Introduction
Le traitement des eaux usées est essentiel pour préserver la santé de la population et de l'environnement. L'eau brute qui n'a subi aucune forme d'épuration est très dangereuse pour l'environnement et les êtres humains. Ce document vise à mettre l'accent sur les différents types d'eaux usées et sur les procédés de traitement utilisés pour traiter les eaux usées, en insistant sur le fait qu'il faut choisir le bon procédé de traitement en fonction du type d'eaux usées en question.
Qu'est-ce que le traitement des eaux usées ?
Le traitement des eaux usées consiste à éliminer les contaminants de l'eau qui a été utilisée afin qu'elle puisse être rejetée dans l'environnement ou recyclée. Il s'agit d'un processus physique, biologique et chimique qui implique l'élimination des substances indésirables telles que les matières organiques, les nutriments, les micro-organismes et les composés toxiques. La gestion des eaux usées est importante pour prévenir la pollution de l'eau, protéger la santé humaine et garantir l'approvisionnement en eau à l'avenir, étant donné que le monde est confronté au problème de la pénurie d'eau. Elle joue également un rôle crucial dans la prévention des maladies d'origine hydrique, améliorant ainsi la santé et la salubrité de la population.
Types d'eaux usées et leurs caractéristiques
Les eaux usées ne sont pas un produit unique ; elles proviennent de différentes sources et chaque source a ses propres caractéristiques et son propre degré de pollution. Il faut savoir à quel type d'eaux usées on a affaire pour choisir le bon plan de traitement.
Eaux usées domestiques
Les eaux usées sont définies comme les eaux usées domestiques produites par les établissements résidentiels, commerciaux et institutionnels. Il s'agit de l'eau d'alimentation qui s'écoule dans les égouts après avoir tiré la chasse d'eau, s'être lavé, avoir lavé des ustensiles ou des vêtements. Ce type d'eaux usées est composite, mais les polluants typiques comprennent les matières fécales et les particules alimentaires, l'azote et le phosphore provenant des savons et des fluides corporels, ainsi que les bactéries, les virus et d'autres micro-organismes pathogènes à l'origine de divers problèmes de santé. Le volume d'eaux usées domestiques généré dans les zones urbaines est très important et sa gestion est une préoccupation essentielle de santé publique.
Eaux usées industrielles
L'épuration des eaux usées industrielles est cruciale pour la gestion des eaux usées provenant de sites industriels tels que les centrales électriques, les usines et les industries de transformation. Contrairement aux eaux usées domestiques, leur composition dépend du type d'entreprise et des processus qui s'y déroulent. Par exemple, les industries chimiques peuvent générer des eaux usées contenant des fines lourdes, une dureté élevée, du calcium et du magnésium, tandis que les industries pharmaceutiques peuvent générer des résidus d'antibiotiques. Les usines de transformation des aliments rejettent des eaux usées contenant beaucoup de MES, de matières organiques et de boues. En raison de la concentration élevée et de la toxicité des eaux usées industrielles, il est nécessaire d'utiliser l'ultrafiltration, l'évaporation et d'autres méthodes spécifiques de traitement des eaux industrielles en fonction du type de polluants.
Eaux usées agricoles
L'agriculture génère diverses formes de déchets, notamment l'eau qui est lavée dans les champs, les déchets animaux et l'eau utilisée pour l'irrigation. Parmi les polluants susceptibles d'être trouvés dans les masses d'eau figurent les engrais, les ions, les herbicides et les sédiments provenant des exploitations agricoles. L'élevage produit de grandes quantités de fumier qui contient de la dureté, des nutriments (azote et phosphore) et des organismes pathogènes. Les technologies de rejet liquide zéro (ZLD) sont envisagées pour éliminer la pollution et améliorer l'utilisation de l'eau pour l'irrigation des cultures. Une gestion appropriée est nécessaire pour prévenir la pollution par les nutriments qui entraîne la prolifération d'algues et la raréfaction de l'oxygène dans les masses d'eau et affecte donc les poissons et autres animaux aquatiques.
