Traitement des eaux usées chimiques


Traitement mécanique des eaux usées

Il est utilisé pour séparer les impuretés minérales et organiques non dissoutes des eaux usées. En règle générale, il s'agit d'une méthode de prétraitement conçue pour préparer les eaux usées à des méthodes de purification biologiques ou physicochimiques. Grâce au nettoyage mécanique, la teneur en matières en suspension dans l'eau est réduite de 90% et organique de 20%. Les installations de traitement mécanique des eaux usées sont les grilles, les sablières, les décanteurs, les filtres, les pièges à huile. Pour retenir de grandes contaminations d'origine organique et minérale, les caillebotis sont également utilisés pour une séparation plus complète des impuretés-tamis à dispersion grossière. Les déchets provenant des grilles sont soit broyés et envoyés pour traitement conjoint avec les boues des installations de traitement, soit acheminés vers les sites de traitement pour y récupérer les déchets domestiques et industriels solides. Ensuite, les effluents passent à travers un piège à sable, dans lequel le dépôt de fines particules (sable, scories, bataille de verre, etc.) sous l'action de la pesanteur, et piège à graisse, qui se produit dans l'élimination des substances hydrophobes à partir de la surface de l'eau. Le sable du sable est généralement stocké ou utilisé dans les travaux routiers. Décoction - isolement sous la forme d'un précipité solide à partir d'une solution d'un ou de plusieurs composants; tandis que les particules dont la densité est supérieure à la densité de l 'eau descendent vers le bas, tandis que les particules sont plus petites. Les cuves de sédimentation sont le type de traitement principal et le plus courant. Dans celles-ci, les particules en suspension non dissoutes d'origine organique et minérale se déposent. Dans le sens du mouvement du flux d'eau principal dans les bassins de sédimentation, ils sont divisés en trois types principaux: horizontal, vertical et radial. Dans les bassins de sédimentation horizontaux, les eaux usées s'écoulent horizontalement, dans les sédiments verticaux, du bas vers le haut et dans les radiaux, du centre vers la périphérie. La précipitation de particules en suspension sous l'action de la force centrifuge est effectuée dans des hydrocyclones et des centrifugeuses. Pendant la centrifugation, la suspension est séparée en un précipité et un fugate (phase liquide). Dans les centrifugeuses à sédimentation, la séparation des systèmes hétérogènes s'effectue selon le principe de la précipitation, dans les systèmes filtrants - selon le principe de la filtration. Le filtrage consiste à filtrer la suspension à travers un matériau poreux qui retient les impuretés solides et transmet l'eau. Si la taille des particules est supérieure à la taille des pores de la charge filtrante, les particules resteront sur la surface de chargement. Ce type de filtration est appelé surface, sédimentaire ou de référence. Si les particules passent dans le matériau de la charge, le processus est appelé filtration en masse ou filtration en volume. Avec la filtration de surface, nous rencontrons l'eau qui traverse les filtres des céramiques poreuses, en filtrant sous pression ou sous vide à travers des cloisons en maille et en tissu, etc. Dans le même temps, le filtre retient toutes les particules dont les dimensions dépassent la taille des pores du substrat du filtre. En conséquence, une couche de sédiments est formée sur celle-ci, ce qui constitue une couche filtrante supplémentaire. Le filtrage, ainsi que la sédimentation, permettent de clarifier l'eau, c'est-à-dire pour la rétention de solides en suspension dans l'eau. Le matériau filtrant doit être un milieu poreux avec de très petits pores.

Traitement des eaux usées chimiques

purification chimique (réactif), qui est une combinaison de divers types de réactions chimiques conduisant à l'élimination des composants toxiques des eaux usées. Les méthodes chimiques de traitement des eaux usées comprennent la neutralisation, l'oxydation et la réduction, les précipitations. La purification chimique est parfois effectuée en prétraitement avant ou après purification biologique en tant que méthode de post-traitement des eaux usées. La purification chimique est associée à l'utilisation de divers réactifs qui sont introduits dans l'effluent et interagissent avec les impuretés nocives. La neutralisation des eaux usées est une réaction chimique qui entraîne la destruction des propriétés acides de la solution avec les alcalis et les propriétés alcalines de la solution avec les acides. Le degré d'acidité ou d'alcalinité de la solution peut être évalué à partir du pH du pH. On considère que l’eau pratiquement neutre a un pH de 6,5 à 8,5. La neutralisation peut être réalisée de différentes manières: en mélangeant des eaux usées acides et alcalines, en ajoutant des réactifs, en filtrant les eaux acides par des matériaux neutralisants. Le choix de la méthode de neutralisation dépend du volume et de la concentration des eaux usées, du mode de réception, de la disponibilité et du coût des réactifs. En cours de neutralisation, des précipitations peuvent se produire, dont la quantité dépend de la concentration et de la composition des eaux usées, ainsi que du type et de la consommation des réactifs utilisés. Pour l'élimination des eaux usées ions de métaux lourds sont les méthodes les plus courantes de réactif de nettoyage, dont l'essence est de transférer les composés solubles dans l'eau dans la matière insoluble par l'addition de divers réactifs, suivie de la séparation de l'eau sous forme de précipité. Comme réactifs pour l'élimination des ions de métaux lourds des eaux usées, les hydroxydes de calcium et de sodium, le sulfure de sodium, divers déchets sont utilisés. Le processus est effectué à différentes valeurs de pH. Les réactions d'oxydoréduction sont l'oxydation simultanée de certains composants et la réduction des autres. Pour la neutralisation, les oxydants et agents réducteurs les plus courants sont utilisés:

- les oxydants - l'oxygène ou l'air, l'ozone, le chlore, l'hypochlorite, le permanganate de potassium et le pouvoir oxydant du permanganate dépendent de l'acidité de la solution;

- agents réducteurs - chlorite, sulfate de fer (II), sulfate d'hydrogène, oxyde de soufre (IV), sulfure d'hydrogène. - le peroxyde d'hydrogène peut être à la fois un oxydant et un agent réducteur. Dans un environnement acide, la fonction oxydante du peroxyde d'hydrogène est plus distinctement exprimée et, dans le cas alcalin, la fonction réductrice. Les réactions d'oxydo-réduction sont utilisées pour convertir les substances toxiques en substances inoffensives et pour extraire des composants précieux. Les méthodes de purification de l'eau réductrice sont utilisées dans les cas où les eaux usées contiennent des substances facilement réductibles. Ces méthodes sont largement utilisées pour éliminer le mercure, le chrome et les composés d'arsenic des eaux usées.

Traitement physico-chimique des eaux usées. Coagulation et Floculation La coagulation est le processus d'agrandissement des particules dispersées résultant de leur interaction et de leur agrégation en agrégats. Dans la purification des eaux usées, il est utilisé pour accélérer le processus de précipitation des impuretés fines et des substances émulsifiées. La coagulation peut se produire spontanément, sous l'influence de processus chimiques et physiques. Au cours du traitement des eaux usées, la coagulation se produit sous l’influence de substances spéciales qui leur sont ajoutées - les coagulants. Les coagulants dans l'eau forment des flocons d'hydroxydes métalliques qui précipitent rapidement sous l'action de la gravité. Les flocons ont la capacité de capter les particules colloïdales et en suspension et de les agréger. Comme les particules ont une charge négative faible, une attraction mutuelle se produit entre elles. L'action coagulante est le résultat de l'hydrolyse qui se produit après la dissolution. En tant que coagulants, l'aluminium, le fer ou leurs mélanges sont couramment utilisés. Le choix du coagulant dépend de sa composition, de ses propriétés physico-chimiques et de son coût, de la concentration en impuretés dans l'eau, du pH et de la composition en sel de l'eau. L'ensemble du processus de coagulation comprend les étapes suivantes:

- la période de coagulation latente - l'introduction du coagulant, son hydrolyse avec la formation de micelles, leur agrégation dans le sol (jusqu'à 0,1 µm), l'apparition de l'opalescence;

- le début de la floculation, la construction des structures en chaîne, la formation d'un grand nombre de petits éclats, leur agrégation (environ une demi-heure); - la période de sédimentation, la décantation des particules (plus d'une demi-heure). La floculation est le processus d'agrégation des particules en suspension lorsque des composés de poids moléculaire élevé, appelés floculants, sont ajoutés aux eaux usées. Contrairement à la floculation de la coagulation lors de l'agrégation se produit non seulement par contact direct de particules, mais aussi par l'interaction de molécules adsorbées sur les particules de floculant. La floculation est effectuée pour intensifier le processus de floculation des hydroxydes d'aluminium et de fer afin d'augmenter le taux de précipitation. L'utilisation de floculants peut réduire la dose de coagulants, réduire la durée du processus de coagulation et augmenter le taux de précipitation des flocs formés. Pour la purification des eaux usées, des floculants naturels et synthétiques sont utilisés. Les floculants naturels comprennent l'amidon, la pectine, les éthers de cellulose, etc. L'acide silicique actif (xSiO2 · yH2O) est le floculant inorganique le plus commun. Parmi les floculants organiques synthétiques, le polyacrylamide était le plus largement utilisé dans notre pays.

