Quels sont les équipements mécaniques utilisés dans le traitement de l’eau et des eaux usées ?
Traitement de l'eau et des eaux uséesL'épuration de l'eau est une partie intégrante de la société moderne. Son objectif est de purifier l'eau potable, de protéger l'environnement et de garantir que les eaux usées industrielles et domestiques peuvent être évacuées conformément aux normes. Dans ces processus de traitement, divers types d'équipements mécaniques jouent un rôle essentiel. Différents équipements mécaniques jouent leurs rôles respectifs à différentes étapes du traitement de l'eau. Du prétraitement à la purification finale de l'eau, chaque maillon s'appuie sur le soutien d'équipements mécaniques efficaces et fiables.
Cet article présentera en détail les principaux équipements mécaniques utilisés dans le traitement de l’eau et des eaux usées et explorera leurs fonctions et rôles spécifiques.
Equipement mécanique en phase de prétraitement
Au cours de la phase de prétraitement des eaux et des eaux usées, l'objectif principal est d'éliminer les matières en suspension et les particules les plus grosses de l'eau afin de garantir une qualité d'eau stable pour les processus de traitement ultérieurs. Cette étape comprend généralement le criblage, la décantation du sable, l'élimination de l'huile et d'autres processus. Les équipements mécaniques les plus couramment utilisés sont les suivants.
Machine à tamiser
Le tamiseur est un équipement important dans la phase de prétraitement. Il est utilisé pour éliminer les particules plus grosses, les objets flottants et autres impuretés des eaux usées qui peuvent endommager l'équipement de traitement ultérieur. Le tamis est généralement installé à l'entrée d'eau. Grâce à l'effet de tamisage des barres métalliques, les matériaux plus gros sont interceptés devant le tamis et nettoyés régulièrement. Selon la taille de l'ouverture et la capacité de traitement du tamis, le tamiseur peut être divisé en tamis grossier et tamis fin. Le premier est principalement utilisé pour éliminer les grosses impuretés, tandis que le second est utilisé pour intercepter les particules plus petites.
Tamis rotatif
Le tamis rotatif est un équipement de criblage dynamique adapté à l'élimination des particules en suspension et des matières fibreuses dans l'eau. Il intercepte et évacue les impuretés de l'eau à travers le tamis rotatif, et l'eau purifiée s'écoule dans le processus de traitement ultérieur à travers le tamis. Les tamis rotatifs sont largement utilisés dans l'étape de prétraitement detraitement des eaux usées industrielleset les stations d’épuration des eaux usées urbaines, notamment lors du traitement des eaux usées contenant une grande quantité de matières fibreuses.
Chambre de dessablage
Le dessableur est un dispositif utilisé pour éliminer les particules inorganiques (telles que le sable et les cailloux) de l'eau. Lorsque l'eau s'écoule à travers le dessableur, le débit ralentit et les particules les plus lourdes se déposent au fond pour former une couche de sable. La conception du dessableur nécessite généralement une distribution uniforme du débit d'eau et évite les turbulences pour garantir l'efficacité du dessableur. Le sable déposé est collecté par la trémie à sable et transporté vers l'extérieur pour être traité par une pompe à sable ou un racleur mécanique.
Équipement mécanique au stade du traitement primaire
L'objectif principal de l'étape de traitement primaire est d'éliminer davantage les solides en suspension, la graisse et les matières organiques plus volumineuses de l'eau. Cette étape comprend généralement des processus tels que la sédimentation, la flottation et la filtration. Voici les principaux équipements mécaniques utilisés à cette étape.
Bassin de décantation primaire et racleur
Le bassin de décantation primaire est un équipement couramment utilisé dans le traitement des eaux usées, principalement utilisé pour éliminer les matières en suspension dans les eaux usées. Les eaux usées restent dans le bassin de décantation primaire pendant un certain temps, et les matières en suspension les plus lourdes se déposent au fond pour former des boues, tandis que les matières plus légères flottent à la surface de l'eau. Le racleur est installé au fond du bassin de décantation primaire. Grâce à une rotation ou à un mouvement alternatif, les boues décantées sont raclées dans la trémie à boues et évacuées régulièrement pour un traitement ultérieur.
