1. Qu'est-ce que le chlorure de polyaluminium (PAC) et comment il fonctionne
Le chlorure de polyaluminium (PAC) est un coagulant d'aluminium préhydrolysé largement utilisé dans le traitement de l'eau potable, des eaux usées et des eaux de procédés industriels. Chimiquement, il s'agit d'un polymère d'aluminium amorphe qui combine des espèces d'aluminium (Al³⁺ et formes hydrolysées) en un polymère de valence plus élevée qui favorise une déstabilisation rapide des colloïdes et des particules. Comparé au sulfate d'aluminium (alun) traditionnel, le PAC fonctionne souvent mieux dans des plages de turbidité plus élevées, des températures plus basses et sur une fenêtre de pH plus large, car sa forme prépolymérisée produit des flocs plus gros et plus forts avec une sédimentation plus rapide.
2. Principaux avantages du PAC dans le traitement pratique de l’eau
Les opérateurs choisissent PAC lorsqu'ils ont besoin d'une coagulation fiable avec des volumes de boues inférieurs et une clarté améliorée. Les avantages pratiques incluent :
- Efficacité de déstabilisation plus élevée : élimine les matières organiques colloïdales, la turbidité et certaines matières organiques naturelles (MON) à des doses inférieures à celles de l'alun.
- Plage de pH efficace plus large (généralement pH 5,5 à 8,5) – réduit le besoin d’une correction importante du pH dans de nombreuses sources d’eau.
- Production de boues réduite et déshydratation des boues plus facile par rapport à de nombreux sels.
- Performance améliorée à basse température et lors du traitement des eaux contaminées par les algues.
3. Qualités et sélection typiques des produits PAC (référence rapide)
Le PAC est fourni sous forme liquide ou en poudre avec une basicité variable et de l'Al₂O₃ actif (ou un pourcentage d'Al). La sélection de la bonne qualité dépend de la source d’eau, de la précision du dosage requise et des préférences de manipulation.
| Grade | Al₂O₃ actif (%) | Basicité typique | Meilleures utilisations |
| PAC-L (liquide) | 8 à 12 % | Faible à moyen | Petites installations, STEP municipales, eau froide |
| PAC-P (poudre) | 15 à 30 % | Moyen-élevé | Systèmes industriels et grands réseaux municipaux |
| PAC de haute basicité | 20 à 30 % | Haut | Haut turbidity or specialty industrial streams |
4. Jar test et procédure de dosage — étape par étape (pratique)
Un test de pot est la méthode standard pour déterminer la dose optimale de PAC et les besoins en aide au coagulant. Suivez ces étapes pour obtenir des résultats fiables et reproductibles :
- Recueillez de l’eau brute représentative et enregistrez la température, le pH, la conductivité et la turbidité.
- Préparez une série de bocaux (par exemple 4 à 8) avec des volumes d’échantillon identiques (500 à 1 000 ml).
- Ajoutez du PAC à des doses croissantes dans les pots (par exemple 5, 10, 15, 25, 40 mg/L en équivalent Al₂O₃). Enregistrez la masse/volume exact utilisé.
- Mélanger rapidement (300 tr/min) pendant 30 à 60 secondes, puis mélanger lentement (30 à 50 tr/min) pendant 10 à 20 minutes pour former des flocs, puis laisser décanter pendant 30 à 60 minutes.
- Mesurez la turbidité déposée, la clarté du surnageant et le pH. Comparez les résidus et sélectionnez la dose qui donne la turbidité cible et un changement de pH acceptable.
- Si nécessaire, testez de petites additions de polymère (0,05 à 1,0 mg/L) comme agent floculant pour améliorer la sédimentation et réduire la dose de PAC.
5. Méthodes d'application et équipement commun
Le PAC peut être dosé sous forme de liquide concentré ou préparé à partir de poudre. Considérations courantes sur l'installation et l'équipement :
- Pompes doseuses : les pompes péristaltiques ou à membrane avec contrôle proportionnel au débit sont préférées pour plus de précision.
