Traitement des eaux usées
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Comment fonctionne un système de traitement des eaux usées ?
Les processus de traitement spécifiques varient, mais un processus typique d'installation de traitement des eaux usées comprendra généralement les étapes suivantes :
Coagulation
La coagulation est un processus dans lequel divers produits chimiques sont ajoutés à un réservoir de réaction pour éliminer les matières en suspension en vrac et d'autres contaminants divers. Ce processus commence par un assortiment de réacteurs mélangeurs, généralement un ou deux réacteurs qui ajoutent des produits chimiques spécifiques pour éliminer toutes les particules les plus fines de l'eau en les combinant en particules plus lourdes qui se déposent. Les coagulants les plus utilisés sont à base d'aluminium comme l'alun et le chlorure de polyaluminium.
Parfois, un léger ajustement du pH aidera également à coaguler les particules.
Floculation
Lorsque la coagulation est terminée, l'eau entre dans une chambre de floculation où les particules coagulées sont lentement mélangées avec des polymères à longue chaîne (molécules chargées qui capturent toutes les particules colloïdales et coagulées et les rassemblent), créant des particules visibles et décantables qui ressemblent à des flocons de neige.
Sédimentation
Le décanteur par gravité (ou partie sédimentation du processus de traitement des eaux usées) est généralement un grand dispositif circulaire dans lequel les matières floculées et l'eau s'écoulent dans la chambre et circulent du centre vers l'extérieur. Dans un processus de décantation très lent, l'eau monte vers le haut et déborde sur le périmètre du clarificateur, permettant aux solides de se déposer au fond du clarificateur dans un lit de boues. Les solides sont ensuite ratissés jusqu'au centre du clarificateur dans un tube cylindrique où un lent mélange a lieu et les boues sont pompées hors du fond vers une opération de traitement des boues ou de déshydratation.
Le processus de déshydratation élimine toute l'eau des boues à l'aide de filtres ou de presses à bande, donnant ainsi un gâteau solide. L'eau des boues est introduite dans la presse et s'écoule entre deux courroies qui évacuent l'eau. Les boues sont ensuite placées dans une grande trémie qui est acheminée soit vers une décharge, soit vers un endroit où les boues sont réutilisées. L'eau issue de ce processus est généralement réutilisée et ajoutée à l'avant du clarificateur.
Filtration
L’étape suivante consiste généralement à acheminer l’eau de trop-plein vers des filtres à sable par gravité. Ces filtres sont de grandes zones où ils mettent de deux à quatre pieds de sable, qui est un sable de silice finement broyé aux bords déchiquetés. Le sable est généralement installé dans le filtre à une profondeur de deux à quatre pieds, où il se tasse étroitement. L’eau d’alimentation est ensuite traversée, piégeant les particules.
Sur les systèmes industriels plus petits, vous pouvez opter pour un filtre multimédia sous pression à lit garni plutôt que pour une filtration par gravité sur sable. Parfois, selon la source d'eau et si elle contient ou non beaucoup de fer, vous pouvez également utiliser un filtre à sable vert au lieu du filtre à sable, mais la plupart du temps, l'étape de polissage du traitement conventionnel des eaux usées est la filtration sur sable.
L'ultrafiltration (UF) peut également être utilisée après les clarificateurs au lieu du filtre à sable par gravité, ou elle peut remplacer complètement le processus de clarification. Les membranes sont devenues la technologie la plus récente en matière de traitement, pompant l'eau directement de la source d'eaux usées via l'UF (post-chloration) et éliminant l'ensemble du processus de clarification/filtration.
Désinfection
Une fois que l’eau a traversé le filtre à sable par gravité, l’étape suivante est généralement la désinfection ou la chloration pour tuer les bactéries présentes dans l’eau.
Parfois cette étape se fait en amont avant la filtration afin que les filtres soient désinfectés et maintenus propres. Si votre système utilise cette étape avant la filtration, vous devrez utiliser plus de désinfectant. . . de cette façon, les filtres sont désinfectés et exempts de bactéries (ainsi que l'eau filtrée). Lorsque vous ajoutez le chlore à l’avance, vous tuez les bactéries et vous obtenez moins d’encrassement. Si des bactéries restent dans le lit, vous risquez de développer de la bave et de devoir laver les filtres à contre-courant plus souvent. Tout dépend donc du fonctionnement de votre système. . . si votre système est configuré pour chlorer en amont (avant la filtration) ou en aval (après la filtration).