Traitement physico-chimique des eaux usées. La flottation Objectif: maîtriser la méthode de flottation du traitement des eaux usées. justification théorique flottation - un type de séparation par adsorption bulle basée sur la formation d'un agglomérats pop-up (flotokompleksov) la contamination de la phase gazeuse dispersée et leur séparation ultérieure en un produit en mousse concentrée (flotoshlama). La flottation est utilisée pour éliminer les impuretés en suspension des eaux usées qui sont spontanément mal installées. Mécanisme de flottation élémentaire est la suivante: à l'approche de la bulle d'air ascendant dans l'eau à une particule solide hydrophobe en les séparant par une couche d'eau 53 breaks l'épaisseur critique et mottage se produit avec des particules de bulle. Ensuite, le complexe "bulles-particules" monte à la surface de l'eau où les bulles sont collectées, et une couche de mousse avec une concentration de particules plus élevée apparaît que dans les eaux usées d'origine. Lorsque la bulle est fixée, un périmètre triphasé est formé, une ligne qui limite la zone de fixation de la bulle et qui est la limite de trois phases: solide, liquide et gazeuse. La tangente à la surface de la bulle au point du périmètre triphasé et à la surface du solide forme un coin appelé θ dans l’eau, appelé angle de contact mouillant.

La probabilité d'adhésion dépend de la mouillabilité de la particule, caractérisée par la valeur de l'angle de contact. Plus l'angle de contact est grand, plus la probabilité d'adhérence et la force de rétention des bulles à la surface de la particule sont grandes. L'adhérence se produit lorsque la bulle entre en collision avec la particule ou lorsqu'une bulle se forme à partir de la solution à la surface de la particule. En pratique, le procédé de flottation est réalisée en présence de réactifs de flottation, qui, par leur impact sur le processus de flottation peuvent être divisés en quatre groupes suivants: 1) des agents moussants - agents qui favorisent la formation d'une mousse stable et de bulles dans la pâte à papier; 2) collecteurs - substances qui augmentent l'angle de contact et hydrophobisent ainsi la surface de la phase solide; 3) activateurs - substances qui aident à fixer le collecteur à la surface de la phase solide; 4) les dépresseurs sont des substances qui, contrairement aux activateurs, empêchent le collecteur de se fixer à la surface de la phase solide et aggravent ainsi sa flottaison. Une substance qui est un activateur dans un cas particulier peut souvent être un dépresseur dans un autre cas. Par conséquent, les deux derniers groupes sont souvent regroupés sous le nom général de régulateurs (modificateurs).

Purification par adsorption des eaux usées contenant des colorants Les phénomènes d'adsorption sont extrêmement répandus dans la nature vivante et inanimée. Pendant l'adsorption, les matières solides sont absorbées par les composants des eaux usées. Le matériau sur la surface ou dans le volume de pores qui se produit la concentration de l'adsorbat est appelé l'adsorbant, une substance dont les molécules peuvent adsorber - adsorbat déjà substance adsorbée - adsorbat. Le processus, à l'inverse de l'adsorption, s'appelle la désorption. L'adsorption peut être un réactif, c'est-à-dire avec l'extraction de la matière de l'adsorbant et destructive, avec la destruction de la substance extraite avec l'adsorbant. Les adsorbants sont divisés en non poreux et poreux. La plupart des minéraux et de nombreux matériaux inorganiques synthétiques peuvent être considérés comme des adsorbants. Les phénomènes de sorption sont basés sur l'interaction physique et chimique du sorbate et du sorbant. Types de liaisons qui apparaissent lors de l'adsorption: van der Waals, polarisation (interaction ion-dipôle), hydrogène, coordination (interaction donneur-accepteur). L'adsorption physique est due aux forces d'interaction intermoléculaire et ne s'accompagne pas d'un changement significatif de la structure électronique des molécules d'adsorbat. Les molécules adsorbées ont généralement une mobilité de surface. L'interaction entre la surface et la molécule adsorbée ne conduit pas à la rupture ou à la formation de nouvelles liaisons chimiques. Dans ce cas, la molécule conserve son individualité. Pendant la chimisorption, une liaison chimique est formée entre les atomes (molécules) de l'adsorbant et l'adsorbat; La chimisorption peut être considérée comme une réaction chimique, la région de son flux étant limitée par la couche superficielle. La chimisorption est généralement irréversible; L’adsorption chimique, contrairement au physique, est localisée, c’est-à-dire les molécules d'adsorbat ne peuvent pas se déplacer à la surface de l'adsorbant. La quantité d'adsorption est proportionnelle à la surface de l'adsorbant. Pour le développement de surface solide en utilisant diverses techniques de traitement, afin de créer un réseau solide de divers défauts en vrac - pores qui sont des cavités dans un corps solide est généralement couplés les uns aux autres et présentant différentes formes et dimensions. Les rayons efficaces de la plus grande variété de pores des adsorbants - les macropores dépassent 100-200 nm. Les macropores jouent le rôle de canaux de transport à travers lesquels les molécules de la substance absorbée pénètrent dans les profondeurs des granules de sorbant. Les pores de transition (mésopores) ont un rayon de courbure de la surface de 2 à 100 nm. Les pores de transition jouent un rôle important dans l'adsorption à partir de solutions de grosses molécules (protéines, surfactants, etc.). Les micropores sont les plus petits pores avec un rayon de courbure de la surface inférieur à 1,5-2,0 nm. Les micropores jouent un rôle majeur dans l'adsorption d'une substance de faible poids moléculaire. Si les pores de taille strictement définie sont caractéristiques d'un adsorbant microporeux, seules les molécules dont le diamètre est inférieur ou égal à la largeur du pore de l'adsorbant utilisé peuvent pénétrer dans ses pores. Ces adsorbants sont appelés tamis moléculaires. Equipement et réactifs: flacons coniques; des filtres; divers types d'adsorbants; échelle de couleurs.

Méthode chimique de traitement des eaux usées

Les valeurs de pH correspondant au début et à la fin de la précipitation des hydroxydes de métaux lourds dans les solutions aqueuses sont données dans le tableau.

Le pH de la précipitation des hydroxydes métalliques

Méthode électrochimique l'extraction d'électrolytes dissous (impuretés du groupe 4-B selon la classification de Kulsky) repose sur l'utilisation de l'électrodialyse et de l'électroosmose. Un schéma d'écoulement simplifié pour la purification électrochimique des eaux usées est une cuve divisée par des parois de membrane en trois chambres (cathode, anode et de travail) avec les électrodes 1 et 2 sont immergés dans une chambre extrême (Fig.).

Fig. Schéma de l'extraction électrochimique des électrolytes dissous

Après avoir rempli le bain d'eau et avoir activé le courant continu, les ions sont transportés vers les chambres extérieures (cations vers la cathode et anions vers l'anode) et le dessalement de l'eau dans la chambre intermédiaire.

En même temps, de l'hydrogène libre est formé sur la cathode, de l'oxygène à l'anode, c'est-à-dire acidification du liquide anodique et alcalinisation de la cathode.

Les chambres circulent et sont connectées en série. Des matériaux chimiquement et mécaniquement résistants sont utilisés pour les membranes: tissu perchlorovinylique, viniplast microporeux. Le matériau de la cathode est l’acier inoxydable, pour l’anode - la magnétite.

Méthodes biochimiques de traitement des eaux usées

Les méthodes biologiques de traitement des eaux usées consistent en la décomposition et la minéralisation par des substances aérobies ou anaérobies par des substances organiques colloïdales et dissoutes, qui ne peuvent être éliminées mécaniquement.

