Défloculation

[aite33]

Bonjour, j'aimerais que nous discutions un peu de la défloculation en cuve agitée afin d'être sur de bien cerner le sujet.

Pour moi, la floculation est un procédé où des particules solides colloïdales sont réparties dans un milieu liquide. Prenons l'exemple d'une eau pollué. Dans cette eau, diverses particules de tailles et poids plus ou moins variables et de charges généralement positives stagnent entre le fond de la cuve et la surface du liquide. La floculation aura donc pour but de créer des flocs à l'aide de polymères et créer différents complexe électriquement neutres de même taille et qui sédimenteront à la même vitesse et donc facilitera l'évacuation de cette sédimentation. Des recherches que j'ai fait, la défloculation serait le phénomène contraire. Comme pour la floculation, il y'aura différentes sédimentation de complexes mais il n'y aura ni maîtrise du poids, de la taille et de la vitesse de sédimentation de ces corps. ce phénomène peut se produire lorsqu'on introduits un excés de polymères dans le milieu.

Physiquement, je pense avoir compris la défloculation mais chimiquement, je m'interroge encore. Tout d'abord:
- si un excès de polymères est introduit dans la cuve agitée, sommes nous bien d'accord que la formation de complexe entre les polymères et les particules colloïdales ne sera plus liée aux compensations de charges électrique mais plus aux phénomènes d'adsorption des particules colloïdales sur les sites actifs des polymères ?
- une agitation trop élevée peut elle provoquer ce phénomène de défloculation ?
- une défloculation est elle irréverssible ?

merci d'avance et bonne journée
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[moco]

Bonsoir,
A mon avis, le terme de défloculation n'existe pas. On connaît la floculation qui est la précipitation de matière précédemment à l'était colloïdal. Mais je ne vois pas bien ce que pourraitêtre la défloculation, sinon la remise à l'état colloïdal du dépôt qui s'est formé par floculation.

[lft123]

Bonsoir,

Je pense que aite33 veut évoquer le "caking" (formation de boues "dures" par excès de polymère).
Il y a effectivement le phénomène d’adsorption et celui de réticulation
Les matières en suspension vont venir s’adsorber sur le polymère chimique (floculant).
Puis, le polymère va "s’enrouler" sur lui-même créant ainsi un floc qui grâce à l'augmentation de sa masse et de son volume va décanter.
En excès, les flocs sont plus volumineux suivant les mêmes phénomènes (y-aurait-il également un aspect lié à de la coalescence ? Je ne sais pas).

Est-ce irréversible ?
Potentiellement, une augmentation du pH conjuguée à des forces de cisaillement élevées pourraient peut-être, suivant la nature des matières présentes dans l'effluent, remettre en suspension les matières floculées...

Ceci dit, c'est , entre autres, pour éviter cela que l'on procède à des "jar-test" afin d'optimiser la dose de floculant...

[aite33]

Bonjour,

moi même je ne vois pas ce que demande notre professeur par ''défloculation'' mais je pense que la définition se rapproche de ce que tu dis Ift123. Et par rapport aussi à ce que mocco disait, finalement la défloculation ne serait-elle pas à la fois le passage de l'état de flocs à l'état colloïde ainsi que la formation de sédiment difficile à dissiper ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[lft123]

Euh, les deux en même temps ?
Je ne me rappelle pas en avoir entendu parler...

[aite33]

finalement, je pense que la défloculation serait plus en rapport avec le cacking (formation de boues dure par excès de polymères). Selon moi, il ne s'agit ni plus ni moins d'une floculation où l'on a pas réussi à contrôler la quantité de floculant à injecter et où finalement, au lieu d'avoir une sédimentation facile à redisperser, on aura des flocs plus volumineux et plus compactes et donc plus difficile à redissiper.
Est-ce cela ?

[lft123]

A mon avis, c'est bien de cela dont il s'agit

[aite33]

Bonjour, j'aimerais avant de vous proposez la définition que j'ai fait sur les procédés de floculation/dé floculation avoir un petit renseignement.

Le volume de sédimentation, peut il avoir une influence sur l'évacuation des flocs. Par exemple, supposons que dans le cadre du traitement des eaux pollués, l'on injecte trop de polymère et que le volume de flocs sédimenté devienne plus important que celui d'une sédimentation lors d'une floculation, cela posera t-il problème lors de la dispersion de la sédimentation ?

[lft123]

Je ne comprends pas réellement le fond de votre question...
Si votre coag-floc est malheureusement "loupée" (à cause d'un excès de polymère dans notre cas), il vous faudra bien évidemment procéder à une extraction des boues avant que l'installation ne soit colmatée...

[aite33]

Oui je me suis mal exprimée. Je voulais plutôt demander dans quel cas peut on considérer qu'une sédimentation est "loupeé" ?
Et d'après ce que vous venez de dire, une sédimentation pourra provoquer le colmatage de l'installation c'est ça ?