Eaux pluviales et ruissellement urbain
Les eaux pluviales sont des eaux qui s'écoulent sur le sol et d'autres surfaces, notamment les routes, les trottoirs et les bâtiments, lors d'un orage. Dans les zones urbaines, ces eaux de ruissellement sont connues sous le nom d'eaux de ruissellement urbaines et, lorsqu'elles s'écoulent vers les systèmes de drainage et les masses d'eau telles que les rivières et les lacs, elles peuvent accumuler plusieurs polluants. Parmi les sources de pollution les plus courantes figurent les produits de corrosion des structures, l'huile et la graisse des automobiles, les métaux lourds des garnitures de freins et des pneus, les objets mis au rebut, les pesticides et les engrais des pelouses, ainsi que les déchets des animaux domestiques. Pour résoudre ce problème, des systèmes de filtres à sable par gravité et des méthodes de clarification sont nécessaires dans la gestion des eaux pluviales afin d'éviter la pollution des sources d'eau.
Processus de traitement des eaux usées
Le processus d'épuration des eaux usées, de la source à l'effluent traité, est divisé en plusieurs étapes, chacune visant à éliminer certains types de polluants. Ces étapes sont généralement classées en trois catégories : traitement primaire, secondaire et tertiaire.
Traitement primaire
Le traitement primaire est la première étape du processus d'épuration des eaux usées, dont l'objectif principal est d'éliminer les matières solides de grande taille et facilement décantables. Il s'agit en quelque sorte de la première barrière contre les polluants bruts présents dans les eaux usées. Parmi les procédés utilisés dans le traitement primaire, on peut citer le dégrillage, qui consiste à éliminer les gros éléments tels que les chiffons, les bâtons et les plastiques à l'aide de tamis de différentes tailles de maille. Après le dégrillage, la sédimentation a lieu dans de grands réservoirs appelés clarificateurs, où les matières les plus lourdes, telles que les boues, se déposent au fond tandis que les matières plus légères, telles que les graisses et les huiles, flottent à la surface et sont éliminées par écrémage. Un autre processus est le dessablage, où le sable et d'autres matériaux abrasifs sont éliminés pour éviter d'endommager d'autres équipements en aval. Le traitement primaire permet d'éliminer environ 50-60% de solides en suspension et 30-40% de demande biochimique en oxygène (DBO), qui est la quantité d'oxygène nécessaire à la décomposition de la matière organique par les micro-organismes.
Traitement secondaire
Le traitement secondaire implique l'utilisation de méthodes biologiques pour éliminer les matières organiques dissoutes et en suspension des eaux usées. Cette étape implique l'utilisation de micro-organismes, en particulier de bactéries, pour décomposer les polluants organiques présents dans l'eau. Il existe plusieurs méthodes de traitement biologique et l'une d'entre elles est le procédé des boues activées, qui consiste à mélanger les eaux usées avec une culture de micro-organismes appelée boues activées dans un bassin d'aération. Les micro-organismes se nourrissent de la matière organique et produisent davantage de boues qui sont ensuite séparées de l'effluent traité dans un décanteur secondaire. Un autre type de filtre est le filtre à ruissellement dans lequel les eaux usées sont pulvérisées sur un lit de médias tels que des roches ou du plastique sur lesquels se développe un film microbien. Lorsque les eaux usées percolent à travers le support, les micro-organismes présents dans le biofilm dégradent les contaminants organiques. Le traitement biologique peut normalement réduire la DBO et les solides en suspension de 90% et améliorer la qualité des eaux usées.
Traitement tertiaire
Le traitement tertiaire ou traitement avancé est le processus qui suit le traitement secondaire afin d'éliminer certains polluants qui n'ont pas été éliminés lors des étapes précédentes. Cette étape est généralement nécessaire lorsque les eaux usées traitées doivent être rejetées dans des écosystèmes fragiles ou à des fins particulières telles que la consommation d'eau. De nombreux procédés de traitement peuvent être utilisés en fonction du type de polluants à éliminer. Il peut s'agir d'une précipitation chimique pour éliminer le phosphore, d'une filtration sur sable ou sur membrane pour éliminer les solides en suspension et les micro-organismes restants, et d'une désinfection par rayonnement UV, chlore ou ozone pour éliminer les agents pathogènes restants. L'osmose inverse et l'ultrafiltration sont également utilisées pour améliorer la qualité de l'eau et répondre à des normes de rejet élevées.
