Quels sont les trois désinfectants les plus utilisés dans le traitement des eaux usées ?
Traitement des eaux uséesL'eau joue un rôle essentiel dans la société moderne, non seulement en protégeant l'environnement, mais aussi en soutenant le développement durable de l'industrie et des villes. Dans le traitement des eaux usées, la désinfection est une étape indispensable pour éliminer les agents pathogènes et les micro-organismes nocifs de l'eau, empêchant ainsi la pollution et la propagation des maladies.
Les trois désinfectants les plus couramment utilisés sont le chlore, l'ozone et les ultraviolets (UV). Chaque désinfectant a son propre scénario d'application et son propre effet dans le traitement des eaux usées, et ils peuvent souvent être combinés avec d'autres systèmes de traitement de l'eau pour améliorer l'effet du traitement.
Désinfectant au chlore
Le chlore est un désinfectant couramment utilisé dans le traitement de l'eau potable et des eaux usées. Le chlore tue efficacement les agents pathogènes en oxydant les parois cellulaires et les protéines des micro-organismes et en détruisant leur ADN. L'application du chlore est très flexible et peut être utilisée dans les stations d'épuration centralisées ou dans les petits systèmes de traitement des eaux usées.
Lors du traitement des eaux usées, le chlore est généralement ajouté à l'eau sous forme gazeuse ou liquide. Le chlore liquide existe sous forme d'hypochlorite de sodium (NaClO) ou d'hypochlorite de calcium (Ca(ClO)_2), et le chlore gazeux est généralement ajouté directement à l'eau par l'intermédiaire d'un réservoir de chlore ou d'un électrolyseur. Le chlore réagit avec l'eau pour former de l'acide hypochloreux (HOCl), qui se décompose pour produire des ions hypochlorite (OCl^-), qui agissent ensemble pour désinfecter.
L'un des principaux avantages du chlore est qu'il peut rester longtemps dans l'eau et assurer un effet désinfectant continu. Le chlore peut ainsi garantir qu'aucun agent pathogène actif ne se retrouve dans les eaux usées avant qu'elles ne pénètrent dans les plans d'eau naturels.
Combinaison du chlore avec les systèmes de traitement de l’eau :
Il est très courant de combiner le chlore avec d’autressystèmes de traitement de l'eauEn règle générale, le chlore est utilisé pour la désinfection finale après le traitement biologique des eaux usées. Il peut être utilisé en combinaison avec des étapes de prétraitement telles que les floculants et les précipitants pour assurer le meilleur effet de désinfection. Cependant, la désinfection au chlore présente également des inconvénients, comme la production possible de sous-produits tels que le chloroforme, qui peuvent être nocifs pour l'environnement et la santé humaine. Par conséquent, une surveillance et un contrôle stricts sont nécessaires lors de l'utilisation du chlore pour la désinfection.
Désinfectant à l'ozone
L'ozone (O_3) est un oxydant puissant doté d'une capacité de désinfection extrêmement élevée. Contrairement au chlore, l'ozone ne forme pas de sous-produits nocifs dans l'eau. L'ozone tue rapidement les agents pathogènes en détruisant les membranes cellulaires et les acides nucléiques des micro-organismes. Il peut éliminer efficacement une variété de micro-organismes tels que les virus, les bactéries et les protozoaires, et a même un effet significatif sur certains agents pathogènes que le chlore ne peut pas tuer.
La désinfection à l'ozone consiste généralement à convertir l'oxygène en ozone dans un générateur d'ozone spécial, puis à introduire l'ozone dans les eaux usées. L'ozone se dissout dans l'eau et exerce son effet oxydant. Après la désinfection, l'ozone se décompose rapidement en oxygène et ne laisse aucun résidu nocif dans l'eau. Cela fait de l'ozone une option de désinfection écologique et efficace.
En raison de la vitesse de réaction extrêmement rapide de l'ozone, la désinfection à l'ozone est généralement organisée après d'autres étapes de traitement.systèmes de traitement des eaux uséescomme dernier processus de désinfection. Cette méthode garantit que la matière organique et les solides en suspension dans les eaux usées sont éliminés autant que possible, réduisant ainsi la consommation d'ozone et améliorant l'efficacité de la désinfection.
