Comment recycler les eaux usées ? Quel équipement est nécessaire ?
Avec la pénurie croissante des ressources en eau, le recyclage des eaux usées est devenu une préoccupation mondiale. Grâce à des méthodes scientifiques et efficacestraitement des eaux uséeset la technologie de réutilisation permettent non seulement d’atténuer la pénurie de ressources en eau, mais aussi de réduire la pollution de l’environnement et de promouvoir le développement durable.
Cependant, le recyclage des eaux usées n'est pas une tâche facile, car il implique de multiples processus de traitement complexes et des équipements spécialisés. Cet article traitera en détail des méthodes spécifiques de recyclage des eaux usées et des principaux équipements requis dans ces processus.
Quelle est la nécessité du recyclage des eaux usées ?
Recyclage des eaux uséesLe recyclage des eaux usées consiste à transformer les eaux usées domestiques et industrielles en ressources en eau qui peuvent être réutilisées après traitement. Le recyclage des eaux usées peut non seulement réduire la dépendance aux sources d'eau naturelles et économiser de précieuses ressources en eau, mais aussi réduire efficacement les émissions de polluants et améliorer l'environnement écologique.
Dans de nombreuses régions du monde, la pénurie d'eau est grave. Avec la croissance démographique et l'avancée de l'industrialisation, la demande en eau douce augmente. Cependant, les ressources en eau sont inégalement réparties et limitées, et le recyclage des eaux usées peut remédier efficacement à ce dilemme. Le rejet d'eaux usées non traitées peut entraîner une grave pollution de l'environnement et affecter la santé de l'écosystème aquatique. Grâce au recyclage des eaux usées, l'impact du rejet direct des eaux usées sur l'environnement peut être réduit, la concentration de polluants dans l'eau peut être réduite et l'environnement écologique peut être protégé.
Comment recycler les eaux usées ?
Étapes de base du recyclage des eaux usées :
Le recyclage des eaux usées est un processus complexe qui nécessite plusieurs étapes pour convertir les eaux usées en ressources en eau réutilisables. En général, les étapes du recyclage des eaux usées comprennent : le prétraitement, le traitement primaire, le traitement secondaire, le traitement tertiaire (ou traitement avancé), la désinfection et la réutilisation.
Prétraitement
Le prétraitement est la première étape du recyclage des eaux usées, qui sert principalement à éliminer les grosses particules, les matières en suspension, la graisse et autres impuretés des eaux usées. Les équipements de prétraitement courants comprennent des grilles, des tamis et des dessableurs.
● Grilles : utilisées pour intercepter les particules plus grosses dans les eaux usées, telles que les sacs en plastique, les feuilles, la sciure, etc., afin d'éviter que les équipements de traitement ultérieurs ne se bouchent.
● Écrans : filtrent davantage les eaux usées et éliminent les plus petites particules en suspension.
● Chambre de dessablage : élimine les sédiments tels que le sable, le gravier et le limon dans les eaux usées par sédimentation pour réduire l'usure des équipements ultérieurs.
Traitement primaire
Le principal objectif du traitement primaire est d'éliminer les matières en suspension et les matières organiques des eaux usées afin d'améliorer leur biodégradabilité. Le traitement primaire utilise généralement des méthodes physiques et chimiques.
● Bassin de sédimentation : utilisez la gravité pour déposer les solides en suspension dans les eaux usées afin de former des boues.
● Dispositif de flottaison : utilisez la flottabilité des bulles pour faire flotter les solides en suspension et la graisse dans l'eau jusqu'à la surface, puis retirez-les à l'aide d'un grattoir.
● Coagulation et sédimentation : ajoutez des coagulants (tels que l’alun, le sulfate d’aluminium) et, par le biais de réactions chimiques, agrégez les minuscules particules présentes dans l’eau en flocs plus gros pour faciliter la précipitation et l’élimination.
Traitement secondaire
Le traitement secondaire est l'étape principale du recyclage des eaux usées. Il élimine principalement les polluants organiques et certains nutriments tels que l'azote et le phosphore des eaux usées grâce à des méthodes de traitement biologique. Le traitement secondaire comprend généralement un traitement aérobie et un traitement anaérobie.
● Méthode des boues activées : les micro-organismes présents dans les boues activées décomposent la matière organique des eaux usées pour produire du dioxyde de carbone, de l'eau et des boues inoffensifs. Cette méthode est la technologie de traitement biologique la plus couramment utilisée.
● Biofiltre : décompose la matière organique des eaux usées grâce aux micro-organismes du lit filtrant biologique. Lorsque les eaux usées traversent le matériau filtrant, les micro-organismes décomposent la matière organique en substances inorganiques.
● Réacteur anaérobie : Dans un environnement sans oxygène, les micro-organismes anaérobies décomposent la matière organique en méthane et en dioxyde de carbone, tout en éliminant les nutriments tels que l’azote et le phosphore des eaux usées.
Traitement tertiaire (traitement avancé)
Le traitement tertiaire est une purification supplémentaire des eaux usées après un traitement secondaire, principalement utilisé pour éliminer la matière organique soluble résiduelle, les métaux lourds, les nutriments tels que l'azote et le phosphore, ainsi que la couleur, l'odeur, etc. Le traitement tertiaire utilise généralement une combinaison de méthodes physiques, chimiques ou biologiques.
● Filtre à sable : La couche filtrante à sable élimine davantage les particules en suspension et les substances colloïdales dans l’eau pour améliorer la propreté de l’eau.
● Adsorption au charbon actif : La forte capacité d'adsorption du charbon actif est utilisée pour éliminer la matière organique résiduelle, les odeurs et les pigments dans l'eau afin d'améliorer la qualité de l'eau.
