Impact de médias lestants et de polymères alternatifs sur la performance de la floculation lestée

La floculation lestée est largement utilisée en Amérique du Nord et en Europe lors du traitement des eaux potables, usées et industrielles. Sa popularité s'explique notamment par son efficacité d'enlèvement des flocs, sa compacité, sa facilité de mise en œuvre et sa robustesse vis-à-vis des variations de qualité de l'affluent. Cette technologie de traitement requiert l'utilisation d'un média lestant, ce dernier permettant d'augmenter la densité et la taille des flocs. Plusieurs types de médias peuvent être utilisés. Des technologies employant du sable de silice, de la magnétite, du charbon actif ou des boues de décantation comme médias lestants sont commercialisées depuis plus de 30 ans. Un floculant synthétique de poids moléculaire élevé (viz, le polyacrylamide) est indispensable à la floculation lestée. En plus de permettre la liaison entre les microflocs coagulés et le média lestant, il améliore la cinétique d'agrégation et augmente la résistance des flocs au cisaillement.

Abstract

Ballasted flocculation, a process consisting in injecting micron-sized granular media to increase the specific gravity and size of flocs, is being increasingly used in the water treatment industry owing to its potential to achieve very high superficial design velocities. This offers the advantages of a more compact process (i.e., smaller footprint), stable suspended solids removal performance, faster start-up, and important cost savings compared to conventional flocculation. Flocculation requires the use of synthetic polymers, mainly polyacrylamide, which are frequently used in water treatment to improve the performance of conventional clarification and ballasted flocculation, as they increase the floc resistance to shearing (the shearing being notably high in ballasted flocculation, around 165 s-1).