1 - Coagulation, floculation

Traitement pour éliminer les MES ou des matières colloïdales de 20 à 5.000 Angström et qui décantent difficilement. Surtout utilisé pour la potabilisation de l'eau, pour un traitement complémentaire des eaux domestiques, pour l'épuration des eaux industrielles (mais ce traitement est plus onéreux et moins pratique que d'autres techniques), pour l'épaississement de boues avant filtration.
Process :

• Coagulation
  Consiste à déstabiliser des suspensions pour faciliter leur agglomération. Il faut neutraliser leurs charges de manière à réduire leur forces de répulsion. Ainsi, les colloïdes présents dans les eaux de rivière sont généralement chargés négativement; il faut donc ajouter des coagulants de charge positive, minéraux ou cations trivalents employés notamment dans le traitement de l'eau potable.
  En eaux industrielles, on utilise plutôt des coagulants organiques : mélanine formaldéhyde, épichlorohydrine diméthylamine (épi.Dma), polyamides quaternaires, polychlorure de diallyl-dyméthylammonium (polydadmac).
  
• Floculation
  Permet l'agglomération des particules neutralisées par la coagulation. Les floculants, polymères organiques de synthèse (anioniques, neutres ou cationiques), piègent dans leurs mailles les petites particules déstabilisées pour former un floc. Les floculants existent sous forme solide, en billes ou en solution.
  Floculants minéraux : farines de guar, produit à base d'algues

Types de coagulants/floculants et utilisations

• Clarification de l'eau potable : sels d'aluminium (mais, attention à bien équilibrer le pH pour éviter un taux d'aluminium résiduaire nocif à la santé)
• Clarification des eaux usées : chlorure ferrique
• Clarification d'une eau de surface : coagulant minéral seul ou avec un floculant.
• Eaux résiduaires : coagulants minéraux et organiques simultanément
• Précipitation des phosphates : coagulants minéraux (économiques : ¶ 1 F/kg)
• Réduction du volume de boues de 10 à 30 % : coagulants organiques
• Mines & carrières : floculant anionique
• Teintureries : résines dicyandiamide + polychlorure d'aluminium + floculant anionique
• Papeteries : polyamine ou polydadmac + floculent anionique
• Effluents chargés en huiles : polyamines ou résines dicyandiamide
• Industrie chimique : polyamines + floculant anionique
• Boues : produits de haut poids moléculaire chargés positivement

Mise en œuvre

• Celle-ci est délicate. Le dosage doit être fait en laboratoire. Le point d'injection doit être approprié.
• La floculation ne doit commencer que quand la coagulation est achevée.

2 - Décantation ou Aéroflotation

Décantation dans le fond d'un bassin ou aéroflotation (rassemblement à la surface de l'eau par jets d'air.

Bacs décanteurs : en surface libre (1 m3/h/m2), lamellaire (10 m3), lit de boues (20-30 m3).
Certains process originaux permettent d'atteindre des rendements plus élevés.