● Technologie de séparation membranaire : comme l'ultrafiltration, la nanofiltration ettechnologie d'osmose inverse, qui peut éliminer efficacement les substances solubles et les micro-organismes dans l'eau et améliorer la qualité de l'eau selon les normes de l'eau potable.
● Oxydation chimique : la matière organique présente dans l’eau est oxydée et décomposée par l’ajout d’oxydants (tels que l’ozone et le peroxyde d’hydrogène) pour éliminer les polluants difficiles à dégrader.
Désinfection et réutilisation
Une fois le traitement tertiaire terminé, la plupart des polluants présents dans l'eau ont été éliminés, mais une désinfection est toujours nécessaire pour garantir la sécurité de la qualité de l'eau. Après la désinfection, les eaux usées peuvent être réutilisées en fonction de la demande.
● Équipement de désinfection : les méthodes de désinfection courantes comprennent la désinfection au chlore, la désinfection aux ultraviolets et la désinfection à l'ozone. Ces méthodes peuvent tuer efficacement les micro-organismes pathogènes présents dans l'eau et garantir que la qualité de l'eau répond aux normes de réutilisation.
● Système de réutilisation : L'eau traitée peut être utilisée pour l'irrigation agricole, le refroidissement industriel, le verdissement urbain, l'eau paysagère, la recharge des eaux souterraines, etc., réduisant ainsi la consommation des ressources en eau naturelles.
Quel équipement est nécessaire pour le recyclage des eaux usées ?
Le processus de recyclage des eaux usées nécessite le travail coordonné de plusieurs équipements. Différents types d'équipements sont nécessaires aux différentes étapes du traitement des eaux usées, et ces équipements fonctionnent ensemble pour garantir que le traitement des eaux usées atteigne l'effet escompté.
Equipement de prétraitement
L'équipement de prétraitement est principalement utilisé pour éliminer les grosses particules et les matières en suspension dans les eaux usées afin de protéger le fonctionnement normal des équipements de traitement ultérieurs.
● Machine de criblage : utilisée pour intercepter les particules plus grosses dans les eaux usées afin d'éviter que les équipements ultérieurs ne se bouchent.
● Dessableur : élimine le sable et le limon des eaux usées par sédimentation pour réduire l'usure des équipements.
Equipement de traitement primaire
L'équipement de traitement primaire est principalement utilisé pour éliminer les solides en suspension et certaines matières organiques dans les eaux usées, réduire la turbidité et la charge polluante des eaux usées.
● Bassin de sédimentation : utilisé pour éliminer les solides en suspension et les boues dans les eaux usées et réduire la turbidité des eaux usées.
● Dispositif de sédimentation par coagulation : grâce à une réaction chimique, les minuscules particules des eaux usées sont agrégées en flocs plus gros, faciles à précipiter et à éliminer.
Equipements de traitement secondaire
L'équipement de traitement secondaire est au cœur du recyclage et de l'utilisation des eaux usées, éliminant principalement les polluants organiques et les nutriments tels que l'azote et le phosphore dans les eaux usées grâce au traitement biologique.
● Système de boues activées : utilisation de micro-organismes dans les boues activées pour décomposer la matière organique des eaux usées et générer du dioxyde de carbone, de l'eau et des boues inoffensifs.
● Biofiltre : décompose la matière organique des eaux usées grâce aux micro-organismes du lit filtrant et la convertit en substances inoffensives.
● Réacteur anaérobie : utilisé pour la décomposition de la matière organique et l'élimination de l'azote et du phosphore en environnement anaérobie, adapté au traitement des eaux usées organiques à haute concentration.
Equipements de traitement tertiaire
L'équipement de traitement tertiaire est utilisé pour purifier davantage les eaux usées, éliminer les matières organiques résiduelles, les métaux lourds, l'azote et le phosphore, etc., et améliorer la qualité de l'eau.
● Filtre à sable : Élimine les particules résiduelles en suspension et les substances colloïdales dans l’eau en filtrant pour améliorer la propreté de l’eau.
● Adsorbeur au charbon actif : utilise du charbon actif pour adsorber la matière organique, les odeurs et les pigments dans l’eau afin d’améliorer la qualité de l’eau.
● Dispositif de séparation membranaire : tel que l'ultrafiltration, la nanofiltration etéquipement d'osmose inverse, utilisé pour éliminer les substances solubles et les micro-organismes dans l'eau.
Matériel de désinfection
L’équipement de désinfection est utilisé pour tuer les micro-organismes pathogènes présents dans l’eau afin de garantir la sécurité de la qualité de l’eau.
● Équipement de désinfection au chlore : Tue les bactéries et les virus présents dans l’eau grâce à une solution de chlore ou d’hypochlorite de sodium.
● Désinfectant ultraviolet : Utilise l’effet bactéricide des rayons ultraviolets pour éliminer les micro-organismes pathogènes dans l’eau.
● Système de désinfection à l’ozone : utilise la forte capacité oxydante de l’ozone pour tuer rapidement les micro-organismes présents dans l’eau.
Conclusion du recyclage des eaux usées
Le recyclage des eaux usées est un moyen important de lutter contre la pénurie d'eau et la pollution de l'environnement. Grâce à de multiples étapes telles que le prétraitement, le traitement primaire, le traitement secondaire, le traitement tertiaire et la désinfection, les eaux usées peuvent être efficacement converties en ressources en eau réutilisables. Différentes étapes de traitement nécessitent différents équipements, qui fonctionnent ensemble pour garantir que le traitement des eaux usées atteigne l'effet souhaité.