Les différentes méthodes de traitement des eaux usées
Méthodes de traitement physique
Les méthodes de traitement physique impliquent l'utilisation de forces physiques pour éliminer les polluants des eaux usées et les processus de décantation et de filtration par gravité éliminent les solides grossiers. Le dégrillage, comme nous l'avons vu plus haut, est un exemple d'opération physique où les gros solides sont éliminés à l'aide de barrières. La sédimentation et la flottation sont basées sur les principes de la gravité et de la flottabilité pour séparer les particules décantables et flottables. La filtration consiste à faire passer les eaux usées à travers une couche de sable, de gravier ou une membrane pour éliminer les solides en suspension. Ces procédés sont utilisés dans le traitement primaire des eaux usées pour faciliter l'élimination des grosses particules et des autres matières qui peuvent être facilement enlevées.
Méthodes de traitement biologique
Les méthodes de traitement biologique impliquent l'utilisation de micro-organismes pour dégrader les composés organiques présents dans les eaux usées. Les processus aérobies impliquent l'utilisation d'oxygène et sont appliqués dans les systèmes de boues activées et les filtres à ruissellement où les bactéries et autres micro-organismes se nourrissent de matière organique. Les procédés anaérobies sont ceux qui se déroulent en l'absence d'oxygène et sont appliqués pour le traitement des eaux usées et des boues organiques de haute résistance et génèrent du biogaz comme sous-produit qui peut être utilisé comme source d'énergie renouvelable. Les lagunes et les zones humides artificielles sont d'autres types de systèmes de traitement biologique qui s'appuient sur des processus naturels pour traiter les eaux usées.
Méthodes de traitement chimique
Les méthodes de traitement chimique comprennent l'utilisation de produits chimiques pour améliorer l'élimination des polluants dans les eaux usées. La coagulation et la floculation sont des processus d'ajout de produits chimiques qui permettent aux petites particules de s'agréger et de former des particules plus grandes, appelées flocs, qui peuvent être facilement éliminées par sédimentation ou filtration. La neutralisation consiste à ramener le pH des eaux usées à un niveau plus standard ou normal. Les processus d'oxydation impliquent l'utilisation de produits chimiques tels que le chlore ou l'ozone pour oxyder et désintégrer des polluants spécifiques. Ces méthodes sont particulièrement utilisées pour le conditionnement de l'eau des chaudières et le traitement de l'eau de refroidissement afin de prévenir la corrosion et l'entartrage. L'échange d'ions fait également partie des méthodes de traitement chimique et constitue l'une des méthodes les plus efficaces pour l'élimination de certains métaux, y compris les métaux lourds, dans le traitement des eaux usées industrielles.
Technologies avancées et émergentes
Le domaine du traitement des eaux usées est dynamique, avec l'introduction de technologies nouvelles et innovantes pour améliorer l'efficacité du processus et augmenter le niveau de purification et de récupération des ressources. Les BRM intègrent le traitement biologique à la filtration membranaire et produisent un effluent de haute qualité dans un espace relativement restreint par rapport à d'autres systèmes. L'osmose inverse (OI) est un processus qui applique une pression élevée pour forcer l'eau à traverser une membrane semi-perméable afin d'éliminer les sels dissous et les minéraux de l'eau et peut donc être utilisée dans des applications de réutilisation de l'eau telles que la production d'eau potable. Les nanotechnologies sont également utilisées pour concevoir des matériaux de filtration très efficaces et sélectifs pour le traitement des eaux usées.
Objectifs et avantages du traitement des eaux usées
Les objectifs du traitement des eaux usées sont vastes et comprennent la protection de la santé publique, la protection de l'environnement et l'utilisation efficace des ressources en eau. Les avantages d'un traitement adéquat des eaux usées sont les suivants et sont également très étendus :
-
Préservation de la santé de la population et de l'écosystème : C'est l'avantage le plus fondamental. Le traitement des eaux usées réduit le nombre de maladies d'origine hydrique et l'impact des polluants sur l'eau et les organismes qui y vivent.
-
Récupération des ressources (réutilisation de l'eau, production de biogaz, récupération des nutriments) : La nouvelle génération de stations d'épuration vise à réutiliser l'eau traitée, à produire du biogaz et à récupérer les nutriments, transformant ainsi les eaux usées en ressources. Les eaux usées traitées peuvent être utilisées pour l'irrigation, les processus industriels et même pour la boisson. Les boues peuvent être digérées en anaérobiose pour produire du biogaz, qui est une source d'énergie renouvelable. Certains nutriments tels que l'azote et le phosphore peuvent être récupérés à partir des eaux usées et utilisés pour formuler des engrais.