Équipement de flottaison
L'équipement de flottation est utilisé pour éliminer les matières légères en suspension et les graisses qui ont du mal à se déposer dans l'eau. En introduisant de fines bulles dans l'eau, ces matières en suspension adhèrent à la surface des bulles et flottent à la surface de l'eau pour former une couche de mousse. L'équipement de flottation comprend généralement des composants tels qu'un dispositif à air dissous, un réservoir de flottation et un racleur, et est largement utilisé dans le traitement des eaux usées industrielles, en particulier les eaux usées contenant une grande quantité d'huile et de graisse.
Filtre à sable
Le filtre à sable est un équipement de filtration classique utilisé pour éliminer davantage les particules en suspension et les substances colloïdales dans l'eau. Lorsque l'eau traverse la couche de sable, les particules sont piégées dans la couche de sable et l'eau purifiée entre dans l'étape de traitement suivante. Les filtres à sable adoptent généralement une conception de support multicouche pour améliorer l'efficacité de filtration et la capacité de traitement, et conviennent à divers scénarios d'application de traitement de l'eau.
Equipement mécanique au stade du traitement secondaire
L'étape de traitement secondaire est le maillon essentiel du traitement des eaux usées, éliminant principalement les polluants organiques présents dans l'eau par des processus tels que la biodégradation et la redox. Les équipements mécaniques suivants sont couramment utilisés dans l'étape de traitement secondaire.
Équipement d'aération
L'équipement d'aération est un équipement clé dans le processus de traitement par boues activées et par biofilm. En injectant de l'air ou de l'oxygène pur dans les eaux usées, il fournit l'oxygène nécessaire aux micro-organismes pour favoriser la décomposition de la matière organique. Les équipements d'aération courants comprennent des types tels que l'aération par soufflage, l'aération mécanique de surface et l'aération par jet. L'efficacité de l'équipement d'aération affecte directement l'effet et la consommation d'énergie du traitement biologique et constitue le lien essentiel du traitement secondaire.
Bassin de décantation secondaire et racleur de boues
Le décanteur secondaire est similaire au décanteur primaire, mais sa fonction principale est de séparer les boues activées après traitement biologique et l'eau propre traitée. Le fond du décanteur secondaire est également équipé d'un racleur de boues pour collecter les boues activées décantées et les renvoyer au réacteur biologique ou les évacuer pour le traitement des boues. La conception du décanteur secondaire nécessite un débit d'eau uniforme et une efficacité de sédimentation élevée pour assurer la stabilité de la qualité de l'eau des effluents.
Filtre à disque rotatif
Le filtre à disque rotatif est un filtre mécanique à haut rendementéquipement de filtration, qui est souvent utilisé pour la filtration en profondeur après le traitement secondaire. Il se compose de plusieurs disques filtrants parallèles, et les eaux usées s'écoulent entre les disques filtrants, et les matières en suspension sont piégées à la surface du disque filtrant. Le mouvement de rotation du disque rotatif permet au disque filtrant d'être automatiquement nettoyé pour maintenir la continuité de l'effet de filtration. L'équipement présente les avantages d'un faible encombrement, d'une grande capacité de traitement et d'un entretien facile, et convient à l'extrémité de traitement secondaire de diverses stations d'épuration des eaux usées.
Equipements mécaniques au stade du traitement tertiaire
L'étape de traitement tertiaire vise à éliminer davantage la matière organique dissoute, les nutriments (tels que l'azote et le phosphore) et d'autres polluants traces dans l'eau afin de respecter des normes de rejet plus strictes ou de réutiliser les ressources en eau. Les équipements mécaniques courants à ce stade comprennent les équipements d'adsorption, les équipements de précipitation chimique et les équipements d'échange d'ions.
Dispositif d'adsorption au charbon actif
L'adsorption au charbon actif est une méthode courante dans le traitement tertiaire, principalement utilisée pour éliminer la matière organique dissoute et les traces de polluants dans l'eau. Le charbon actif a une structure de pores et une surface très développées, qui peuvent adsorber les polluants organiques dans l'eau. Les dispositifs d'adsorption au charbon actif comprennent généralement une tour d'adsorption et un système de régénération. Le charbon actif saturé d'adsorption peut être traité par des méthodes de régénération thermique ou de régénération chimique pour restaurer sa capacité d'adsorption.
