station d'épuration des eaux usées

Les consommables les plus couramment utilisés dans les stations d'épuration

Dans le processus de traitement des eaux usées, nous devons utiliser les agents suivants :

(1) Oxydant : chlore liquide ou dioxyde de chlore ou peroxyde d'hydrogène,

(2) Agent antimousse : la quantité est très faible ;

(3) Floculant : chlorure de polyaluminium ou polyacrylamide anionique et cationique, également connu sous le nom de pam anionique ou pam cationique,

(4) Agent réducteur : sulfate ferreux hydraté, etc. ;

(5) Neutralisation acide-base : acide sulfurique, chaux vive, soude caustique, etc.

(6) Agents chimiques d’élimination du phosphore et autres agents.

Méthode physique : éliminer les matières en suspension insolubles et l’huile présentes dans les eaux usées par action physique ou mécanique ; filtration, précipitation, séparation centrifuge, flottation, etc.

Méthode chimique : ajout de substances chimiques, par le biais de réactions chimiques, modification des propriétés chimiques ou physiques des polluants dans les eaux usées, de sorte qu’ils changent d’état chimique ou physique, puis élimination de l’eau ; Neutralisation, oxydation, réduction, décomposition, floculation, précipitation chimique, etc.

Méthode physico-chimique : utilisation d’une action combinée physico-chimique pour purifier les eaux usées ; stripping, adsorption, extraction, échange d’ions, électrolyse, électrodialyse, dialyse inverse, etc.

Méthode biologique : l’utilisation du métabolisme microbien, l’oxydation et la dégradation des polluants organiques présents dans les eaux usées en substances inoffensives, également connue sous le nom de méthode de traitement biochimique, est la méthode la plus importante pour traiter les eaux usées organiques ; Boues activées, filtre biologique, table rotative vivante, bassin d’oxydation, digestion anaérobie, etc.

Parmi les méthodes de traitement biologique des eaux usées, celle-ci repose sur la transformation de la matière organique complexe en matière simple et des substances toxiques en substances non toxiques par des micro-organismes, grâce à l'action d'enzymes. Selon les besoins en oxygène des micro-organismes impliqués, on distingue deux types de traitement biologique : le traitement biologique aérobie (en présence d'oxygène) et le traitement biologique anaérobie (sans oxygène). Le traitement biologique aérobie se déroule en présence d'oxygène, grâce à l'action de bactéries anaérobies. Par leurs activités biologiques (oxydation, réduction, synthèse, etc.), les bactéries oxydent une partie de la matière organique absorbée en matière inorganique simple (CO₂, H₂O, NO₃⁻, PO₄³⁻, etc.) pour obtenir l'énergie nécessaire à leur croissance et à leur activité, et transforment l'autre partie en nutriments indispensables à leur propre croissance et reproduction. Le traitement biologique anaérobie, quant à lui, se déroule en l'absence d'oxygène et est réalisé par des micro-organismes anaérobies. Lors de la dégradation de la matière organique par les bactéries anaérobies, ces dernières ont besoin d'oxygène provenant du CO₂, des ions NO₃⁻, PO₄³⁻, etc., pour satisfaire leurs propres besoins. Leurs produits de dégradation sont donc le CH₄, le H₂S, le NH₃, etc. Pour traiter les eaux usées par voie biologique, il est indispensable d'analyser au préalable la biodégradabilité des polluants qu'elles contiennent. Trois aspects principaux sont à considérer : la biodégradabilité, les conditions de biotraitement et la concentration limite admissible des polluants susceptibles d'inhiber l'activité microbienne. La biodégradabilité désigne la capacité des organismes à modifier la structure chimique des polluants, et par conséquent leurs propriétés physico-chimiques. Un bon traitement biologique repose sur la capacité des micro-organismes à convertir les polluants en CO₂, H₂O et autres substances biologiques via des métabolites intermédiaires, ainsi que sur le taux de conversion de ces polluants dans des conditions optimales. Les micro-organismes ne peuvent décomposer efficacement les polluants organiques que dans certaines conditions (nutritionnelles, environnementales, etc.). Le choix judicieux des conditions nutritionnelles et environnementales permet une décomposition biologique optimale. L'étude des processus biologiques permet de déterminer les paramètres optimaux, tels que le pH, la température et le rapport carbone/azote/phosphore.

Dans le domaine du recyclage des ressources en eau, une attention particulière est portée à l'élimination des polluants nanoparticulaires et micrométriques. Ces polluants, présents dans l'eau, sont des particules fines d'une taille inférieure à 1 µm. Leur composition est extrêmement complexe : elles comprennent notamment diverses argiles fines, des matières organiques synthétiques, de l'humus, des hydrocarbures et des substances algales. Dotées d'un fort pouvoir adsorbant, les argiles fines adsorbent fréquemment à leur surface des ions de métaux lourds toxiques, des polluants organiques, des bactéries pathogènes et d'autres polluants. Lors de la désinfection au chlore, les hydrocarbures et les substances algales présents dans les eaux naturelles peuvent former des hydrocarbures chlorés cancérigènes. La présence de ces polluants nanoparticulaires et micrométriques a non seulement un impact direct ou potentiel sur la santé humaine, mais détériore également considérablement la qualité de l'eau et complexifie son traitement, notamment dans le cas des eaux usées urbaines traitées de manière conventionnelle. Il en résulte une remontée des flocs du bassin de sédimentation et une infiltration facile dans le bassin de filtration, ce qui entraîne une baisse de la qualité de l'effluent et une augmentation des coûts d'exploitation. Les technologies de traitement conventionnelles traditionnelles ne permettent pas d'éliminer efficacement les polluants nanométriques et micrométriques présents dans l'eau, et certaines technologies de pointe, telles que l'ultrafiltration membranaire et l'osmose inverse, peinent à se généraliser en raison de leur coût et des investissements importants qu'elles impliquent. Il est donc urgent de rechercher et de développer des technologies de traitement de l'eau nouvelles, efficaces et économiques.