Les eaux usées urbaines constituent un environnement favorable à la vie de divers groupes de micro-organismes, car elles contiennent tous les nutriments nécessaires - protéines, lipides, glucides - et de nombreux composés inorganiques. Nécessaire pour le fonctionnement normal des cellules tels éléments: N, A1, Bi, V, H, Fe, I, K, Co, O, Si, Mn, Mg, Cu, S, P, C, F, Zn. Tous sont dans les eaux usées urbaines.

Un grand nombre de microbes dans les eaux usées urbaines prédétermine la décomposition constante de divers composants de ces eaux. En conséquence, dans les eaux usées, il existe des connexions avec une petite réserve d’énergie. En raison de la durée de vie des microbes, l'hydrogène et d'autres composés sont libérés dans les déchets liquides. Si l'hydrogène n'est pas retiré du fluide usé, la réaction de décomposition se terminera d'elle-même. Mais dans l'effluent est accepteur d'hydrogène - source d'oxygène qui peut être diffusion entrant de l'atmosphère, l'activité photosynthétique des algues et des plantes aquatiques supérieures (filtres biologiques, les bassins biologiques), ainsi que la décomposition des nitrates, des nitrites et des sulfates. À la suite de la réaction de l'oxygène avec l'hydrogène, il se forme du peroxyde d'hydrogène, qui est à son tour réduit en eau.

Les processus d'activité bactérienne modifient en permanence le potentiel d'oxydoréduction des eaux usées. Lors de la réduction des processus sur les stations d'épuration anaérobies, le potentiel d'oxydoréduction diminue, atteignant des valeurs négatives. Sur les installations de traitement aérobie, lorsque le nombre de bactéries diminue de manière significative, le potentiel oxydatif augmente et atteint des valeurs positives. Il est important de savoir qu'en dehors de la vie bactérienne, par exemple, dans les eaux où il est complètement supprimé, le potentiel d'oxydoréduction des eaux usées ne change pas. Dans les installations de traitement, l'oxydant est généralement introduit à partir de l'environnement externe. Un tel oxydant est l'oxygène, ce qui n'exclut pas la possibilité d'une oxydation de certains composants des eaux usées aux dépens des autres.

A une concentration suffisante d'oxygène dissous, les substances organiques provenant de l'état d'oxydation minimale passent dans l'état d'oxydation maximale. À la suite de ce processus, les substances organiques contenant du carbone sont converties en dioxyde de carbone et en eau contenant du soufre - en sulfates contenant de l'azote - en nitrates. Oxydé non seulement des composants organiques, mais aussi inorganiques. L'oxydation des sels de fer (II) dans les sels de fer (III), les ions divalents de manganèse dans le dioxyde de manganèse et autres se produit. Dans cette direction, les processus ont lieu lorsque de l'oxygène dissous est présent dans les eaux usées. Les microbes participent activement aux processus. Ce sont des processus biochimiques aérobies.

Les processus biochimiques aérobies se produisent dans les eaux usées urbaines dans un certain ordre, en fonction de l'état d'oxydation des composants. Les substances contenant du carbone ont un degré d'oxydation inférieur à celui des sels d'ammonium. Par conséquent, dans le processus aérobie, les substances organiques contenant du carbone sont d'abord oxydées en dioxyde de carbone et en eau, et alors seulement commence l'oxydation des sels d'ammonium en nitrites et en nitrates.

Les processus biochimiques anaérobies sont utilisés pour traiter la phase solide des eaux usées urbaines; pour ces procédés, la fermentation est caractéristique à une très forte concentration de matière organique. L'orientation générale des processus biochimiques est la décomposition des substances organiques avec formation d'acides gras et la décomposition suivante en hydrogène, dioxyde de carbone, méthane et autres composés. Le taux de décomposition des substances organiques dans des conditions anaérobies est beaucoup moins élevé que dans des conditions aérobies. Lorsqu'une molécule de glucose est décomposée dans des conditions anaérobies et aérobies, les réactions ont un effet thermique différent.

Indicateurs de capacité oxydative des installations de traitement biochimique

Traitement des eaux usées par des méthodes physico-chimiques

Différentes méthodes sont utilisées pour traiter les eaux usées. Il peut s’agir de processus mécaniques de filtration et de sédimentation, de processus biologiques de décomposition et d’oxydation des effluents. Outre ces méthodes, les méthodes physico-chimiques sont très efficaces.

Il existe de nombreuses méthodes physico-chimiques pour le traitement des eaux usées

Concept et caractéristiques générales

Les tâches des méthodes physico-chimiques:

  1. Enlèvement des solides finement dispersés.
  2. Excrétion de substances dissoutes à caractère inorganique.
  3. Fractionnement d'éléments oxydants difficiles.
  4. Décomposition de la matière organique.

Les méthodes considérées doivent comporter trois fonctions: neutralisation, oxydation et réduction. Les méthodes physicochimiques sont utilisées efficacement lorsque l'eau est contaminée par des contaminants difficiles à éliminer ou qu'un nettoyage en profondeur est nécessaire.

  1. Nettoyage en profondeur
  2. Destruction efficace des toxines non oxydables.
  3. Insensibilité aux changements de charge.
  4. Les technologies et les outils utilisés permettent d'automatiser complètement le processus.
  5. Pour réaliser des mesures d'élimination des contaminants, il n'est pas nécessaire d'utiliser de grands réservoirs.
  6. Possibilité de récupération de substances (capture et retour au cycle de travail après l'application initiale).
  1. L'utilisation de certaines méthodes technologiques conduit à des réactions dans lesquelles des sous-produits se forment avec des paramètres toxiques.
  2. La nécessité d'utiliser des équipements et des matériaux assez coûteux.

Types de traitement physique et chimique:

  • flottation;
  • ionisation;
  • la coagulation;
  • la floculation;
  • absorption;
  • extraction;
  • sorption;
  • dialyse.

Les méthodes physico-chimiques de purification sont le plus souvent utilisées dans les procédés industriels. Les stations d'épuration du réseau d'égouts centralisé ont des blocs dans leur structure qui utilisent des méthodes physico-chimiques pour éliminer les contaminants. L'utilisation de tels types de traitement est irrationnelle au niveau privé ou dans les systèmes d'égouts autonomes.

Les méthodes physico-chimiques ne sont pas utilisées comme méthodes indépendantes. L'ensemble des méthodes n'est pas appliqué à l'installation de traitement: une ou plusieurs technologies sont sélectionnées en fonction des tâches pouvant être accomplies par les tâches de nettoyage, en tenant compte des caractéristiques et de la composition des effluents. L'utilisation de méthodes physiques et chimiques est précédée d'une purification mécanique et, après ou en parallèle, des méthodes biologiques sont utilisées efficacement.

Le choix de la méthode dépend du champ d'application des eaux usées, de leur volume et de leur degré de pollution

Le choix d'une méthode particulière dépend du champ d'application, de la nature de la pollution des effluents et de leur volume. Pour l'utilisation efficace de chaque espèce, les exigences techniques et sanitaires pour le cas particulier doivent être prises en compte.

La coagulation

Coagulation - condensation de certains éléments et particules dans le liquide, formation de grandes formations de particules fines. La méthode implique l'ajout de coagulants actifs dans le liquide, ce qui provoque la formation de grands composés.

Le plus souvent, les structures de coagulation formées à la suite de l'application du procédé précipitent. En tant que coagulants, certains types de sels ou de métaux peuvent être utilisés. La formation de formations peut être homogène ou hétérogène.

La méthode de coagulation est activement utilisée comme type de purification par étapes sur les structures des entreprises industrielles. Après les étapes de nettoyage mécanique, le liquide acquiert une composition stable, sa structure est perturbée par l'addition de coagulants, qui éliminent les contaminants dans le sédiment.

La réaction de l'embrayage est activée par agitation mécanique dans les réservoirs. Une fois la réaction terminée, les effluents sont envoyés à un traitement mécanique, où les formations de sédiments et de grandes substances sont efficacement éliminées.

Une variante de la méthode est la coagulation électrochimique. Pour sa mise en œuvre, des électrolytes en aluminium ou en cuivre sont utilisés, pour lesquels un courant électrique constant est fourni.

La coagulation est une méthode efficace pour éliminer les contaminants. Avec son application, la DCO est réduite de 75%, la turbidité - jusqu'à 90%, le nombre de bactéries - de 80%. Les grosses particules coagulent mieux. Ils capturent non seulement des éléments homogènes, mais également des particules plus petites. Les particules arrondies subissent un épaississement plus important que les particules allongées.