Combinaison d'un système de traitement de l'eau et de l'ozone :
La désinfection à l'ozone est souvent associée à une technologie d'oxydation avancée (comme l'ozone/la lumière ultraviolette) pour améliorer encore l'effet de désinfection. Cette méthode combinée est particulièrement adaptée au traitement des eaux usées très polluées ou aux cas où des normes de désinfection extrêmement élevées sont requises. De plus, l'ozone est souvent utilisé en combinaison avec la filtration au charbon actif pour éliminer les sous-produits de l'ozone et les polluants organiques présents dans l'eau. En raison de la forte propriété oxydante de l'ozone, ce système combiné peut garantir un traitement efficace et sûr des eaux usées.
Désinfectant ultraviolet
Désinfection aux ultraviolets (UV)Il s'agit d'une méthode de désinfection physique qui détruit la structure de l'ADN et de l'ARN des micro-organismes par un rayonnement ultraviolet d'une longueur d'onde spécifique, inhibant ainsi leur reproduction et leur capacité d'infection. La désinfection aux ultraviolets ne nécessite pas d'additifs chimiques, elle ne produit donc pas de résidus ou de sous-produits chimiques dans l'eau. C'est une méthode de désinfection propre.
Les systèmes de désinfection aux ultraviolets sont généralement constitués d'une série de lampes et de réacteurs à ultraviolets. Lorsque les eaux usées traversent ces lampes, les rayons ultraviolets irradient directement les micro-organismes présents dans l'eau. Une caractéristique notable des systèmes de désinfection aux ultraviolets est que le processus de désinfection est rapide et efficace, et qu'il est facile à utiliser. Comme les rayons ultraviolets ne restent pas dans l'eau, les eaux usées traitées peuvent être évacuées directement, ce qui convient aux cas où une désinfection immédiate est nécessaire.
Cependant, l'effet de la désinfection UV est facilement affecté par les matières en suspension et la turbidité de l'eau. Par conséquent, avant que les eaux usées ne pénètrent dans le système de désinfection UV, un traitement de filtration et de sédimentation est généralement nécessaire pour garantir que les UV puissent pénétrer complètement dans le plan d'eau.
Combinaison d'un système de traitement UV et de l'eau :
La désinfection par UV est souvent utilisée en combinaison avec d'autres étapes de traitement physique ou chimique. Par exemple, les UV peuvent être utilisés en conjonction avec des filtres de prétraitement et des bassins de sédimentation pour éliminer les particules en suspension et la matière organique dans l'eau, réduire la turbidité de l'eau et améliorer l'effet de pénétration des UV. En outre, la désinfection par UV peut également être utilisée en conjonction avec l'ozone ou le chlore comme méthode de double désinfection pour améliorer encore la sécurité et la fiabilité du traitement des eaux usées.
Conclusion
Les trois désinfectants les plus utilisés dans le traitement des eaux usées - le chlore, l'ozone et les UV - ont chacun des caractéristiques et des avantages différents. Le chlore est largement utilisé dans les systèmes de traitement des eaux usées de toutes tailles en raison de son économie et de son efficacité à long terme ; l'ozone est utilisé dans les cas de traitement de l'eau de haute qualité en raison de ses fortes caractéristiques oxydantes et respectueuses de l'environnement ; les UV conviennent aux besoins de désinfection immédiate en raison de leur avantage de ne laisser aucun résidu chimique.
Ces désinfectants peuvent non seulement fonctionner de manière autonome, mais peuvent également être utilisés de manière flexible avec d'autres systèmes de traitement de l'eau pour obtenir des effets de traitement des eaux usées plus efficaces et plus fiables. Qu'il s'agisse d'éliminer les agents pathogènes dans l'eau ou de répondre aux exigences de qualité de l'eau de différents scénarios d'application, le choix du bon désinfectant et de la bonne combinaison est la clé pour garantir l'efficacité du traitement des eaux usées et la sécurité environnementale.