Distribution
Si les eaux usées sont réutilisées dans un processus industriel, elles sont généralement pompées dans un réservoir de rétention où elles peuvent être utilisées en fonction des demandes de l'installation. Si elle est destinée à un usage municipal, l'eau traitée est généralement pompée dans un système de distribution composé de châteaux d'eau et de divers dispositifs de collecte et de distribution en boucle dans toute la ville.
Les installations de traitement des eaux usées utilisent des processus physiques, chimiques et biologiques pour purifier l'eau. Les processus utilisés dans ces installations sont également classés en préliminaires, primaires, secondaires et tertiaires. Les étapes préliminaires et primaires éliminent les chiffons et les matières en suspension. Les processus secondaires éliminent principalement les matières organiques en suspension et dissoutes. Les méthodes tertiaires permettent d’éliminer les nutriments et de poursuivre le polissage des eaux usées. La désinfection, dernière étape, détruit les agents pathogènes restants. Les boues résiduaires générées pendant le traitement sont séparément stabilisées, déshydratées et envoyées vers des décharges ou utilisées dans des épandages.
Qu’est-ce que les eaux usées ?
Les eaux usées sont la forme d’eau polluée générée par le ruissellement des eaux de pluie et les activités humaines. On les appelle aussi eaux usées. Elles sont généralement classées en fonction de la manière dont elles sont générées, en particulier en tant qu'eaux usées domestiques, eaux usées industrielles ou eaux pluviales (eaux pluviales).
Les eaux usées domestiques proviennent de l’utilisation de l’eau dans les résidences, les entreprises et les restaurants.
Les eaux usées industrielles proviennent des rejets des industries manufacturières et chimiques.
L’eau de pluie dans les zones urbaines et agricoles ramasse des débris, des graviers, des nutriments et divers produits chimiques, contaminant ainsi les eaux de ruissellement de surface.
Qu'est-ce qu'un système de traitement des eaux usées industrielles
Pour les entreprises industrielles produisant des eaux usées dans le cadre de leur processus, un certain type de système de traitement des eaux usées est généralement nécessaire pour garantir le respect des précautions de sécurité et des réglementations en matière de rejet. Le système de traitement des eaux usées industrielles le plus approprié aidera l'installation à éviter de nuire à l'environnement, à la santé humaine et aux processus ou produits de l'installation (surtout si les eaux usées sont réutilisées). Cela aidera également l'installation à réduire les lourdes amendes et les éventuelles poursuites judiciaires si les eaux usées sont déversées de manière inappropriée dans un POTW (ouvrage de traitement public) ou dans l'environnement (généralement dans le cadre d'un permis du Système national d'élimination des rejets de polluants, ou NPDES).
Mais qu’est-ce qu’un système de traitement des eaux usées et comment fonctionne-t-il ?
La réponse complexe à cette question (qui dépend en grande partie de la caractérisation des eaux usées par rapport aux exigences réglementaires de rejet de la station) est simplifiée et détaillée pour vous ci-dessous :
Qu'est-ce qu'un système de traitement des eaux usées ?
- Un système de traitement des eaux usées est un système composé de plusieurs technologies individuelles qui répondent à vos besoins spécifiques en matière de traitement des eaux usées.
- Le traitement des eaux usées est rarement un processus statique, et un système de traitement des eaux usées conçu pour s'adapter aux fluctuations des besoins de traitement contribuera grandement à éviter des remplacements/mises à niveau coûteux à long terme.
Un système de traitement des eaux usées efficace et bien conçu doit être capable de gérer :
- Variations de processus en matière de contamination et de débit.
- Variations des besoins chimiques de l’eau et ajustements des volumes de produits chimiques requis.
- Modifications possibles des exigences en matière d'effluents d'eau.
Qu'est-ce qui est inclus dans un système de traitement des eaux usées de base ?
