Quels filtres peuvent rendre l’eau des rivières potable ?
En tant que source importante de ressources en eau douce, comment traiter l'eau des rivières de manière sûreboire de l'eauest devenu un sujet de grande préoccupation. Les filtres jouent un rôle clé dans le processus de purification de l’eau des rivières.
Cet article explorera en détail quels filtres peuvent rendre l'eau de rivière potable, ainsi que les principes de fonctionnement, les avantages et les inconvénients de ces filtres et des cas d'application pratiques.
Quels sont les principaux polluants de l’eau des rivières ?
Avant de discuter des filtres, il est nécessaire de comprendre les polluants courants présents dans l’eau des rivières. Il existe de nombreux types de polluants dans l’eau des rivières, notamment :
1. Matières en suspension et sédiments :particules solides introduites dans les rivières par l’érosion naturelle et les activités humaines.
2. Matière organique :y compris les polluants organiques présents dans les débris animaux et végétaux, les eaux usées industrielles et le ruissellement agricole.
3. Microorganismes :y compris les bactéries, les virus et les parasites, qui peuvent provoquer diverses maladies d'origine hydrique.
4. Polluants chimiques :y compris les pesticides, les métaux lourds et les produits chimiques industriels.
5. Nutriments :comme l'azote et le phosphore, qui peuvent provoquer une eutrophisation des masses d'eau lorsqu'ils sont excessifs.
Quels filtres peuvent rendre l’eau des rivières potable ?
Types de filtres qui rendent l'eau de rivière potable :
1. Filtre grossier :
Le filtre grossier est la première ligne de défense danstraitement de l'eau, principalement utilisé pour éliminer les grosses particules et les matières en suspension.
● Principe de fonctionnement : Grâce au dépistage physique, les grosses particules, le limon et les matières en suspension dans l'eau sont filtrés.
● Application : généralement utilisé comme étape de prétraitement pour jeter les bases des étapes ultérieures de filtration fine et de désinfection.
● Avantages : structure simple, entretien facile et faible coût.
● Inconvénients : ne peut pas éliminer les minuscules particules, les micro-organismes et les polluants solubles.
2. Filtre à charbon actif :
Les filtres à charbon actif sont largement utilisés dans les procédés de traitement de l'eau, principalement pour éliminer les polluants organiques, les odeurs et certains polluants chimiques.
● Principe de fonctionnement : le charbon actif a une surface spécifique élevée et une forte capacité d'adsorption, et élimine les matières organiques, le chlore et les odeurs de l'eau par adsorption physique et adsorption chimique.
● Application : Couramment utilisé dans les purificateurs d'eau domestiques et les usines municipales de traitement de l'eau pour améliorer la qualité et le goût de l'eau.
● Avantages : peut éliminer efficacement les matières organiques et les odeurs et améliorer le goût de l'eau ; prix modéré.
● Inconvénients : Effet d'élimination limité sur les métaux lourds et les micro-organismes, doit être remplacé régulièrement.
3. Élément filtrant en céramique :
L'élément filtrant en céramique est un média filtrant microporeux, largement utilisé pour éliminer les bactéries et les matières en suspension dans l'eau.
● Principe de fonctionnement : L'élément filtrant en céramique filtre physiquement l'eau à travers sa structure microporeuse, intercepte les bactéries et les minuscules matières en suspension.
● Application : Convient aux équipements domestiques de purification de l'eau potable, en particulier dans les zones dépourvues d'électricité et d'équipements complexes.
● Avantages : Haute précision de filtration, peut éliminer efficacement les bactéries et les matières en suspension ; peut être nettoyé et utilisé à plusieurs reprises, longue durée de vie.
● Inconvénients : Impossible d'éliminer les polluants chimiques solubles et les virus, faible débit.
4. Filtre à osmose inverse (RO) :
Le filtre à osmose inverse est actuellement l’une des technologies de purification de l’eau les plus efficaces, capable d’éliminer la plupart des polluants.
● Principe de fonctionnement : L'eau est séparée sous haute pression à travers une membrane semi-perméable, les molécules d'eau traversent la membrane et la plupart des substances solubles, métaux lourds, micro-organismes et polluants organiques sont interceptés.
