Qu’est-ce que le traitement tertiaire des eaux usées ? L'osmose inverse est-elle utilisée ?
Alors que le problème de la pénurie d'eau devient de plus en plus grave,technologie de traitement des eaux uséesa été largement utilisé et développé dans le monde entier. Parmi eux, le traitement des eaux usées du système tertiaire, en tant que processus avancé de traitement des eaux usées, a reçu de plus en plus d'attention en raison de sa grande efficacité et de sa large applicabilité.
Alors, qu’est-ce que le traitement tertiaire des eaux usées ? Dans ce système de traitement, la technologie de l’osmose inverse est-elle utilisée ? Cet article répondra à ces questions en détail.
Qu’est-ce que le traitement tertiaire des eaux usées ?
Système tertiairetraitement des eaux usées, également connu sous le nom de traitement en profondeur ou traitement avancé, est un processus de purification supplémentaire des eaux usées après un traitement primaire et secondaire. Son objectif principal est d'éliminer les matières organiques dissoutes, les matières inorganiques, les agents pathogènes et autres polluants difficiles à dégrader dans l'eau, afin que l'eau traitée puisse répondre à des normes de rejet plus élevées ou à des normes de réutilisation.
1. Traitement primaire :
Le traitement primaire est principalement un procédé de traitement physique dont le but est d'éliminer les matières en suspension et les objets flottants dans les eaux usées. Les méthodes courantes comprennent les tamis, les dessableurs et les bassins de sédimentation primaires.
● Écrans : utilisés pour intercepter des objets flottants plus gros et des objets suspendus.
● Chambre à sable : élimine les plus grosses particules par sédimentation.
● Bassin de décantation primaire : utilise la gravité pour décanter les matières en suspension.
2. Traitement secondaire :
Le traitement secondaire est principalement un procédé de traitement biologique dont le but est d'éliminer les matières organiques solubles et certains nutriments tels que l'azote et le phosphore présents dans les eaux usées. Les méthodes courantes comprennent la méthode des boues activées, le filtre biologique et le fossé d'oxydation.
● Méthode par boues activées : dégrade les polluants organiques grâce au métabolisme des micro-organismes.
● Filtre biologique : utilisez une membrane microbienne fixée au matériau filtrant pour dégrader la matière organique.
● Fossé d'oxydation : méthode à boues activées modifiées adaptée aux petites stations d'épuration.
3. Traitement tertiaire :
Le traitement tertiaire est un traitement physique, chimique ou biologique supplémentaire des eaux usées après un traitement secondaire, dont le but est d'éliminer les matières organiques résiduelles, les nutriments et les agents pathogènes. Les méthodes courantes comprennent la précipitation chimique, la filtration, la désinfection, l'osmose inverse et l'échange d'ions.
● Précipitation chimique : ajouter des agents chimiques pour convertir les polluants solubles en précipités insolubles.
● Filtration : éliminez les minuscules particules et les substances dissoutes par filtration sur sable, filtration sur charbon ou filtration sur membrane.
● Désinfection : Tuez les micro-organismes pathogènes présents dans l'eau en utilisant la chloration, l'ozone ou la lumière ultraviolette.
● Osmose inverse : élimine les sels solubles et les matières organiques sous haute pression à l'aide d'une membrane semi-perméable.
● Échange d'ions : élimine les polluants ioniques présents dans l'eau grâce à des résines échangeuses d'ions.
Technologie d'osmose inverse dans le traitement des eaux usées des systèmes tertiaires
L'osmose inverse (OI) est une technologie de séparation par membrane à haute efficacité couramment utilisée dans le traitement tertiaire des eaux usées. Il sépare les substances solubles dans l'eau sous haute pression à travers une membrane semi-perméable. La technologie de l'osmose inverse joue un rôle important dans le traitement en profondeur et la réutilisation des eaux usées.
1. Principe de fonctionnement de l'osmose inverse :
Le principe de base de l'osmose inverse est d'utiliser la perméabilité sélective de la membrane semi-perméable pour faire passer le solvant (eau) à travers la membrane sous haute pression, tandis que le soluté (polluant) est retenu du côté entrée de la membrane, réalisant ainsi la séparation. de solvant et de soluté. La taille des pores de la membrane d'osmose inverse est très petite, généralement 0,0001 microns, ce qui permet d'éliminer efficacement les polluants tels que les sels solubles, les matières organiques, les bactéries et les virus.
2. Application de l’osmose inverse au traitement tertiaire des eaux usées :
Dans le processus de traitement tertiaire des eaux usées, la technologie de l’osmose inverse est souvent utilisée dans les aspects suivants :
● Élimination des sels solubles : L'osmose inverse peut éliminer efficacement les sels solubles dans les eaux usées, afin que l'eau traitée puisse atteindre un niveau de réutilisation plus élevé.
● Élimination de la matière organique : La membrane d'osmose inverse peut intercepter la plupart des matières organiques et réduire davantage la teneur en polluants organiques dans l'eau.
