Floculation

La floculation, étape suivante dans le processus de clarification de l'eau, consiste en deux phénomènes de transport successifs :

• la floculation péricinétique. N'intervenant que sur les particules colloïdales, elle favorise la formation du microfloc. Elle est liée à la diffusion brownienne, c'est-à-dire à l'agitation thermique. Le mouvement brownien correspond au déplacement désordonné des colloïdes par le bombardement de chaque molécule d'eau.
• la floculation orthocinétique. Elle permet d'obtenir le floc volumineux séparable. Elle est liée à l'énergie dissipée.

La vitesse d'agitation agit sur la probabilité de rencontre des particules. Mais, il n'est pas possible de l'augmenter exagérément. En effet, si elle est trop élevée, les flocs formés subissent un cisaillement mécanique entraînant leur destruction et ils se reforment rarement eux-mêmes. La floculation est donc favorisée par une vitesse d'agitation assez faible qui amène doucement les flocs à se réunir.

Le floc qui se forme par l'agglomération de plusieurs colloïdes peut ne pas être suffisamment large pour décanter ou pour se déshydrater à la vitesse souhaitée. L'utilisation d'un floculant est alors nécessaire. Il rassemble toutes les particules de floc dans un filet, construisant un pont d'une surface à l'autre et liant chaque particule pour former de vastes agglomérats.

Le temps à respecter entre les ajouts de coagulant et de floculant est primordial. En effet, un floculant n'est en général efficace que lorsque la phase de coagulation est achevée. Pour choisir les floculants, il faut considérer la taille, la cohésion et la vitesse de décantation du floc. Comme pour les coagulants, le taux de traitement à mettre en oeuvre est donné par un essai de floculation.

On utilise :

• des polymères minéraux tels que la silice activée (SiO2), généralement associée au sulfate d'aluminium en eau froide,
• des polymères naturels extraits de substances animales ou végétales : amidons, alginates (obtenus à partir d'algues marines),
• des polymères de synthèse apparus plus récemment qui ont fait évoluer considérablement les performances de la floculation. Ils conduisent souvent à un volume de boue très inférieur.