Floculation

La floculation est un type de processus de coagulation caractérisé par la formation dans un milieu en suspension de liquide à partir de petites particules de floculants (formations floculeuses lâches).

Structure du système de floculation

  1. Réservoir-réservoir de sédimentation.
  2. Chambre de flottaison.
  3. Bateaux pour la collecte de liquide dans la chambre (anneau et radial).
  4. La pompe
  5. Capacité de distribution d'air.
  6. Tuyaux qui alimentent et déchargent le liquide du système.
  7. La ligne de retour du liquide saturé en oxygène dans le décanteur du distributeur d'air.
  8. Une ligne d'alimentation en air comprimé au distributeur d'air.

Les composés à haut poids moléculaire sont utilisés comme floculants. Ils sont divisés en deux types: organique (cellulose, amidon) et inorganique (polyacrylique, polyéthylène). Des floculants anioniques (anode à potentiel positif), cationiques (cathode à indice négatif) et non ioniques sont utilisés.

Une fois la réaction terminée, le liquide purifié est éliminé davantage et les flocons formés sont éliminés à l'aide de dispositifs mécaniques. Le taux de processus de floculation dépend de plusieurs facteurs: la séquence d'addition des réactifs, la nature du mélange, l'environnement de température, le degré de contamination du liquide.

Sorption

La purification par sorption est l'absorption de divers types de contaminants (sorbates) par un corps liquide ou solide (sorbant). Une variante de cette méthode est l'adsorption (absorption des couches de surface sorbant sorbate, sans pénétration profonde du volume total) et d'absorption (absorption espace tridimensionnel autour du sorbate). En plus des variétés ci-dessus, la méthode de chimisorption est utilisée, dans laquelle les effluents et le sorbant entrent dans une réaction chimique active.

Schéma de sorption avec introduction séquentielle de sorbant

  1. Canaux d'alimentation d'effluent et de sorbant.
  2. Mélangeurs séquentiels avec un "mélangeur" ​​spécial.
  3. Plusieurs décanteurs séquentiels pour séparer le sorbant du liquide.
  4. Canal excréteur pour eau purifiée.
  5. Tuyaux d'échappement des réservoirs de sédimentation pour enlever le sorbant.

Méthode de nettoyage efficace et polyvalente. Un analogue compétitif aux méthodes de traitement biologiques. L'inconvénient de la sorption à utiliser partout est le coût élevé.

Adsorption

L'absorption est un processus par lequel une substance absorbe une autre substance à la suite d'une réaction chimique. À la suite de la réaction, le matériau absorbant augmente de volume et de masse. Il y a un changement dans ses caractéristiques physiques. Sous l'influence de la dilution ou du chauffage, la régénération et l'isolation inverse de l'absorbant sont possibles pour une utilisation ultérieure.

En tant que absorbant efficace, le charbon actif est le plus souvent utilisé. Moins couramment, la tourbe, l'argile et d'autres substances appropriées sont utilisées pour le traitement des effluents.

Les avantages de l'absorption sont les suivants:

  1. "Capture" simultanée de grands volumes d'eaux usées.
  2. Possibilité d'élimination sélective de certains types de pollution.
  3. Régénération ultérieure de l'absorbant et de l'absorbant.

Avec l'utilisation de l'absorption, l'efficacité de la purification atteint 95%.

La flottation

La flottation est une méthode de séparation des substances d'un liquide aux dépens de diverses propriétés de «mouillabilité» des éléments.

Sous l'influence de l'oxygène et des réactifs, qui mélangent et lient la masse, des substances mal mouillables sont exposées à la surface sous l'action de bulles. Le film de mousse formé est facilement éliminé par nettoyage mécanique.

Schéma de structure de flottation

  1. Tuyau d'entrée.
  2. Capacité avec un réactif de flottation.
  3. Un dispositif d'alimentation en oxygène.
  4. Chambre de séparation
  5. Tuyaux de décharge.

Le procédé est très efficace pour éliminer les produits du pétrole, des huiles et analogues. D. En conséquence, la vitesse et la qualité de l'élimination des contaminants affectent le taux de saturation en oxygène, le type de réactif, la taille et le nombre de bulles. Les fioles ne doivent pas être trop grandes ou trop petites.

Méthode d'extraction

Il se base sur diverses propriétés grâce auxquelles les liquides ne se dissolvent pas. Dans les drains, un autre liquide est ajouté, dont les paramètres permettent d'éliminer et de séparer les éléments organiques. Le principe repose sur les régularités de la distribution, lorsque lorsque deux liquides ne se dissolvent pas, on commence à redistribuer les substances visqueuses de l'une à l'autre. Ainsi, la pollution organique provient des effluents.

La méthode est efficace dans la production, où une grande quantité de matière organique utile (phénols, acides gras) est présente dans l'effluent. Pour les éliminer de l'effluent, le benzène est utilisé comme agent d'extraction. Il est introduit dans les eaux usées. Après redistribution, l'agent d'extraction est séparé de l'eau purifiée. Par la suite, à l'aide de techniques spéciales, l'agent d'extraction est extrait de la substance extraite pour une utilisation ultérieure. La pollution est libérée pour recyclage ou élimination.

L'extracteur doit répondre aux paramètres suivants:

  1. La formation d'émulsion ne devrait pas avoir lieu.
  2. Absence de toxicité.
  3. La capacité de simplement isoler et récupérer la substance pour une utilisation répétée.

D'autres méthodes

La méthode d'évaporation implique l'utilisation d'un traitement thermique et à la vapeur. Les effluents sont chauffés au point d'ébullition et traités par paires. La vapeur absorbe les impuretés qui s’évaporent. Dans un réservoir spécial de vapeurs, des polluants sont libérés et le gaz lui-même est utilisé pendant un cycle. L'efficacité du nettoyage est obtenue par le contre-mouvement du liquide et de la vapeur. La méthode présente plusieurs avantages:

  • économie
  • absence de réactifs;
  • simplicité technique d'installation.

Lorsque la toxicité des effluents est élevée, il est efficace d'utiliser la méthode ionique. Les ions du réactif solide sont mis en contact avec les ions du liquide, ce qui élimine un certain nombre d'éléments dangereux de haute toxicité.

La méthode d'osmose inverse implique le passage d'effluents liquides à travers une membrane spéciale, où une pression élevée est créée. Grâce au "filtre", seules les molécules H2O passent. Tous les autres éléments sont éliminés et sortis. Dialyse - traitement des eaux usées par séparation de composés à haut poids moléculaire de particules de faible poids moléculaire en faisant passer un fluide à travers des membranes spéciales de faible "pénétrabilité". La méthode combine la diffusion (pénétration mutuelle) et l'osmose. Le processus de nettoyage est long dans le temps.

La méthode de cristallisation permet d'éliminer les impuretés par évaporation des effluents. L'utilisation de la méthode n'est possible que dans les cas où il y a une forte concentration d'impuretés dans les eaux usées.

Application de l'électricité

Pour éliminer les polluants des effluents, la méthode d'électrocoagulation est utilisée. Cela implique le passage entre deux électrodes avec un courant constant de liquide. Sous l'influence du champ électromagnétique, les particules de contaminants se combinent et grossissent.

Le nettoyage par électrocoagulation a lieu selon le schéma suivant:

  1. Les effluents pénètrent dans la chambre de rinçage.
  2. Après avoir traversé le pipeline, ils sont introduits dans un réservoir avec des électrodes (électrolyseur).
  3. Du redresseur d'un courant électrique, une alimentation en électrodes est effectuée.
  4. Après avoir traversé l'électrolyseur, le liquide est introduit dans une centrifugeuse.
  5. Dans la centrifugeuse, la précipitation et le liquide sont séparés.
  6. Des conduits d'évacuation séparés montrent de l'eau purifiée et de la pollution.

L'utilisation d'électrodes et de courant lors de la flottation permet d'obtenir un gaz constitué de petites bulles. Le courant électrique leur permet de se répartir uniformément sur le volume des drains. Dans ce cas, il y a une meilleure couverture du liquide et l'élimination des contaminants. La méthode est efficace pour de petits volumes et de fortes concentrations de contaminants.

