif, la demande stœchiométrique d’hydrolyse de l’aluminium est d’environ 2,94 mg/L en CaCO 3 pour 1 mg/L en Al 2 Ô 3 . La basicité du PAC réduit cette demande car une partie de la neutralisation est déjà incluse.
Une approximation simple que vous pouvez utiliser pour le dépistage est : Alcalinité estimée consommée ≈ 2,94 × (1 − fraction de basicité) × (mg/L sous forme d'Al 2 Ô 3 ) . Confirmez l’impact réel en suivant en ligne les tendances du pH et de l’alcalinité.
Ôperational safeguards
- Tendance pH avant/après mélange rapide ; des baisses soudaines indiquent généralement une sous-alcalinité ou un surdosage.
- Si l'alcalinité est faible, ajoutez d'abord de l'alcalinité (chaux/soude) ou choisissez une qualité PAC plus basique.
- Si l'aluminium résiduel est un problème, utilisez des tests en jarre qui incluent la mesure du pH et (si disponible) des contrôles de l'Al dissous après filtration.
Intégration des processus : là où le point de dosage et le mélange du PAC comptent le plus
Le PAC est sensible à la rapidité et à l’uniformité avec laquelle il entre en contact avec l’eau. De nombreux « problèmes chimiques » sont en réalité des problèmes de contact et d’énergie.
Vérifications pratiques de la configuration
- Dosez dans une véritable zone de mélange rapide (ou installez un mélangeur statique en ligne) pour éviter les stries et les zones de micro-surdosage.
- Vérifiez que le temps de rétention du mélange rapide est suffisamment long pour la dispersion (même quelques secondes peuvent compter à débit élevé).
- Ajuster l'énergie de floculation : trop agressif brise le floc ; trop doux le laisse petit et lent à se stabiliser.
- Si vous utilisez un adjuvant polymère, ajoutez-le après que le PAC se soit dispersé (souvent en aval du mélange rapide) pour éviter une « gélification instantanée ».
Un diagnostic rapide : si les tests en pot semblent bons mais que la plante semble médiocre, concentrez-vous sur lieu d'injection, mélange d'énergie et court-circuit hydraulique .
Guide de dépannage pour les problèmes courants de PAC
Symptômes, causes probables et correctifs
- Pin floc / brume : surdosage fréquent ou mauvaise dispersion → réduire légèrement la dose, améliorer le mélange rapide, élargir le balayage du jar-test pour détecter l'apparition d'un surdosage.
- Un floc se forme mais ne se dépose pas : floc trop léger ou cisaillé → diminuer l'énergie du floculateur, ajuster l'aide polymère, vérifier l'absence de court-circuit.
- Aluminium résiduel plus élevé : pH hors de la fenêtre d'efficacité ou dose excessive → stabiliser le pH/alcalinité, éviter un surdosage « juste au cas où », confirmer la pureté du grade.
- Augmentation rapide de la perte de charge du filtre : report de flocs ou fines collantes → optimiser la décantation/DAF, ajuster le polymère, vérifier le dosage de coagulant et mélanger.
- Dégradation saisonnière (eau froide) : cinétique plus lente → augmenter l'efficacité du mélange rapide, affiner la dose par des tests en pot d'hiver, envisager un support polymère.
Le dépannage est plus rapide lorsque vous enregistrez trois nombres ensemble : Dose de PAC, pH après mélange rapide et turbidité réglée . Ces trois éléments révèlent souvent le véritable mode d’échec.
Éléments essentiels du matériel de stockage, de manutention et de dosage
Le PAC est acide/corrosif et peut attaquer les métaux et élastomères incompatibles. L'alimentation stable est un problème de conception mécanique autant qu'un problème chimique.
Liste de contrôle de manipulation pratique
- Utiliser des matériaux en contact avec le produit compatibles (confirmer auprès du fournisseur) : de nombreuses usines utilisent des plastiques (PEHD, PVC, PP) et des joints appropriés.
- Évitez les erreurs de dilution : étiquetez clairement les dosages et standardisez les calculs des opérateurs.
- Maintenir une agitation constante là où cela est recommandé (certains produits bénéficient d'un mélange doux ; éviter l'aération sauf avis contraire).
- Calibrer régulièrement les pompes chimiques ; Les performances du PAC se dégradent rapidement avec la dérive du débit d'alimentation.
Pour des raisons de sécurité, suivez le plan d'hygiène chimique de votre site : EPI, confinement des déversements, accès aux douches oculaires et contrôles de compatibilité avec d'autres produits chimiques présents dans la pièce.
Conclusion : comment obtenir des résultats cohérents avec PAC
Utilisez les tests en pot pour définir la dose, valider le pH/alcalinité dans des conditions réelles et optimiser le mélange avant de modifier la chimie. La plupart des « sous-performances » des CAP sont résolues en resserrant le contrôle des doses et en améliorant l’énergie de dispersion et de floculation.
Si vous ne mettez en œuvre qu'une seule amélioration, procédez comme suit : exécutez un programme de test de jar-test saisonnier (eau chaude/froide et pics de tempête) et convertissez tous les résultats sur une base cohérente (mg/L en tant que produit et mg/L en tant que Al. 2 Ô 3 ). Cette seule discipline fait du PAC un outil prévisible et fiable dans les opérations de traitement de l’eau.
