Les techniques de clarification des liquides

On désigne par clarification, toute opération visant à éliminer des matières en suspension dans un liquide. Elles sont généralement responsables d'un trouble.
Ces matières peuvent être:
- liquides (fine goutelettes d'hydrocarbure dans l'eau, ou d'eau dans un hydrocarbure)
- solide

La clarification peut faire appel aux techniques:
- de décantation gravitaire ou centrifuge,
- de filtration
- de séchage des liquides

Décantation gravitaire

Le trouble étant généralement causé par la présence de liquide non miscible et finement divisé ou de fine particules solides en suspension, si leur densité est différente de celle du liquide principal, on peut s'attendre à une accumulation naturelle des éléments en suspension:
- en partie basse si leur densité est supérieure à celle de la phase continue
- ou en partie haute si elle est inférieure
Au bout d'un certain temps, une frange de liquide plus clair doit apparaitre à l'opposé.
Si le temps nécessaire est acceptable, cette méthode est la plus simple. Le composant étranger sera soutiré en entrainant avec lui une portion importante de liquide principal qu'il faudra traiter ultérieurement.
La notion de temps d'attente dans une opération discontinue, sera remplacée par la notion de temps de séjour dans une opération continue (alimentation et soutirage simultanés et permanents).
Temps de séjour (heure) = Volume (litre) / Débit (litre/heure)

Coagulation - Floculation

Les particules les plus petites ou les solides colloïdaux décantent très lentement et sont donc difficiles à séparer.
L'une des raisons peut être la présence d'ions dissous qui maintiennent les particules en suspensions par un effet électrostatique.
L'addition d'un coagulant permet de neutraliser ce phénomène.

Une autre raison est l'extrême petite taille des particules.
Dans ce cas l'addition d'un floculant qui rassemble les particules et les agglomère pour former un floc de grosse taille accélère grandement leur décantation.

Décantation centrifuge

La centrifugation permet d'accroitre artificiellement l'effet de la gravité naturelle.
Elle est applicable aussi bien pour l'élimination de solide que de liquide en suspension.

Coalescence

S'applique aux liquides seulement.
Les très fines gouttelettes ayant une vitesse de sédimentation faible, il est favorable de les rassembler et les fusionner en plus grosse pour permettre leur décantation.
Cette opération est réalisée dans un coalesceur, sorte d'élément filtrant au travers duquel on fait passer le liquide à clarifier. En sortie le liquide principal est clair et de grosses gouttes de liquide non miscible décantent immédiatement.
Le filtre coalesceur doit être protégé en amont par un filtre destiné à retenir les particules solides.

Filtration

La filtration est un moyen courant pour éliminer les plus fines particules solides présentes dans un liquide.
Le choix de la technologies doit tenir compte de:
- la quantité de matière en suspension à retirer
- la taille des particules
- le caractère colmatant des particules
En fonction de ces informations on s'orientera vers:
- un filtre à cartouches pour les faibles quantités de solide et les très fines particules
- un filtre à précouche pour les solides colmatants
- un filtre à poches pour les quantités de solide importantes
Dans certains cas particuliers, une filtration sur précouche permet d'éliminer efficacement de faibles quantité de liquide en suspension.

Séchage

Lorsque le trouble est cause par de l'eau en suspension dans un liquide organique, les techniques du séchage peuvent être appliquées.
Le séchage peut être assuré par:
- un déssicant solide
- une distillation