Méthodes chimiques de traitement des eaux usées

Méthodes chimiques de traitement des eaux usées. Méthodes oxydatives. Leurs avantages et inconvénients.

Méthodes chimiques de traitement des eaux usées. Neutralisation des acides et des bases.

Les méthodes chimiques de traitement des eaux usées comprennent la neutralisation, l'oxydation et la réduction. Les eaux usées contenant des acides minéraux ou des alcalis, avant leur rejet dans les eaux ou avant leur utilisation dans des procédés technologiques, sont neutralisées. On considère qu'une eau pratiquement neutre a un pH de 6,5. 8.5. La neutralisation peut être réalisée de diverses manières: en mélangeant les eaux résiduaires acides et alcalines, l'addition des réactifs, des eaux acides par filtration, neutralisation de matériaux, l'absorption des gaz acides de l'eau alcaline ou de l'absorption de l'eau acide de l'ammoniac. Pendant le processus de neutralisation, des précipitations peuvent se former.

Méthodes chimiques de traitement des eaux usées. Extraction

Les méthodes chimiques de traitement des eaux usées comprennent la neutralisation, l'oxydation et la réduction. La méthode d'extraction du traitement des eaux usées industrielles repose sur la distribution du polluant dans un mélange de deux liquides mutuellement insolubles, en fonction de leur solubilité. Lors de l'extraction, l'agent d'extraction est introduit dans l'eau traitée. Il est conseillé d'appliquer la méthode à une teneur relativement élevée en substances organiques dissoutes dans les eaux usées, qui ont une valeur technique (phénols, acides gras) (dans les installations de traitement thermique du charbon et du lignite).

Méthodes chimiques de traitement des eaux usées. Méthodes oxydatives. Leurs avantages et inconvénients.

Les méthodes chimiques comprennent la neutralisation et l'oxydation. Le nettoyage chimique est effectué au préalable avant le traitement biologique ou après celui-ci en tant que méthode de post-traitement des eaux usées. La neutralisation est utilisée pour traiter les eaux usées industrielles contenant des alcalis et des acides.

Le procédé de traitement d'oxydation est utilisé pour la décontamination des eaux usées industrielles contenant des impuretés toxiques (cyanures, des cyanures complexes de cuivre et de zinc) ou un composé qui est utile pour extraire de l'eau usée, et on le purifie par d'autres méthodes (sulfure d'hydrogène, des sulfures). En déplaçant en moins toxiques comme un gaz oxydant est utilisé, et le chlore liquéfié, l'hypochlorite de calcium et de sodium, l'eau de Javel, le dioxyde de chlore, l'ozone, de l'oxygène technique, de l'air et de l'oxygène. Dans le procédé d'oxydation de la pollution toxique contenue dans l'effluent résultant de réactions chimiques, qui sont retirés de l'eau.

6. Désinfection de l'eau: substances contenant du chlore et du chlore, fluor et iode, ozone, ultrasons, rayons ultraviolets, ions d'argent. Désinfection thermique Avantages et inconvénients.

Chloration de l'eau - Traitement de l'eau avec du chlore et ses composés. La méthode la plus courante de désinfection de l'eau potable; est basé sur la capacité du chlore libre et de ses composés à inhiber les systèmes enzymatiques des microbes qui catalysent les processus d'oxydoréduction.

Quelle est l'utilisation de l'eau de chloration

La large distribution du chlore dans les technologies de traitement de l'eau a été facilitée par son efficacité dans la désinfection des eaux naturelles et la capacité de préserver l'eau déjà purifiée pendant longtemps. En outre, la chloration préliminaire de l'eau peut réduire la couleur de l'eau, éliminer son odeur et sa présence, réduire la consommation de coagulants et maintenir une condition sanitaire satisfaisante des stations d'épuration des stations d'épuration.

Efficacité, disponibilité et coût raisonnable, ainsi qu'une vaste expérience avec ce réactif fourni du chlore rôle crucial - plus de 90% des usines de traitement de l'eau dans le monde décontaminer l'eau et décolorés avec du chlore, consommant jusqu'à 2 millions de tonnes de réactif liquide par an.

Deux méthodes de fluoration de l'eau peuvent être utilisées:

1) toute l'année avec une seule dose;

2) saisonnier: dose d'hiver et d'été.

Dans le premier cas dans l'eau tout au long de l'année, on ajoute du fluor dose constante correspondant à la région climatique, qui abrite la ville. Lors du changement de dose saisonnière pendant la saison froide, lorsque la température moyenne (13 h) ne dépasse pas 17 à 18 °, l'eau peut être fluoré à un niveau de dose de 1 mg / l, et dans un endroit chaud (par exemple, en Juin - Août) - à une température maximale dépendante de la dose moyenne (13 h) pour ces mois, par exemple, à une température de 22-26 ° C prendre une dose de 0,8 mg / l d'ion fluorure à 26-30 ° C, et plus - 0,7 mg / l de l'ion fluorure. La fluoration saisonnière est plus acceptable.

Aujourd'hui, pour la désinfection de l'eau par UV, des ondes assez étroites sont utilisées - de 250 à 270 nm. Dans ce cadre, l’action bactéricide de l’ultraviolet atteint son maximum. La plupart des installations de désinfection par UV utilisent des lampes à basse pression à mercure qui produisent un rayonnement de 260 nm de longueur, c'est-à-dire la longueur d'onde optimale. En travaillant à cette longueur d'onde, l'eau se ramollit.

La désinfection à l'eau par ultraviolet se fait par la capacité du rayonnement UV à pénétrer dans les parois cellulaires, atteignant son centre d'information - les acides nucléiques de l'ADN et de l'ARN. Dans l'ADN d'une cellule vivante, toutes les informations qui contrôlent le processus de développement et le fonctionnement normal de la cellule sont stockées. La désinfection ultraviolette de l'eau consiste en l'absorption des rayons de rayonnement par les acides nucléiques. Lorsque le rayonnement est absorbé, l'ADN et l'ARN perdent la capacité de se diviser, entraînant la perte de la capacité de reproduction de la cellule, car c'est la séparation des acides nucléiques qui est la reproduction de la cellule.

Les microorganismes pathogènes sont capables de nuire à l'organisme humain que dans le cas de la propagation dans la masse d'eau pour la désinfection par ultraviolet perdu cette capacité et, par conséquent, aucun effet négatif est éliminé des micro-organismes.

Les ondes ultrasonores sont des oscillations de haute fréquence. Le seuil de 20 kHz est le plus souvent utilisé. Ce niveau est déterminé par la limite d'audition de l'oreille humaine. Le nettoyage et la désinfection de l'eau par ultrasons fonctionnent avec la cavitation, l'apparition dans le volume d'un grand nombre de bulles formées de gaz. Avec leur croissance rapide et leur destruction subséquente dans les milieux liquides, il se produit une forte augmentation locale de la pression et de la température. Ce sont ces effets qui sont utilisés pour obtenir les résultats nécessaires.

Ils détruisent les enveloppes de micro-organismes, les impuretés solides, déposées sous forme de couches à la surface des tuyaux, d'autres pièces et des assemblages. Des fonctions supplémentaires utiles sont réalisées par des radicaux actifs formés lors de la cavitation. Ces composés accélèrent le processus d'oxydation. Lors de la création d'un radiateur du type approprié, il convient de tenir compte du fait que la fréquence ne doit pas être augmentée de manière excessive. La cavitation se produit plus intensément dans la gamme de 18 000 à 50 000 Hz. Pour désinfecter le liquide, il était nécessaire de fournir une densité de champ élevée, de 1,5 à 2 W par 1 cm. volume. De plus, une puissance élevée est nécessaire pour décomposer les couches d'impuretés mécaniques.

La méthode la plus ancienne de désinfection de l'eau est son ébullition. Cette méthode est utilisée pour nettoyer de petites quantités d'eau. Il est utilisé pour fournir désinfectées cantines d'eau potable, les institutions médicales et administratives et ainsi de suite. D. Toutefois, en raison du coût élevé et l'encombrement nécessaire pour faire bouillir les installations d'eau ne sont pas utilisés pour la désinfection de l'eau, même dans les petits systèmes d'approvisionnement en eau. La méthode thermique ne peut pas enlever l'eau de l'eau, de sorte que l'eau provenant de sources douteuses ne peut pas être désinfectée par l'ébullition

Méthodes de traitement de l'eau

Les méthodes de traitement des eaux usées sont généralement classées selon la nature des principaux processus sur lesquels elles sont basées. Sur cette base, ils sont divisés en deux catégories: mécanique, chimique, physico-chimique et biologique ou biochimique.