● Application : Largement utilisé dans les systèmes de traitement de l'eau domestiques, commerciaux et industriels, en particulier dans les endroits où une eau de haute pureté est requise.
● Avantages : Il peut éliminer presque tous les polluants, y compris les bactéries, les virus, les métaux lourds et les produits chimiques ; il fournit une eau de haute pureté.
● Inconvénients : L'équipement est complexe et le coût est élevé ; cela nécessite une assistance électrique et la proportion d’eaux usées est élevée.
5. Stérilisateur ultraviolet (UV) :
Le stérilisateur ultraviolet est principalement utilisé pour inactiver les micro-organismes dans l'eau et est représentatif de la technologie de désinfection physique.
● Principe de fonctionnement : Grâce à l'irradiation ultraviolette, la structure de l'ADN des micro-organismes est détruite pour obtenir l'effet d'inactivation.
● Application : Il est utilisé dans le dernier processus de désinfection des systèmes de traitement de l'eau domestiques et municipaux pour garantir l'inactivation des agents pathogènes présents dans l'eau.
● Avantages : Il peut inactiver efficacement les bactéries et les virus sans ajouter de produits chimiques ni modifier le goût de l'eau.
● Inconvénients : Il ne peut pas éliminer les polluants chimiques et les matières en suspension et doit être utilisé en conjonction avec d'autres technologies de filtration.
Analyse de cas d’application pratique
Cas 1 : Système simple de purification de l’eau en zone rurale
Dans certaines zones rurales dépourvues d’installations complètes de traitement de l’eau, de simples systèmes de purification de l’eau sont largement utilisés. Une zone rurale a réussi à transformer l’eau d’une rivière en eau potable en utilisant un filtre grossier, un élément filtrant en céramique et un stérilisateur ultraviolet. Le filtre grossier élimine les grosses particules et les matières en suspension, le filtre en céramique élimine davantage les bactéries et les minuscules particules, et enfin le désinfecteur ultraviolet est utilisé pour inactiver les micro-organismes. Ce système a une structure simple et un faible coût, ce qui résout le problème de l'eau potable des résidents locaux.
Cas 2 : Application des purificateurs d’eau domestiques
Dans les ménages urbains, les purificateurs d'eau utilisantfiltres à osmose inversesont de plus en plus courants. Une famille a installé un purificateur d'eau à plusieurs étages, comprenant un préfiltre, un filtre à charbon actif, une membrane d'osmose inverse et un désinfecteur UV. Le pré-filtre élimine les grosses particules, le filtre à charbon actif adsorbe les matières organiques et les odeurs, la membrane d'osmose inverse élimine la plupart des polluants, et enfin la désinfection par ultraviolets assure la sécurité microbienne. Le système fournit une eau potable de haute qualité et répond aux besoins de santé des membres de la famille.
Cas 3 : Application complète des usines municipales de traitement des eaux
Dans une usine municipale de traitement des eaux, une combinaison de plusieurs technologies de filtration est utilisée pour garantir que l’eau de la rivière est traitée en eau du robinet conforme aux normes nationales en matière d’eau potable. Le processus de traitement comprend un prétraitement (filtration sur sable et filtration sur charbon actif), une filtration sur membrane par osmose inverse et une désinfection aux ultraviolets. L'étape de prétraitement élimine la plupart des matières en suspension et des matières organiques, l'étape de filtration sur membrane par osmose inverse élimine les polluants et les micro-organismes dissous, et l'étape de désinfection aux ultraviolets garantit que les agents pathogènes présents dans l'eau sont complètement inactivés. Le système de traitement intégré fonctionne de manière stable et offre une excellente qualité d'eau, garantissant la sécurité de l'eau potable pour les résidents urbains.
Conclusion
Il existe de nombreux types de filtres qui rendent l’eau des rivières potable, chacun ayant ses propres avantages, inconvénients et scénarios applicables. Les filtres grossiers, les filtres à charbon actif, les éléments filtrants en céramique, les filtres à osmose inverse et les désinfecteurs ultraviolets jouent un rôle important dans différents scénarios d'application.
Les cas d'application réels montrent que ces technologies de filtration sont largement utilisées dans les systèmes de traitement de l'eau domestiques, ruraux et municipaux, fournissant un support technique fiable pour résoudre les problèmes d'eau potable.