● Élimination des micro-organismes : la taille des pores de la membrane d'osmose inverse est extrêmement petite, ce qui peut bloquer efficacement les bactéries et les virus et améliorer la sécurité de l'eau.
3. Composition du système d'osmose inverse :
Un système complet d’osmose inverse comprend généralement les éléments suivants :
● Système de prétraitement : comprenant une filtration sur sable, une filtration sur charbon et une ultrafiltration, etc., utilisé pour éliminer les grosses particules, les matières en suspension et certaines matières organiques dans l'eau brute afin de protéger la membrane d'osmose inverse.
● Pompe haute pression : Fournit la haute pression requise pour l'osmose inverse afin de surmonter la résistance osmotique des molécules d'eau traversant la membrane semi-perméable.
● Ensemble de membrane d'osmose inverse : la partie centrale, qui sépare l'eau et les solutés par séparation membranaire.
● Système de post-traitement : comprenant des étapes de désinfection, d'ajustement du pH et de reminéralisation pour garantir la qualité et la stabilité de l'eau produite.
Comparaison de l'osmose inverse avec d'autres technologies de traitement tertiaire
Bien queosmose inverseprésente des avantages significatifs dans le traitement tertiaire des eaux usées, mais ce n’est pas la seule technologie de traitement. D'autres technologies de traitement peuvent également être adoptées en fonction de la composition spécifique des eaux usées et des exigences de traitement.
1. Précipitation chimique :
La précipitation chimique élimine les polluants en ajoutant des agents chimiques pour convertir les polluants solubles dans l'eau en précipités insolubles. Cette méthode convient pour éliminer le phosphore, les métaux lourds et certaines matières organiques.
● Avantages : processus simple, faible coût d'équipement, opération et maintenance faciles.
● Inconvénients : les boues chimiques générées doivent être traitées, ce qui peut introduire une pollution secondaire.
2. Filtration :
Les méthodes de filtration comprennent la filtration sur sable, la filtration sur charbon et la filtration sur membrane, qui sont principalement utilisées pour éliminer les matières en suspension et certains polluants solubles dans l'eau.
● Avantages : opération facile, faible coût et large gamme d'applications.
● Inconvénients : Effet d'élimination limité des matières organiques dissoutes et des polluants ioniques.
3. Désinfection :
Les méthodes de désinfection comprennent la chloration, l'ozone et la désinfection aux ultraviolets, qui sont principalement utilisées pour tuer les micro-organismes pathogènes présents dans l'eau.
● Avantages : Il peut tuer efficacement les bactéries et les virus et garantir la sécurité de la qualité de l'eau.
● Inconvénients : Certaines méthodes de désinfection peuvent produire des sous-produits qui doivent être traités et surveillés.
Application pratique du système de traitement des eaux usées en trois étapes
1. Station d’épuration municipale :
Dans les stations d'épuration municipales, le traitement tertiaire est souvent utilisé pour éliminer l'azote, le phosphore et les matières organiques restant après le traitement secondaire afin de garantir que l'eau traitée répond aux normes de rejet ou de réutilisation. La technologie de l'osmose inverse est largement utilisée dans certains traitements de l'eau de réutilisation de haut niveau, tels que la réutilisation de l'eau potable, l'eau industrielle et l'eau d'irrigation agricole.
2. Traitement des eaux usées industrielles :
Danstraitement des eaux usées industrielles, un traitement tertiaire est utilisé pour éliminer des polluants spécifiques, tels que les métaux lourds, les colorants et les solvants organiques. La technologie de l'osmose inverse joue un rôle important dans le traitement et la réutilisation des eaux usées dans des industries telles que les produits pharmaceutiques, électroniques et chimiques.
3. Traitement des eaux recyclées :
Le traitement de l'eau recyclée est le processus de traitement des eaux usées municipales ou des eaux usées industrielles à des fins non potables, telles que l'irrigation paysagère, le refroidissement industriel et la chasse d'eau des toilettes. La technologie d'osmose inverse peut fournir de l'eau recyclée de haute qualité dans le processus de traitement de l'eau recyclée afin de répondre aux exigences de qualité de l'eau à différentes fins.
Conclusion sur le traitement des eaux usées du système tertiaire
Le traitement des eaux usées du système tertiaire est un processus de traitement avancé qui purifie davantage les eaux usées grâce à des méthodes de traitement physique, chimique et biologique pour répondre à des normes plus élevées de rejet ou de réutilisation. En tant que technologie de séparation par membrane à haute efficacité, la technologie d'osmose inverse joue un rôle important dans le processus de traitement tertiaire, notamment dans l'élimination des polluants et des micro-organismes solubles.
Comprendre les principes et les applications du système tertiaire de traitement des eaux usées aidera à mieux sélectionner et concevoir des solutions de traitement des eaux usées et à protéger l'environnement et les ressources en eau.