1.Utiliser méthodes physiques ne conduit qu'à un changement de forme, de taille, d'état d'agrégat et d'autres propriétés physiques. Dans le même temps, les premières ne disparaissent pas et aucune nouvelle substance n'apparaît. Les méthodes physiques permettent de séparer jusqu'à 95 à 99% des matières en suspension des eaux usées et de réduire la pollution organique de 20 à 25%. Ils sont divisés en méthodes de déformation, sédimentation, centrifugation et filtration. Comme équipement principal, diverses modifications de grilles, écrans, décanteurs, centrifugeuses, hydrocyclones et filtres sont utilisées.

2.Méthodes chimiques sont utilisés pour éliminer les polluants solubles des eaux usées en utilisant différents réactifs. Lorsqu'elles interagissent avec des impuretés, ces dernières forment des composés inoffensifs ou des précipités peu solubles, dans lesquels passent des éléments de substances nocives. Ainsi, non seulement les propriétés physiques, mais aussi chimiques des systèmes à nettoyer changent. Les principales méthodes de purification chimique sont la neutralisation, l'oxydation et la réduction.

Les eaux usées contenant des acides minéraux ou des alcalis, avant leur rejet dans les eaux ou avant leur utilisation dans des procédés technologiques, sont neutralisées. On considère que l’eau pratiquement neutre a un pH de 6,5 à 8,5. La neutralisation peut être réalisée de différentes manières: en mélangeant des eaux usées acides et alcalines, en ajoutant des réactifs, en filtrant les eaux acides par des matériaux neutralisants et en absorbant les gaz acides par les eaux alcalines. Le choix de la méthode de neutralisation dépend du volume et de la concentration des eaux usées, de la disponibilité et du coût des réactifs.

1.Neutralisation par mélange. Cette méthode est utilisée si l'entreprise possède de l'eau acide et alcaline, non contaminée par d'autres composants. L'eau acide et alcaline est mélangée dans un récipient spécial avec et sans agitateur. Dans ce dernier cas, le mélange est effectué par air.

2.Neutralisation par ajout de réactifs. Pour neutraliser les eaux acides, NaOH, KOH, Na2 CO3. CaCO3. ciment et hydroxyde de calcium (lait de chaux) avec la teneur en chaux active Ca (OH)2 5-10%. Les réactifs sont sélectionnés en fonction de la composition et de la concentration des eaux usées acides. Il est pris en compte si un précipité se formera ou non dans le processus.

3.Neutralisation par filtration des eaux acides à travers des matériaux neutralisants. Dans ce cas, pour neutraliser les eaux acides, filtrez-les à travers une couche de magnésite, de dolomie, de calcaire, de déchets solides (scories, cendres). Le processus est effectué dans des filtres neutralisants, qui peuvent être horizontaux ou verticaux.

4.Neutralisation par les gaz acides. Pour neutraliser les eaux usées alcalines, les gaz résiduaires contenant du CO2. SO2. NON2. N2 O3. L'utilisation de gaz acides permet non seulement de neutraliser les eaux usées, mais également de produire eux-mêmes un nettoyage très efficace des composants nocifs.

Pour la purification des eaux usées en utilisant des oxydants suivants:. On élimine, gazeux et le chlore liquide, le dioxyde de chlore, le chlorate de calcium, le peroxyde d'hydrogène, l'oxygène atmosphérique, l'ozone, etc. Dans le procédé d'oxydation des contaminants toxiques contenues dans les eaux usées sont transférées attribuer toxique, par des réactions chimiques de l'eau.

1.Oxydation au chlore. Le chlore et les substances contenant du chlore "actif" sont les oxydants les plus courants. Ils sont utilisés pour le traitement des eaux usées à partir d’hydrogène sulfuré, d’hydrosulfure, de phénols, de cyanures, etc.

2.Oxydation au peroxyde d'hydrogène. Le peroxyde d'hydrogène est un liquide incolore, mélangé avec de l'eau dans n'importe quel rapport. Il peut être utilisé pour l'oxydation des nitrites, des cyanures, des déchets contenant du soufre et du fer et des colorants actifs.

En milieu acide, le peroxyde d'hydrogène convertit les sels ferreux en sels trivalents, l'acide nitreux en acide nitrique, les sulfures en sulfates. Les cyanures dans les cyanates sont oxydés en milieu alcalin (pH = 9-12).

3.Oxydation par l'oxygène de l'air. L'oxygène de l'air est utilisé pour purifier l'eau du fer pour oxyder les composés ferreux en fer trivalent, suivi de la séparation de l'hydroxyde de fer de l'eau. L'hydroxyde de fer résultant est laissé dans le réservoir de contact puis filtré.

L'oxygène est également oxydé par les effluents sulfurés de la cellulose, les raffineries de pétrole et les usines pétrochimiques.

4.Oxydation à l'ozone permet simultanément d'assurer la décoloration de l'eau, l'élimination des arômes, des odeurs et la désinfection. L'ozonation peut être purifié des eaux usées à partir de phénols, du pétrole, du sulfure d'hydrogène, des composés: arsenic, des tensioactifs, des cyanures, des colorants, des hydrocarbures aromatiques cancérigènes, pesticides, etc. Dans le traitement de l'eau avec de l'ozone se décompose des substances organiques et désinfection de l'eau ;. les bactéries périssent plusieurs milliers de fois plus vite que lors du traitement de l'eau avec du chlore.

Lorsque l'ozone est introduit dans l'eau, il existe deux processus principaux: l'oxydation et la désinfection. En outre, il y a un enrichissement significatif de l'eau en oxygène dissous.

Le processus de traitement des eaux usées est considérablement réduit grâce à l'utilisation conjointe des ultrasons et de l'ozone, de l'irradiation aux ultraviolets et de l'ozone. Ainsi, l'irradiation ultraviolette accélère l'oxydation de 10 2 à 10 4 fois.

Ing. Efface par restauration. Les méthodes de réhabilitation des eaux usées sont utilisées dans les cas où elles contiennent des substances facilement réductibles. Ces méthodes sont largement utilisées pour éliminer le mercure, le chrome et les composés d'arsenic des eaux usées.

a) pendant le processus de purification, les composés inorganiques du mercure sont réduits en mercure métallique, qui est séparé de l'eau par sédimentation ou filtration. Les composés organiques du mercure sont d'abord oxydés avec la destruction du composé, puis les cations de mercure sont réduits en mercure métallique. Pour restaurer le mercure et ses composés, il est proposé d'utiliser du sulfure de fer, de la poudre de fer, de l'hydrogène sulfuré, etc.

b) le moyen le plus courant d'éliminer l'arsenic des eaux usées est de le précipiter sous la forme de composés peu solubles. À des concentrations élevées d'arsenic (jusqu'à 110 g / l), la méthode de purification repose sur la réduction de l'acide arsenic en dioxyde de soufre.

c) La méthode de traitement des eaux usées à partir de substances contenant du chrome hexavalent repose sur sa réduction en trivalent, suivie d'une précipitation sous forme d'hydroxyde dans un milieu alcalin. En tant qu'agents réducteurs, on utilise du charbon actif, du sulfate ferreux, de l'hydrogène et du dioxyde de soufre.

3.Méthodes physico-chimiques sur la base des phénomènes de nature chimique recevant le développement sous l'influence de l'évolution des paramètres thermodynamiques (pression, volume, température), ces méthodes de purification sont basées sur un ensemble d'événements, la frontière entre le physique et chimique. les méthodes physico-chimiques conviennent pour le dépôt de métaux toxiques et leurs sels, les huiles et l'élimination des substances en suspension, la clarification des effluents. Le choix d'une méthode particulière est déterminé par les propriétés et le nombre de drains (coagulation et floculation).

4.Méthodes biochimiques purification actuellement largement utilisés pour le nettoyage à la fois des eaux usées domestiques et industrielles de la plupart des substances organiques et inorganiques dissous qui sont utilisés par les micro-organismes comme les nutriments et les sources d'énergie et donc sont oxydés pour former de l'eau et du CO2 à des processus aérobies et réducteurs avec formation de méthane lors du nettoyage anaérobie. Dans le processus d'alimentation des microorganismes, leur poids augmente. La communauté des micro-organismes comprend de nombreuses bactéries, protozoaires et plusieurs micro-organismes plus organisés (micro-algues, champignons et levures). Le rôle principal dans la communauté appartient aux bactéries, dont le nombre de genres peut atteindre 5 à 10, et l'espèce - plusieurs dizaines, voire centaines. La masse de micro-organismes crée une boue dite active avec une concentration allant jusqu'à 2-5 g / l d'eaux usées.