Comme mentionné ci-dessus, les composants exacts d'un système de traitement des eaux usées dépendent de la caractérisation des eaux usées par rapport aux exigences réglementaires en matière de rejet de l'usine, mais en général, un système de traitement des eaux usées de base comprend généralement un certain type de :
Clarificateur pour décanter les matières en suspension présentes à la suite du traitement.
Aliment chimique pour faciliter la précipitation, la floculation ou la coagulation de tous métaux et matières en suspension
filtration pour éliminer toutes les traces restantes de matières en suspension (encore une fois, le niveau de filtration nécessaire dépendra du degré d'élimination des matières en suspension requis pour respecter les réglementations locales en matière de rejet).
Ajustement final du pH et éventuel post-traitement
Panneau de commande (en fonction du niveau d'automatisation requis).
En fonction des besoins de votre usine et de votre processus, ces composants standard sont généralement adéquats. Cependant, si votre usine nécessite un système offrant un peu plus de personnalisation, vous devrez peut-être ajouter certaines fonctionnalités ou technologies. Par exemple, pour les installations qui génèrent une demande biologique, comme les aliments et les boissons, un système de traitement biologique sera nécessaire pour réduire la DBO (demande biochimique en oxygène), etc.
Un système de traitement des eaux usées industrielles peut être composé des technologies nécessaires pour éliminer un certain nombre des éléments suivants :
Demande biochimique d'oxygène
La demande biochimique en oxygène, ou DBO, fait référence à la quantité d'oxygène dissous nécessaire aux organismes biologiques aérobies pour décomposer la matière organique en molécules plus petites. Des niveaux élevés de DBO indiquent une concentration élevée de matières biodégradables présentes dans les eaux usées et peuvent être causées par l'introduction de polluants tels que les déchets fécaux, le nettoyage et le lavage provenant de la transformation des aliments ou du ruissellement d'engrais.
Nitrates et phosphates
Si de grandes quantités de nitrates et/ou de phosphates ne sont pas éliminées des eaux usées et que ces nutriments sont rejetés dans les environnements locaux, ils peuvent entraîner une augmentation de la DBO et une croissance importante des mauvaises herbes, des algues et du phytoplancton. Cela peut en outre conduire à l'eutrophisation ou à la désoxygénation d'une masse d'eau, tuant les organismes et conduisant potentiellement à une hypoxie environnementale.
Pathogènes
Les agents pathogènes sont des bactéries, des virus, des champignons ou tout autre micro-organisme pouvant être présent dans les eaux usées et pouvant entraîner toutes sortes de problèmes de santé, notamment des maladies aiguës, de graves problèmes digestifs ou la mort. Lorsque les eaux usées domestiques ou industrielles contiennent ces agents pathogènes nocifs et ne sont pas traitées, elles peuvent propager des maladies telles que le choléra, la dysenterie, la salmonellose, l'hépatite A, le botulisme et la giardiase, pour n'en nommer que quelques-unes.
Les métaux
Présents principalement dans les eaux usées en raison de diverses industries et processus de fabrication, lorsqu'ils sont laissés dans les eaux usées en concentrations élevées, les métaux peuvent causer des dommages importants à l'environnement et à la santé humaine. Ils sont particulièrement dommageables car ils ne se décomposent pas et ont tendance à s'accumuler, créant ainsi un environnement toxique.
Total des matières en suspension
Les matières solides en suspension totales (TSS) dans les eaux usées, les matières solides organiques et inorganiques en suspension dans l'eau, peuvent, comme beaucoup d'autres contaminants répertoriés, nuire à la vie aquatique. Ils peuvent également être problématiques si les eaux usées sont réutilisées pour un processus, donc selon que vous devez ou non rejeter vos eaux usées dans une usine de traitement publique (POTW) ou dans un environnement, ou réutiliser les eaux usées pour le processus, déterminera le degré de nocivité. le TSS le sera. Les TSS peuvent diminuer les niveaux d’oxygène dans les environnements aquatiques et tuer les insectes. Ils peuvent également tartrer et encrasser les canalisations et les machines.