- Mélange en cuve : cuves de mélange en acier inoxydable ou en polyéthylène avec agitation appropriée pour dissoudre le CAP en poudre (le cas échéant) et empêcher la sédimentation.
- Les mélangeurs statiques en ligne peuvent améliorer la dispersion des coagulants avant les bassins de floculation.
- Point d'alimentation : injecter le CAP en amont des roues à palettes à mélange rapide ou des mélangeurs statiques pour assurer un bon contact.
6. Bonnes pratiques en matière de sécurité, de stockage et de manipulation
Le CAP est corrosif pour certains matériaux et peut être irritant. Une manipulation sûre évite les blessures des travailleurs et la dégradation du produit :
- Stockage : conserver scellé dans un endroit frais, sec et bien ventilé, à l’abri de la lumière directe du soleil ; la durée de conservation typique varie selon la formulation (vérifier les données du fournisseur).
- Matériaux de construction : utiliser du PEHD, du polypropylène ou de l'acier inoxydable (304/316) pour les réservoirs et la tuyauterie ; évitez l’aluminium et le fer galvanisé pour les solutions concentrées.
- EPI : gants, lunettes anti-éclaboussures de produits chimiques et tabliers lors de la manipulation de CAP concentrés ; un collyre et une douche doivent être disponibles.
- Intervention en cas de déversement : neutralisez les petits déversements avec du carbonate de sodium et rincez ; suivre les réglementations locales pour l’élimination des solides coagulés.
7. Dépannage des problèmes courants et actions correctives
Problème : Mauvaise formation de floc ou décantation lente
Les causes possibles incluent un sous-dosage, une énergie de mélange insuffisante, une basse température ou une charge organique excessive. Actes:
- Augmentez progressivement la dose de PAC en fonction des résultats du test du pot.
- Ajoutez un floculant polymère à faible dose comme aide au pontage (test 0,05 à 1,0 mg/L).
- Vérifiez et ajustez les vitesses/temps de mélange dans les étapes de mélange rapides/lentes.
Problème : dérive du pH ou augmentation de l’aluminium résiduel
Le PAC peut abaisser légèrement le pH ; surveiller l’aluminium résiduel, en particulier pour l’eau potable. Actes:
- Répétez les tests en pot tout en mesurant l’Al et le pH résiduels ; choisissez l'équilibrage de dose entre la turbidité et les besoins résiduels.
- Si l'Al résiduel est élevé, réduisez la dose ou augmentez l'efficacité de décantation/filtration ; évaluer l’utilisation d’agents coagulants qui réduisent les résidus.
8. Tableau de conseils de dosage rapide (points de départ typiques)
Le tableau ci-dessous donne des doses initiales prudentes pour les tests en pot – confirmez toujours par un test en pot pour votre eau brute.
| Origine/État | Turbidité (NTU) | Dose initiale de PAC (mg/L sous forme de PAC) | Remarques |
| Eau de source potable | < 5 | 1 à 5 mg/L | Faible dose ; surveiller l’Al résiduel. |
| Turbidité modérée | 5 à 50 | 5 à 25 mg/L | Gamme commune pour traitement municipal. |
| Haut turbidity / industrial | >50 | 25 à 100 mg/L | Peut nécessiter un CAP de basicité plus élevée ; clarification préalable recommandée. |
9. Recommandations finales et liste de contrôle des fournisseurs
Lors de la mise en œuvre du PAC sur site, confirmez ces points avec votre fournisseur et votre équipe opérationnelle :
- Obtenez la fiche technique (TDS) indiquant la teneur en Al actif, la basicité, la manipulation recommandée et la durée de conservation.
- Demandez des conseils sur la compatibilité des matériaux pour les réservoirs, les pompes et la tuyauterie.
- Effectuez des tests de jarre de routine chaque fois que les caractéristiques de l’eau de source changent (de façon saisonnière ou après des événements météorologiques).
- Suivez l'aluminium résiduel et la turbidité après le traitement pour garantir le respect des normes locales en matière d'eau potable.