La possibilité d'une oxydation biochimique est déterminée par un rapport appelé indice biochimique. (DBO / DCO) • 100%.

BODPLEIN - consommation d'oxygène avant l'initiation des processus de nitrification, à savoir oxydation des nitrites en nitrates.

COD - une valeur caractérisant la quantité totale de réducteurs organiques et inorganiques réagissant avec tous les oxydants dans les eaux usées. Si ce rapport est égal à 50%, les substances seront soumises à une oxydation biochimique.

Il existe deux types de processus impliquant des micro-organismes: l'oxydation (aérobie) en présence d'oxygène, la plus courante dans le traitement des eaux usées. La méthode de purification aérobie est basée sur l’utilisation de groupes aérobies de micro-organismes, pour l’activité vitale dont un apport constant d’oxygène et une température de 20 à 40 degrés sont nécessaires. Dans le procédé de purification aérobie, les micro-organismes sont cultivés sous forme de limon actif ou de biofilm.

Les méthodes régénératives (anaérobies) ont lieu en l'absence d'oxygène et sont utilisées pour fermenter les sédiments.

Les processus aérobies de purification biochimique peuvent se produire dans des conditions naturelles et dans des structures artificielles.

1. Dans des conditions naturelles, le nettoyage a lieu sur les champs d'irrigation, les champs de filtration et les étangs biologiques.

a) Champs d'irrigation. Ce sont des parcelles de terre spécialement préparées, utilisées simultanément pour la purification des eaux usées et à des fins agro-culturelles. Le traitement des eaux usées dans ces conditions est sous l'influence de la microflore du sol, du soleil, de l'air et sous l'influence de l'activité vitale des plantes.

Dans le processus de traitement biologique, les eaux usées passent à travers une couche filtrante de sol dans laquelle les particules en suspension et colloïdales sont retenues, formant un film dans les pores du sol. Ensuite, le film formé adsorbe les particules colloïdales et les substances dissoutes dans les eaux usées. Pénétrant de l'air dans les pores, l'oxygène oxyde les substances organiques et les transforme en composés minéraux.

Un grave problème lié à l'utilisation des champs d'irrigation peut être la contamination du sol et l'infection des plantes par des bactéries pathogènes et des œufs d'helminthes.

b) Si les champs ne sont pas cultivés et sont destinés uniquement au traitement biologique des eaux usées, ils sont appelés champs de filtrage. Inconvénients - grande surface, possibilité de contamination des eaux souterraines et des produits de décomposition gazeux / odeur - à 200 m /.

c) Étangs biologiques - représentent une cascade d'étangs, composés de 3 à 5 étapes, à travers lesquelles s'écoulent des eaux usées à faible vitesse. Les étangs ont une faible profondeur (0,5-1 m), sont bien réchauffés par le soleil et sont habités par des organismes aquatiques. Les bactéries utilisent de l'oxygène, qui est libéré par les algues lors de la photosynthèse, ainsi que de l'oxygène de l'air pour oxyder les contaminants. Les algues, à leur tour, consomment du CO2. phosphates et azote d'ammonium, libérés lors de la décomposition de substances organiques.

Les inconvénients de ces structures devraient inclure faible capacité d'oxydation, le fonctionnement saisonnier, la nécessité pour les grandes surfaces, des difficultés dans le nettoyage, il est difficile de choisir la composition des micro-organismes pour maintenir leur concentration au niveau souhaité, micro-organismes souvent tués.

2. Les structures artificielles sont des aérobies et des biofiltres pour la purification aérobie et des métatènes pour l'anaérobie. Dans les structures artificielles, les processus de purification sont plus fréquents que dans les conditions naturelles.

1. Nettoyage dans les biofiltres. Les biofiltres sont des structures dans le corps desquelles une buse est placée (chargement) et des appareillages pour les eaux usées et l'air sont fournis. Dans les biofiltres, les eaux usées sont filtrées à travers une couche de charge recouverte d'un film de micro-organismes (biofilm). Le biofilm est une formation muqueuse d'une épaisseur de 2 mm ou plus. Le biofilm se compose de bactéries, de champignons, de levures et de protozoaires.

Les microorganismes biofilm oxydent les substances organiques, les utilisant comme sources de nutrition et d'énergie. Ainsi, les substances organiques sont éliminées des eaux usées et la masse du biofilm actif augmente. Le biofilm usé est éliminé par les eaux usées et extrait du biofiltre. Différents matériaux à haute porosité, faible densité et grande surface spécifique sont utilisés comme charge: pierre concassée, gravier et laitier.

2. Nettoyage dans les aérotars. bassins d'aération constituent, dans lequel l'eau usée est mélangée avec un complexe de développer des micro-organismes formant de décantation facilement flocons -Active yle, et on sature avec de l'air ou de l'oxygène en utilisant différents systèmes d'aération. L'aération permet un mélange efficace des eaux usées avec les boues activées, en introduisant de l'oxygène dans le mélange de boues et en maintenant les boues en suspension. Lors de l'oxydation de la matière organique, la biomasse des microorganismes augmente et un excès de boues actives se forme. Le processus de purification dans le bassin d’aération se poursuit alors qu’il traverse un mélange aéré d’eaux usées et de boues activées. L'aération est nécessaire pour saturer l'eau en oxygène et maintenir les boues en suspension.

3. méthodes anaérobies La neutralisation est utilisée pour fermenter les sédiments formés lors du traitement biochimique des eaux usées industrielles. La fermentation du méthane est utilisée pour le traitement des eaux usées, qui comprend deux phases: acide et alcaline. Dans la phase acide, à partir des substances organiques complexes, se forment des acides gras inférieurs, des alcools, des acides aminés, de l'ammoniac, du sulfure d'hydrogène, du dioxyde de carbone et de l'hydrogène. Parmi ces produits intermédiaires en phase alcaline, le méthane et le dioxyde de carbone sont formés. Le processus de fermentation est effectué dans des réservoirs de méthane - des réservoirs hermétiquement fermés équipés de dispositifs d'injection non fermentés et rejetant les sédiments fermentés.

Les inconvénients comprennent la croissance lente des bactéries anaérobies, en particulier du méthane.

Méthodes chimiques de traitement de l'eau

Il est nécessaire de nettoyer l'eau des impuretés nocives. Sinon, l'eau, au lieu de son corps curatif qui restaure le corps, présentera des caractéristiques extrêmement négatives. Ainsi, l'eau non traitée ou mal purifiée peut devenir un poison mortel pour le corps humain. Il est d'autant plus nécessaire de nettoyer les eaux usées avant de les évacuer dans les réservoirs. Différentes méthodes et méthodes sont utilisées pour libérer le liquide de diverses inclusions nocives, en fonction de l'état physique des impuretés. Mais si les substances nocives présentes dans l'eau sont plus dissoutes, on utilise alors un traitement chimique de l'eau.

Important: la méthode chimique de purification des liquides est largement applicable dans le traitement des eaux usées, en tant que stade intermédiaire avant son traitement biologique ou mécanique.

Principes de nettoyage chimique

Absolument toutes les méthodes chimiques de purification de l'eau fonctionnent sur le même principe

Absolument toutes les méthodes chimiques de purification de l'eau fonctionnent sur le même principe - l'ajout d'éléments chimiques (réactifs) à l'eau sale dans le but de convertir les substances dissoutes en un état suspendu. Seulement après cela, ils peuvent être retirés du volume de liquide existant.

Important: le nettoyage chimique de l'eau peut libérer de l'eau à 95% de toutes les impuretés à l'état de suspension et à 25% des impuretés dissoutes.

Pour effectuer une purification de l'eau par voie chimique, trois types de réactifs courants sont utilisés:

  • Agents oxydants. L'ozone, le permanganate de potassium (manganèse) et le chlore sont utilisés comme réactifs.
  • Réactifs alcalins sous forme de chaux, hydroxyde de sodium ou hydroxyde de sodium.
  • Les réactifs acides sont les acides chlorhydrique et sulfurique.