Le rôle des vannes industrielles dans le traitement des eaux usées
L'importance des vannes dans les systèmes de traitement des eaux usées
Les vannes industrielles sont les ouvriers silencieux des systèmes de traitement des eaux usées. Les vannes sont un élément essentiel des tuyaux et des équipements qui composent une station d'épuration ; sans elles, la station ne fonctionnerait pas comme elle le devrait. Elles sont essentielles pour contrôler le débit des eaux usées à travers les différentes étapes, contrôler la pression dans les canalisations et les réservoirs, et isoler certaines parties du système pour les nettoyer ou les remplacer. Il existe différents types de vannes, telles que les vannes à bille pour le contrôle marche/arrêt, les vannes papillon pour le contrôle du débit, les vannes à guillotine pour la séparation de deux sections et les clapets anti-retour pour éviter les retours d'eau. Ces vannes sont très importantes dans le système de traitement des eaux usées et leur sélection et leur utilisation doivent être effectuées de manière appropriée. Elles permettent d'éviter les fuites, de s'assurer que les débits sont adaptés au processus de traitement et de permettre à l'usine de fonctionner de manière sûre et efficace.
Solutions de vannes actionnées de haute qualité de Vincer pour le traitement des eaux usées
Vincerun fabricant ayant plus de 20 ans d'expérience, fournit les meilleures vannes actionnées adaptées à l'environnement sévère du traitement des eaux usées. Elle propose des robinets à tournant sphérique, des robinets à papillon, des robinets-vannes et des robinets à soupape avec des actionneurs électriques et pneumatiques pour les fluides corrosifs et abrasifs. Les vannes Vincer sont durables et garantissent la stabilité à long terme des performances de l'équipement. Elles ont un rendement énergétique élevé solutions électriques et économique solutions pneumatiques qui permettent de contrôler et d'automatiser les processus. Avec l'aide d'un support technique et d'un échantillon, Vincer propose des vannes personnalisées de haute qualité qui augmentent la productivité et réduisent les dépenses dans les stations d'épuration des eaux usées.
Pour plus d'informations :
-
Courriel : sales@vincervalve.com
-
Téléphone : +86 13724477011 / +86 13724477011
-
Adresse : No.203, Building 1, No.110, Dayuan Road, Zhangcun, Dongcheng, Dongguan, GuangDong, Chine
Choisir la bonne méthode de traitement des eaux usées pour vos besoins
Le choix de la méthode la plus appropriée pour le traitement des eaux usées est une décision complexe qui nécessite un examen attentif de plusieurs facteurs clés. Le tableau suivant peut vous aider à prendre votre décision :
| Type d'eaux usées | Objectif du traitement | Méthodes courantes | Estimation des coûts | Adéquation |
| Eaux usées domestiques | Éliminer la matière organique et les agents pathogènes | Traitement biologique (boues activées, MBR) | Moyen | Ménages, zones résidentielles |
| Eaux usées industrielles | Éliminer les métaux lourds et les produits chimiques | Traitement chimique, échange d'ions, filtration membranaire | Haut | Usines, entreprises industrielles |
| Eaux usées agricoles | Réduire les nitrates et les pesticides | Zones humides artificielles, sédimentation | Faible-Moyen | Exploitations agricoles, systèmes d'irrigation |
| Eaux pluviales et ruissellement urbain | Réduire les sédiments et les polluants | Filtration, bassins de rétention, infrastructures vertes | Faible | Villes, zones urbaines |
Conclusion
Le traitement des eaux usées est une étape essentielle de la gestion de l'eau dans les sociétés populeuses et de la protection de l'environnement, car il permet de produire de l'eau saine à partir d'eau contaminée. En comprenant les différents types d'eaux usées, les divers procédés de traitement disponibles, l'importance d'une évaluation réaliste des coûts et le rôle crucial d'un équipement industriel fiable tel que les vannes actionnées de haute qualité proposées par Vincer, les industries, les municipalités et les particuliers peuvent prendre les bonnes décisions en vue d'améliorer l'environnement. L'élimination des eaux usées est une décision qui va au-delà du choix de la manière la plus pratique de traiter le problème ; c'est une décision qui affecte la qualité de vie des communautés et la santé de la terre.
French 
English 
Spanish 
Italian 
German 
Dutch 
Portuguese 
Korean 
Russian 
Chinese 
Finnish