Solides totaux dissous
Les solides totaux dissous (TDS) sont tous les anions, cations, métaux, minéraux ou sels trouvés dans les eaux usées. Ils peuvent causer des problèmes à la vie aquatique, à l’irrigation et aux cultures, et peuvent également s’infiltrer dans les eaux souterraines. Les TDS peuvent être générés dans les eaux usées de presque toutes les industries.
Produits chimiques synthétiques
Lorsque des pesticides et autres produits chimiques sont utilisés/fabriqués au cours du processus de fabrication, ils peuvent être transmis aux humains et à l'environnement par les eaux usées, causant ainsi des dommages à l'environnement et à la santé humaine. Certains produits chimiques courants trouvés dans les eaux usées comprennent le diéthylstilbestrol, la dioxine, les PCB, le DDT et d'autres pesticides. Ces « perturbateurs endocriniens » peuvent bloquer les hormones dans le corps et affecter les fonctions contrôlées par ces hormones.
Autres étapes possibles du processus de traitement des eaux usées
Adoucissement de la chaux
Dans les eaux où vous avez une dureté élevée ou des sulfates, ou d'autres constituants que vous devez précipiter ou éliminer, un procédé à la chaux et/ou à la chaux sodée est utilisé. Il augmente le pH, provoquant la précipitation de la dureté et des métaux présents dans l’eau. Des procédés à la chaux froide, tiède ou chaude peuvent être utilisés, et chacun donnera une efficacité différente. En général, une eau plus chaude élimine plus de dureté.
Adoucissement par échange d'ions
Dans certaines applications industrielles et municipales, si la dureté est élevée, un post-traitement peut être nécessaire pour éliminer la dureté. A la place de la chaux, une résine adoucissante peut être utilisée ; un processus d'échange de cations acide fort, par lequel la résine est chargée d'un ion sodium et, à mesure que la dureté se manifeste, elle a une affinité plus élevée pour le calcium, le magnésium et le fer, elle saisira donc cette molécule et libérera la molécule de sodium dans l'eau.
Procédés spéciaux
Comme nous l'avons indiqué ci-dessus, les réglementations sur les eaux usées et les effluents diffèrent partout où vous allez. Nous avons discuté de certaines des étapes les plus courantes dans une station d’épuration des eaux usées. Il existe généralement des étapes de processus spéciales à traiter pour des problèmes spécifiques, comme l'élimination de certains métaux ou matières organiques, ou la réduction des TDS pour le recyclage, etc. Pour ces différents problèmes spécifiques à vos besoins individuels, une attention particulière doit être accordée à la méthode appropriée. de traitement.
Comment fonctionne une station d’épuration des eaux usées ?
Les stations d’épuration utilisent quatre étapes de traitement :
Traitement préliminaire :Il s'agit de séparer les gros solides (bouteilles, tissus, plastiques) présents dans l'eau à l'aide de casiers à barres et de tamis.
Traitement primaire :Traitements physico-chimiques pour sédimenter et précipiter les matières en suspension et réduire la demande biochimique en oxygène des solides organiques. De plus, le traitement neutralise l’eau, élimine les contaminants volatils, élimine les graisses et les huiles, etc.
Traitement secondaire :Traitements biologiques qui réduisent la quantité de matière organique dans les eaux usées. Ils comprennent des processus aérobies qui dégradent la matière organique en présence d'oxygène, ainsi que des processus anaérobies qui oxydent la matière organique sans oxygène, suivis d'une décantation secondaire.
Traitement tertiaire :Processus physiques, chimiques et biologiques avancés qui éliminent les métaux lourds, l’azote, le phosphore et les agents pathogènes. Dans certaines stations d'épuration, l'eau subit un traitement supplémentaire pour permettre sa réutilisation à des fins telles que l'irrigation de parcs et d'espaces verts, le lavage des rues ou des usages industriels.
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Originaire d'Europe depuis 2002, avec plus de 290 projets de recyclage de plastique actuellement en cours, GET Recycling vous donne des conseils clairs avec une solution sur mesure en fonction de vos plastiques et de vos exigences. GET est l'un de vos partenaires idéaux dans le domaine du recyclage de du début de la négociation à la recherche des meilleures solutions, et de la fabrication des machines au service après-vente.
