Chimie des eaux usées
Il existe quatre produits chimiques de base pour les eaux usées :
Essais en bocal réussis pour les applications relatives aux eaux usées
Conseils utiles pour tester les jarres dans les applications d'eaux usées
La capacité de tester et de démontrer les avantages de votre programme à un client est au cœur de la réussite d'un professionnel des eaux usées. Comme pour toute nouvelle entreprise, il est essentiel de construire une base solide en s'organisant, en comprenant les défis et les besoins de vos clients et en ayant un plan.
Nous souhaitons vous présenter une méthode logique pour l'analyse des jarres d'eaux usées, qui élimine tout mystère du processus. Cette série et l'article complet se concentrent sur six défis majeurs que vous pouvez rencontrer lorsque vous testez des jarres. Nous proposons une feuille de route logique sur la manière de résoudre chaque défi et fournissons une méthode de sélection des produits.
Cet article couvre :
- Organisation pour une procédure logique
- Feuille de route de l'application
- Processus de test des produits
- Des tests de jarres réussis
Organisation du processus d'essai des pots
L'organisation est au cœur de tout projet. Dans la première partie de notre série, nous proposons une procédure logique pour commencer les tests de bocaux. Le développement d'un système qui vous aide à identifier les produits et leurs fonctions est essentiel pour atteindre l'efficacité des tests en bocal. Dans ce programme, nous utilisons un système de codage par couleur pour l'organisation.
Pour faciliter l'analyse des bocaux, organisez votre kit d'analyse selon un système de code couleur. Puis demandez-vous "qu'est-ce que vous essayez d'éliminer de vos eaux usées ?".
Les attributs des produits des eaux usées peuvent être classés en quatre catégories :
- Chimie
- Charge
- Caractères physiques
- Identification
- Les coagulants (organiques et inorganiques) ont généralement une charge cationique et ont pour fonction de neutraliser les charges. Cette étape de neutralisation crée ce que l'on appelle un floc à picots.
- Les floculants ont une charge anionique, cationique ou non ionique, et sont des produits de poids moléculaire beaucoup plus élevé que les coagulants. Pensez à un collier de perles. Les floculants auraient la taille d'un collier complet, mais les coagulants ont la taille d'une seule perle. Les fabricants de polymères peuvent contrôler le nombre de perles (poids moléculaire), la charge des perles (anionique, cationique ou non ionique) et le nombre de perles chargées par collier (densité de charge). Les produits non ioniques sont en fait des produits très faiblement anioniques qui ne contiennent qu'un très petit nombre de perles chargées par brin.
- Produits d'élimination des métaux ces produits comprennent : Carbamate, Polycarbonate, Thio Red, Polysulfures et divers autres produits.
- Les désémulsifiants peuvent être classés en deux catégories de base : les agents de surface et les huiles/solvants. Les désémulsifiants à base de tensioactifs sont utilisés pour mouiller des particules solides. Les désémulsifiants à base d'huile/solvant sont utilisés pour déstabiliser une émulsion eau/huile.
Description des charges
Les coagulants et les floculants ont une charge, tandis que l'élimination des métaux et les désémulsifiants ne sont pas basés sur une charge.
- Cationique (charge positive)
- Anionique (charge négative)
- Non ionique (très faible charge anionique)
Caractéristiques physiques des eaux usées
Les caractéristiques physiques des produits d'assainissement peuvent être classées en trois segments : liquide, émulsion et poudre.
1. Liquide: généralement de couleur jaune, paille, brun-rouge ou transparent.
2. Emulsion: Généralement de couleur blanche. Ce sont les floculants à longue chaîne dissous dans l'eau, encapsulés ou émulsifiés dans une huile, et qui se déroulent et se dilatent lorsqu'ils sont préparés pour être utilisés.
3. Poudre: perles, flocons ou granulés.
Identification des tests en bocal
Pour que la tâche ne soit pas écrasante, M. Cope recommande de classer tous les produits par catégorie à l'aide d'étiquettes de couleur, que l'on peut se procurer dans n'importe quel magasin de fournitures de bureau. Ainsi, les 32 bouchons de bouteille noirs seront mieux organisés. Le fait d'organiser et de connaître la composition chimique des 32 produits que vous avez codés par couleur vous aidera à décider quels produits utiliser pour le test en pot.
Les catégories d'étiquettes suivantes sont suggérées :
- Vert pour Cationique
- Rouge pour anionique
- Jaune pour Nonionic
- Gris pour les disjoncteurs à huile
- Bleu pour les précipitants métalliques
- Blanc pour tout produit supplémentaire
Étiquetez également chaque produit en indiquant son nom et sa forme :
- L comme liquide
- E comme Emulsion
- P comme Poudre
- On entend par matière dissoute tout contaminant détecté capable de passer à travers un papier filtre de 0,45 micron. Les métaux lourds dissous en sont un excellent exemple.
- Les suspensions colloïdales sont des solides finement dispersés, incapables de se décanter rapidement. L'eau de rivière en est un exemple. Bien que ces fines particules finissent par se décanter, les systèmes du client n'ont généralement pas le temps de séjour nécessaire
- Les eaux usées huileuses (huile dans l'eau) ressemblent beaucoup à la suspension colloïdale, où les eaux usées huileuses ne se séparent pas d'elles-mêmes. Les gouttelettes d'huile finement dispersées sont émulsionnées dans l'eau. Cette émulsion est souvent causée par un tensioactif qui empêche les particules d'huile de coalescer et de rester émulsifiées. Généralement, des solides colloïdaux sont également présents dans les eaux usées pétrolières.
- Les solides en suspension sont des particules plus grosses qui se déposent rapidement. La vitesse à laquelle elles se déposent doit souvent être améliorée pour le fonctionnement de l'usine.