[lft123]

Cela peut être raté si la taille des flocs est trop ou pas assez importante... La vitesse de sédimentation s'en ressentant...
Si vous en arrivez au point d'avoir un lit de boue trop important et bien ce dernier se tasserait sous son propre poids au point de rendre l'extraction potentiellement impossible...

[aite33]

Pas de soucis, je vois remercie pour vos explications.

Selon mon professeur, plus la taille des sédiments est importante et plus l'extraction est réussite. Je lui avais expliquer que la taille des flocs et la vitesse de sédimentation avaient leur importance mais ayant plus de connaissance que moi je ne savais ni comment lui démontrer ni comment lui expliquer.

Merci bien pour les informations

[aite33]

Bonjour,

Pourriez vous m'expliquez le phénomène d'inversion de charge lorsqu'on ajoute un excès de polymère dans le milieu ? Je n'arrive pas à comprendre comment les liaisons entre particules colloïdales et les polymères peuvent elles se maintenir (voir même se consolider) sachant que la charge des particules colloïdales n'est plus neutralisée. Le phénomène d'adsorption a-t-il plus d'influence dans ce procédé que celui de la neutralisation des charges des particules colloïdales ?

Merci d'avance

Merci d'avance

[lft123]

Bonsoir,

Avec un excès de polymère vous pouvez augmenter les "pontages" multiples entre polymère et colloïdes (une "particule" colloïdale peut s'adsorber sur plusieurs chaînes de polymère)...
Et peut-être des phénomènes de réticulation du polymère (c'est une hypothèse).
Je ne comprends pas votre référence à une "inversion de charge"...
Avez-vous abordé les aspects théoriques liés aux colloïdes (double couche, potentiel Zêta,...) ?

[aite33]

Bonsoir,

je pense que ''l'inversion'' des charges est plus en rapport avec le potentiel zêta. J'ai lu qu'un excès de polymères ajoutés pouvait perturber ce potentiel et conduire remise en suspension des particules colloïdales. Mais je n'ai pas réussi à en apprendre plus à ce sujet. Du coup, pouvez vous m'éclairer sur l'impact d'un excès de polymère par rapport au potentiel zeta ?

Merci d'avance

[lft123]

Alors, les aspects théoriques liés au potentiel Zêta sont enfouis assez profondément dans mon cerveau

Néanmoins, vous me contredirez si ce n'est pas le cas, le polymère agit en diminuant le potentiel Zêta (idéalement à zéro) afin que les forces électrostatiques soient "effectives" sur une distance plus courte ; ainsi les colloïdes peuvent se rapprocher jusqu’au point où les forces d’attraction de van der Waals l’emportent.

Quid en cas d'excès ?

Mon hypothèse (car je ne le rappelle pas avoir réalisé une telle expérimentation) :

Une adsorption trop importante d’ions (sous entendu issus du polymère polyélectrolyte) pourrait provoquer une inversion du potentiel Zêta. Nous aurions alors un possible "retour" des colloïdes en solution... En effet, des colloïdes qui auraient adsorbés en excès des ions du coagulant auraient tendance à se repousser entre eux annulant ainsi l'effet désiré initialement.

[aite33]

Merci pour ces informations.

Donc si j'ai bien compris, dans une floculation, 2 types d'interaction permette la cohésion de la matière (interactions électrostatique et liaison de van der Walls) et tout ceci serait liés a ce fameux potentiel zêta et dans ce cas-ci, les liaison de van der Walls prédominent sur la cohésion de la matière

Enfin, un excès de polymère inversera ce potentiel zêta et dans ce cas-ci, ce sont les liaisons électrochimique qui prédomineront la cohésion de la matière (par rapport aux interactions de van der walls) et donc vu qu'on aura une accumulation de particules de même charge, cela provoquera le retour des particules colloïdales en suspension.

Est ce bien cela ?

[lft123]

Oui, enfin attention aux termes employés tel que "cohésion de la matière" pas approprié...
Alors, oui deux phénomènes de "neutralisation" du potentiel Zêta :
- "compression" de la double couche,
- adsorption

Excès de polymère = victoire des forces de répulsion électrostatique contre force de van der Waals

[aite33]

Oui excusez moi
Merci pour vos informations précieuses.

Enfin, j'aimerais savoir si vous connaissez un exemple dans lequel une sédimentation "trop importante" a provoquer un colmatage de l'installation et donc n'a pas permis la décantation des flocs et/ou si vous auriez une iddee d'un ordre de grandeur pour lequel une sédimentation peut être considérer comme réussite ?

[lft123]

Je vous en prie.

Heureusement, je n'ai jamais été confronté à ce problème dans le passé
Ensuite, je ne comprends pas votre question...
Une coag-floc réussie est celle pour laquelle l'installation fonctionne à son rendement nominal...