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Polyacrylamide anionique ou cationique Comment choisir et doser
Le polyacrylamide anionique et le polyacrylamide cationique ont des domaines et des cas d'application différents. Normalement, utilisez du polyacrylamide anionique lorsque vos matières en suspension se comportent avec une charge positive, et utilisez du polyacrylamide cationique lors du traitement de boues/matières organiques chargées négativement. Confirmez le choix avec un test rapide en pot puis optimisez la dose pour une décantation rapide (clarification) ou une faible turbidité du filtrat et des gâteaux forts (déshydratation). Voici les étapes :
▶ Sélection rapide : polyacrylamide anionique ou polyacrylamide cationique
La règle pratique consiste à faire correspondre la charge du polymère au comportement des particules : des charges opposées favorisent l'attachement, puis un poids moléculaire élevé entraîne la formation de flocs plus grands.
| Si votre flux ressemble à ceci | Commencez par | Résultat cible typique |
|---|---|---|
| Solides riches en inorganiques (par exemple, argiles, fines de sable, flocs d'hydroxydes métalliques) | Polyacrylamide anionique | Décantation rapide, surnageant plus clair |
| Boues organiques/biologiques (boues activées, boues digérées, émulsions huileuses après coagulant) | Polyacrylamide cationique | Faible turbidité du filtrat, flocs puissants pour la déshydratation |
▶ Des repères de dosage pratiques (pour ne pas démarrer à l'aveugle)
Commencez par une plage conservatrice, puis resserrez-la jusqu'à la fenêtre la plus performante en utilisant des tests en jarre (clarification) ou des essais de presse à bande/centrifugeuse (déshydratation).
Clarification et décantation des solides (mg/L dans l'eau)
- Les plages de jar-test courantes pour la clarification des eaux usées sont souvent 0,5 à 15 mg/L en fonction de la charge en solides et de la chimie en amont.
- Si vous utilisez déjà un coagulant inorganique (alun/ferrique), vous pouvez souvent commencer dans la moitié inférieure de cette plage car les particules sont pré-agrégées.
Déshydratation des boues (kg de polymère actif par tonne de matières sèches)
- Une bande de départ pratique pour le polyacrylamide cationique sur les boues d'épuration digérées est 5 à 15 kg/t DS .
- Les données de cas publiées se situent généralement près du milieu de cette bande ; par exemple, une étude a rapporté un optimum proche 7,6 kg/t DS (solides secs) pour les meilleures mesures de déshydratation dans ses conditions de test.
▶ Méthode de test en pot pour confirmer le meilleur polymère et la meilleure dose
Utilisez cette approche pour comparer rapidement le polyacrylamide anionique au polyacrylamide cationique et pour éviter un surdosage (qui peut re-stabiliser les solides et augmenter la turbidité).
- Préparez des solutions de polymère fraîches à la même concentration active (exemple : 0,1 % p/p) et étiquetez-les clairement.
- Dans des béchers identiques, doser une échelle (par exemple : 0,5, 1, 2, 5, 10 mg/L pour clarification) pour les produits anioniques et cationiques.
- Mélanger rapidement pour un contact court, puis mélanger lentement pour former des flocs ; arrêtez-vous et observez le taux de sédimentation, la force du flocage et la clarté du surnageant.
- Choisissez le produit le plus performant en fonction d'un point final mesurable (turbidité/TSS, temps de stabilisation, clarté du filtrat), puis appliquez une échelle de dose plus étroite autour de lui.
Arrêtez d’augmenter la dose une fois que les performances plafonnent. La meilleure dose se situe généralement près du point d’inflexion où la clarté s’améliore fortement puis se stabilise.
▶ Exemples de terrain facilitant la sélection
Lorsque le polyacrylamide anionique est généralement privilégié
- Contrôle des sédiments et assèchement de construction où les fines dominent ; les applications documentées ont montré d'importantes réductions de TSS (par exemple, 42 mg/L jusqu'à 13 mg/L après filtration dans un contexte de guide de terrain).
- L'épaississement des résidus d'exploitation minière et de traitement des minéraux où le pontage des boues à haute teneur en solides est l'objectif principal.
Lorsque le polyacrylamide cationique est généralement privilégié
- Déshydratation des boues d'épuration (presse à bande, centrifugeuse) où les biosolides sont fortement négatifs ; la neutralisation des charges cationiques et le pontage améliorent les solides du gâteau et la clarté du filtrat.
- Systèmes riches en matières organiques solubles ou en huiles émulsionnées après le coagulant primaire, où un polymère cationique peut améliorer la capture et le drainage.
▶ Dépannage (pannes courantes et solutions rapides)
- Les flocs sont minuscules et fragiles : augmentez le poids moléculaire (ou réduisez le cisaillement) et vérifiez que vous utilisez le bon type de charge (anionique ou cationique).
- Le surnageant devient trouble après des doses plus élevées : vous faites probablement une surdose ; revenez à la dernière dose avant que la turbidité ne s’aggrave.
- Le gâteau de déshydratation est visqueux ou s'égoutte mal : réduire légèrement la dose et/ou passer à un polyacrylamide cationique à densité de charge inférieure pour éviter une neutralisation excessive.
- Les performances changent de jour en jour : suivre le pH, la concentration de solides et la dose de coagulant ; réexécutez un court test de pot chaque fois que la chimie en amont change.
Conclusion : le « bon » polymère est celui qui atteint votre critère d'évaluation mesurable à la dose stable la plus basse – polyacrylamide anionique pour de nombreuses suspensions inorganiques, polyacrylamide cationique pour la plupart des boues/matières organiques – validée par un test rapide.