Équipement de précipitation chimique
L'équipement de précipitation chimique est utilisé pour éliminer les phosphates et autres substances inorganiques de l'eau qui sont difficiles à éliminer par traitement biologique. En ajoutant des réactifs chimiques (tels que des sels d'aluminium, des sels de fer, etc.) à l'eau, des précipités insolubles se forment, qui se déposent dans le bassin de sédimentation et sont collectés et traités par le racleur. L'équipement de précipitation chimique est largement utilisé dans le traitement des eaux usées contenant du phosphore et l'adoucissement de l'eau dure.
Équipement d'échange d'ions
L'équipement d'échange d'ions est utilisé pour éliminer les ions solubles dans l'eau, tels que le calcium, le magnésium, le nitrate, etc. Il utilise les caractéristiques de la résine échangeuse d'ions pour purifier l'eau en échangeant des ions dans l'eau. L'équipement d'échange d'ions comprend généralement des colonnes d'échange d'ions et des systèmes de régénération. Le processus de régénération restaure la capacité d'échange de la résine en ajoutant de la saumure ou d'autres régénérants. L'équipement est largement utilisé dans l'adoucissement de l'eau, le dessalement et le traitement en profondeur des eaux usées.
Equipements de traitement et d'élimination des boues
Le traitement des boues est une partie inévitable de l’eau etprocessus de traitement des eaux uséesLe traitement des boues a pour but de réduire leur volume, d'éliminer l'humidité et de les rendre aptes à l'élimination finale ou à l'utilisation des ressources grâce à la stabilisation et au traitement sans danger. Voici les équipements courants de traitement des boues.
Épaississeur de boues
L'épaississeur de boues est utilisé pour réduire la teneur en eau des boues, augmenter la teneur en solides des boues et préparer le traitement de déshydratation ultérieur. Les équipements courants d'épaississement des boues comprennent l'épaississeur par gravité, l'épaississeur à bande et l'épaississeur centrifuge. En concentrant, le volume des boues peut être considérablement réduit, ce qui réduit la consommation d'énergie et le coût du traitement ultérieur.
Machine de déshydratation des boues
La machine de déshydratation des boues est utilisée pour éliminer davantage l'humidité des boues et transformer les boues concentrées en gâteaux de boue à faible teneur en humidité. Les équipements de déshydratation des boues couramment utilisés comprennent un filtre-presse à bande, une machine de déshydratation centrifuge et un filtre-presse à plaques et cadres. Le gâteau de boue déshydraté est plus petit en volume, ce qui est pratique pour le transport et l'élimination finale.
Incinérateur de boues
Pour les boues contenant une grande quantité de substances nocives ou difficiles à stabiliser, l'incinération est une méthode d'élimination efficace. Les incinérateurs de boues oxydent et décomposent complètement la matière organique des boues grâce à une combustion à haute température, et les cendres d'incinération restantes peuvent être utilisées pour la mise en décharge ou à d'autres fins. Le processus d'incinération peut également récupérer de l'énergie thermique pour la production d'électricité ou le chauffage, améliorant ainsi l'efficacité de l'utilisation des ressources.
En résumé, chaque étape du traitement de l'eau et des eaux usées est indissociable du soutien de divers équipements mécaniques. Les machines de criblage, les tamis rotatifs et les dessableurs dans l'étape de prétraitement, les bassins de sédimentation primaire, les équipements de flottation et les filtres à sable dans l'étape de traitement primaire, les équipements d'aération, les bassins de sédimentation secondaires et les filtres rotatifs dans l'étape de traitement secondaire, les dispositifs d'adsorption au charbon actif, les équipements de précipitation chimique et les équipements d'échange d'ions dans l'étape de traitement tertiaire, et les épaississeurs de boues, les déshydrateurs de boues et les incinérateurs de boues dans l'étape de traitement des boues sont tous des outils importants pour assurer le bon déroulement du processus de traitement de l'eau.