La concentration des suspensions dans l'eau sale peut être comprise entre 1 mg / litre et 30 g / litre.

Important: les méthodes chimiques de traitement de l'eau sont principalement utilisées dans les entreprises industrielles. Travailler avec des réactifs à la maison est extrêmement dangereux.

Méthodes de purification de l'eau par des méthodes chimiques

Neutralisation

Cette méthode de purification vise à neutraliser complètement tous les micro-organismes pathogènes et autres inclusions

Cette méthode de purification vise à neutraliser complètement tous les micro-organismes pathogènes et autres inclusions, ainsi qu'à déduire le pH de l'eau à des valeurs standard comprises entre 6,5 et 8,5.

Le processus de neutralisation dans le traitement des eaux usées peut être réalisé de plusieurs manières. Ainsi, les plus couramment utilisés sont les suivants:

  • Le procédé consistant à mélanger entre eux des milieux acides et alcalins sous la forme d'un liquide;
  • Ajout de réactifs chimiques dans les drains;
  • Filtration des eaux usées avec des teneurs acides en utilisant des agents neutralisants;
  • Neutralisation de tout gaz dans les eaux usées en utilisant des réactifs alcalins;
  • Ajout de solution d'ammoniac à l'effluent à teneur en acide. Ici, le ciment peut être utilisé pour neutraliser les acides dans l'eau; hydroxyde de calcium et dolomite.

Oxydation de l'eau sale

La méthode d'oxydation est utilisée pour les drains dans le cas où, lors de la sédimentation et du nettoyage mécanique de l'eau, les impuretés ne sont pas éliminées.

La méthode d'oxydation est utilisée pour les drains dans le cas où les impuretés ne sont pas éliminées lors de la décantation et du nettoyage mécanique de l'eau. Comme réactifs sont utilisés:

  • Bichromate de potassium.
  • L'ozone Ce réactif, même s'il est de haute qualité et nettoie parfaitement l'eau, est utilisé très rarement en raison du coût élevé du processus de purification. Mais il est intéressant de savoir que l’ozonisation permet de purifier l’eau des surfactants, des produits pétroliers, des colorants et de l’arsenic, des inclusions cancérigènes et des phénols et des cyanures.

Important: outre le coût élevé du procédé, l'ozone n'est pas non plus utilisé dans le traitement des eaux usées en raison de son caractère explosif, à condition qu'il soit présent en grande quantité.

  • Le chlore à l'état gazeux ou à l'état liquide (donc en outre de l'eau doit ensuite déchlorée depuis prouvé que le chlore réagit avec des composants de l'eau, et forme ainsi l'acide hlorvoloknistuyu nuisibles ou l'acide chlorhydrique).
  • Chlorure de calcium ou dioxyde de chlore.
  • Oxygène de l'air, pyrolusite, etc.

Après le processus d'oxydation, tous les microorganismes et les bactéries pathogènes meurent complètement sous l'influence des réactifs ajoutés à l'effluent.

Le processus de récupération comme méthode de purification de l'eau

Cette méthode fonctionne sur le principe de restaurer toutes les inclusions à son état physique d'origine

Cette méthode fonctionne sur le principe de la restauration de toutes les inclusions à leur état physique d'origine en vue de leur retrait ultérieur de l'eau à l'aide de l'une de leurs méthodes physico-chimiques:

Fondamentalement, cette méthode est utilisée pour purifier le liquide des particules d'arsenic, de mercure et de chrome. Les éléments suivants sont utilisés comme réactifs:

  • Sulfate de fer;
  • Dioxyde de soufre
  • Charbon actif, hydrogène, etc.

Traitement physico-chimique de l'eau

De telles méthodes de traitement et de nettoyage des eaux usées font partie intégrante de la lutte contre les inclusions nuisibles dans le traitement des effluents.

De telles méthodes de traitement et de nettoyage des eaux usées font partie intégrante de la lutte contre les inclusions nuisibles dans le traitement des eaux usées. Les plus importants d'entre eux sont:

  • Coagulation des impuretés. Cette méthode de traitement des eaux usées est le plus souvent utilisée dans les industries textiles, chimiques, des pâtes et des industries légères. Le principe de l'effet des réactifs sur l'eau sale consiste à convertir toutes les inclusions en une forme de paillettes. Une telle boue en suspension est ensuite éliminée par décantation ou filtration. En utilisant la méthode de coagulation, l'efficacité du traitement des effluents est de 90 à 95%.

Important: même pour l'eau sale, la méthode d'électrocoagulation peut être utilisée lorsque des conducteurs de courant sont placés dans l'eau et que le courant traverse la masse d'eau.

Adsorption de l'eau

Cette méthode permet aux adsorbants d'absorber toutes les inclusions nocives directement dans l'eau

Cette méthode permet aux adsorbants d'absorber toutes les inclusions nocives directement dans l'eau. Fondamentalement, la méthode d'adsorption pour le traitement des eaux usées est applicable aux pesticides, herbicides, colorants, surfactants et phénols dans l'eau. En outre, par adsorption, toutes les impuretés aromatiques sont éliminées.

Il existe deux types principaux d’adsorption:

  • Dégénérative Dans ce cas, toutes les inclusions nocives sont éliminées avec l'adsorbant introduit dans l'eau.
  • Régénératrice. Ici, les impuretés nocives peuvent être extraites de l'adsorbant introduit dans l'eau et éliminées séparément.

Les réactifs adsorbants sont:

  • Gel de silice et tourbe;
  • Cendre, argile active, etc.

Il convient de noter que l'efficacité de la méthode ci-dessus est de 90 à 95%, mais dépend entièrement des facteurs suivants:

  • Concentration des impuretés nocives existantes dans l'eau à purifier;
  • Type de réactif-adsorbant utilisé;
  • Surface totale des eaux usées traitées par la méthode d'adsorption;
  • Profondeur totale du volume d'eau à purifier.

Méthode de flottation

Dans ce cas, pour l'épuration des eaux usées, on utilise une méthode dans laquelle, sous l'action de l'air haute pression, il est possible d'éliminer toutes les matières en suspension.

Dans ce cas, une méthode est utilisée pour le traitement des eaux usées, dans laquelle tous les solides en suspension peuvent être éliminés par exposition à l'air à haute pression. C’est-à-dire que l’air est injecté dans l’eau soit par des turbines situées au fond d’un réservoir d’eau, soit par des tuyaux venant d’en haut. L'air pompé dans l'eau mousse le liquide. Dans le même temps, l'air réagit avec les molécules d'impuretés et élève toutes les matières en suspension dans la couche de mousse. De plus, toutes les impuretés de la surface de l'eau sont éliminées au moyen d'installations spéciales.

Important: la méthode de flottation est particulièrement demandée s'il y a des produits pétroliers, des huiles et des inclusions fibreuses dans l'eau.

Échange d'ions dans l'eau

Ici, les ions ionites sont introduits dans l'eau, ce qui conduit à l'interaction des ions avec les molécules d'impuretés. Lorsqu'une réaction se produit, les molécules de substances nocives sont séparées de l'eau, ce qui leur permet d'être éliminées de manière qualitative. Typiquement, la méthode d'échange d'ions est utilisée pour purifier l'eau du mercure et de l'arsenic, du chrome et du zinc, du plomb et du cuivre.

Extraction des polluants de l'eau

Cette méthode est applicable pour la purification de l'eau si les impuretés dissoutes dans l'eau ont une valeur technique ou chimique et peuvent être utilisées ultérieurement

Cette méthode est applicable pour la purification de l'eau si les impuretés dissoutes dans l'eau ont une valeur technique ou chimique et peuvent être utilisées ultérieurement. La méthode est basée sur l'élimination des phénols et des acides gras de l'eau sale. Typiquement, pour purifier l'eau de cette manière, un agent d'extraction spécial est introduit dans l'effluent, qui concentre complètement les impuretés dans l'eau. L'agent d'extraction contenant des impuretés est ensuite retiré de l'eau et séparé l'un de l'autre. Il faut savoir que le solvant d'extraction peut être réutilisé.

Important: toutes les méthodes ci-dessus de purification de l'eau au moyen de réactifs sont potentiellement dangereuses pour l'homme du commun et ne peuvent pas être utilisées dans l'alimentation en eau domestique. Par conséquent, il n'est pas recommandé de les expérimenter.



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