Déphosphatation chimique des eaux usées

Les deux coagulants habituellement utilisés pour déphosphater chimiquement les eaux usées sont le sulfate d’aluminium communément appelé l’alun et le sulfate ferrique.

Lors de la déphosphatation chimique des eaux usées, les équations ci-dessous présentent les réactions chimiques dominantes :

• Entre le cation « Al³⁺ » du sulfate d’aluminium et l’anion « PO₄ ^3- » d’orthophosphates pour la formation de phosphate d’aluminium « AlPO₄ ».

Al₂(SO₄)₃ + 2 PO₄→ 2 AlPO₄ ↓ + 3 SO₄

• Entre le cation « Fe³⁺ » du sulfate ferrique et l’anion « PO₄ ^3- » d’orthophosphates pour la formation de phosphate de fer « FePO₄ »

Fe₂(SO₄)₃ + 2 PO₄→ 2 FePO₄ ↓ + 3 SO₄

Basé sur la stœchiométrie des réaction chimiques, les valeurs théoriques d’abattement du Phosphore sont les suivantes pour les deux coagulants les plus communs soit l’alun et le sulfate ferrique.

En théorie, si le coagulant avait à réagir uniquement avec le phosphore contenu dans les eaux brutes, cela demanderait 0,9 kg AL pour abattre 1 kg de P total OU 1,8 kg de fer pour abattre 1 kg de P. Toutefois, l’aluminium contenu dans l’alun ou le fer contenu dans le sulfate ferrique ne réagissent pas uniquement avec le phosphore mais également avec toutes les autres charges négatives comprises dans les eaux brutes. En effet, les particules dans l’eau sont des charges négatives. La coagulation consiste à les déstabiliser. Il s’agit de neutraliser leurs charges électrostatiques de répulsion pour permettre leur rencontre. Lors de l’ajout du coagulant inorganique de type alun ou de sulfate ferrique, l’ion métallique (Al³⁺ ou Fe³⁺) est hydrolysé pour former un précipité (floc ou pinfloc) d’hydroxyde d’aluminium ou d’hydroxyde de fer ainsi que des ions hydrogène H+ suivant les réactions chimiques suivantes :

Al³⁺ + 3 OH^– → Al(OH)₃ ↓ ou Fe³⁺ + 3 OH^– → Fe(OH)₃ ↓

Ainsi, les dosages requis pour déphosphater chimiquement les eaux usées seront forcément supérieurs aux dosages théoriques issus des réactions chimiques car le phosphore entre en compétition avec tous les autres contaminants contenus dans les eaux à déphosphater. Les dosages de coagulant requis seront également en fonction des caractéristiques des eaux usées à déphosphater mais également de la concentration initiale en phosphore des eaux brutes et de la cible d’abattement du phosphore conditionnelle aux limites de rejet aux égouts de la ville ou à l’environnement. De plus, une faible concentration initiale de phosphore nécessitera un fort ratio de coagulant /kg de phosphore pour atteindre une faible concentration en P dans les eaux déphosphatées.

Sachez que dans certains cas, l’utilisation d’un coagulant pré-hydrolysé susceptible de consommer moins d’alcalinité dans vos eaux usées serait à privilégier pour déphosphater les eaux usées.

Faites confiance à l’équipe technique d’AQUASAN pour déterminer quel coagulant est le mieux adapté pour déphosphater vos eaux usées en considérant les caractéristiques de votre effluent et de votre filière de traitement. Nous avons une très grande expertise technique dans le traitement des eaux usées.

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