- Les boues se produisent lorsqu'une suspension colloïdale et/ou une suspension est traitée. Ces matières solides sont appelées boues et se déposent dans un système.
- On parle d' émulsion huileuse (eau dans l'huile) lorsque des eaux usées huileuses (huile dans l'eau) sont traitées et qu'elles créent un déchet plus concentré connu sous le nom d'émulsion huileuse ou d'émulsion eau dans l'huile.
Feuille de route de l'application pour des essais jar réussis
La feuille de route de l'application fournit une approche logique et systématique pour résoudre les problèmes de test des pots de vos clients.
Pour qu'un programme de séparation liquide-solide soit efficace, un solide dissous doit être rendu insoluble pour être extrait. Cela peut se faire par divers procédés, notamment la précipitation, l'élimination biologique ou la complexation. Le fait de savoir quel contaminant doit être éliminé déterminera le processus nécessaire à l'extraction.
Exemple : Un client a besoin de réduire le cuivre soluble. En faisant des recherches sur Internet, vous constaterez que l'ajustement du pH pour la précipitation des hydroxydes, la précipitation des sulfures et les précipitants de métaux lourds sont des schémas de traitement possibles. Ces procédés rendront le cuivre insoluble et vous placeront du côté insoluble de la feuille de route des applications.
Ce que vous essayez d'éliminer de vos eaux usées
La carte routière de l'application fournit un itinéraire logique pour nettoyer vos eaux usées. Les étapes sont les suivantes : précipitation, coagulation, floculation et déshydratation (dans cet ordre).
Le processus de test des produits pour les eaux usées
Cette section de l'article présente les étapes à suivre pour créer une séparation liquide-solide dans le processus de test des produits. L'ajout d'un coagulant permet de créer le flocage nécessaire au démarrage du processus de séparation. Les taux de dosage peuvent varier en fonction du type d'eau usée que vous testez.
Il existe un processus de test différent pour les six différents types d'eaux usées. Là encore, les six types d'eaux usées sont les suivants :
- Matériaux dissous
- Suspension colloïdale
- Eaux usées huileuses (huile dans l'eau)
- Matières en suspension
- Boues
- Émulsion huileuse (eau dans l'huile)
- Chaque métal a un pH optimal où il précipitera sous forme d'hydroxyde. Cette méthode a été testée et est très efficace pour l'élimination en masse des métaux. Cette méthode présente des inconvénients, mais elle peut être efficace si les limites de rejet ne sont pas trop basses.
- Ce procédé n'est pas aussi dépendant du pH que l'hydroxyde et peut souvent atteindre des limites de rejet plus basses. Lors de l'utilisation de ce procédé, certains problèmes environnementaux et de sécurité peuvent survenir.
- Ces produits chimiques s'avèrent être rentables et permettent aux clients d'atteindre de nouvelles limites inférieures. Plusieurs chimies sont disponibles et doivent être prises en compte lors du choix d'un procédé d'analyse des jarres.
Test des solides en suspension
Vous avez résolu la question de la suspension colloïdale, des déchets huileux ou déterminé en utilisant le test rapide d'émulsion anionique ou cationique, vous avez terminé à un solide en suspension sur la feuille de route de l'application. Vous devez effectuer des tests pour déterminer la meilleure charge et le meilleur poids moléculaire.
Contrairement aux coagulants qui varient en fonction de leur composition chimique, les floculants varient en fonction de leur charge (anionique ou cationique), de leur densité de charge (quantité de charge) et de leur poids moléculaire (longueur de la chaîne polymère). En mettant la charge entre crochets, vous pouvez identifier la meilleure charge pour floculer les solides en suspension.
Essais de déshydratation des boues
Le test de déshydratation des boues est très similaire au test des solides en suspension. La déshydratation des boues nécessite généralement un produit cationique mais, comme pour les solides en suspension, il faut d'abord déterminer la charge correcte en utilisant les émulsions anioniques et cationiques préparées précédemment. Pour la déshydratation des boues, utilisez la solution mère à 1%. Les dosages pour la déshydratation des boues sont généralement plus élevés que les tests de floculation. Les tests de boues sont mieux réalisés en utilisant le "test de déversement". Il suffit de verser la boue d'un bécher à l'autre.
Test d'émulsion huileuse (eau dans l'huile)
L'émulsion huileuse, également connue sous le nom d'émulsion inverse, nécessite un type d'essai très différent. La méthode de traitement la plus courante est l'utilisation de désémulsifiants ou de briseurs d'huile. Ces produits sont des désémulsifiants et des surfactants de l'eau dans l'huile.
Conclusion de l'analyse des jarres d'eaux usées
La réussite d'une expérience de test de bocal dépend des six différents types d'eaux usées. Le traitement des eaux usées est souvent considéré comme un art par de nombreux acteurs du secteur, mais il existe toujours un processus logique utilisé pour structurer votre approche du traitement et atteindre la destination souhaitée.
Pour un aperçu détaillé de ce qu'est un test de jarre réussi, téléchargez l'application " Jar Testing Wastewater ", développée par Kevin Cope, spécialiste du développement commercial de Brenntag North America. Kevin Cope est un employé de longue date avec plus de 30 ans d'expérience dans l'industrie du traitement de l'eau.
Vous avez des difficultés à tester les bocaux ?
La "Feuille de route pour réussir l'analyse des jarres" est un guide de base qui vous aidera à organiser, identifier et comprendre le processus d'analyse des jarres. Plus important encore, il vous permet de commencer à développer des compétences indispensables pour devenir un professionnel des eaux usées performant.
La capacité à tester et à démontrer les avantages de votre programme à un client est au cœur de la réussite d'un professionnel des eaux usées.
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