Étapes de traitement des eaux usées


Les principales étapes du traitement des eaux usées (traitement mécanique, chimique et biologique)

Processus de traitement des eaux usées d'une entreprise industrielle se compose généralement de plusieurs étapes, chacune pouvant être appliquée à différentes méthodes de traitement des eaux usées et à un équipement de traitement des eaux approprié. Cela est dû principalement au fait que de nombreuses méthodes (en particulier traitement des eaux usées profondes) ne peut pas être utilisé s'il y a des particules en suspension et émulsionnées dans les effluents, certains groupes de composants. En outre, presque toutes les méthodes de traitement des eaux usées ont une limite supérieure pour les concentrations de polluants, à partir desquelles cette méthode est conçue pour purifier les eaux de ruissellement. Par conséquent, le traitement préalable des eaux usées pose le problème avant d’appliquer les principales méthodes de nettoyage. L'utilisation du traitement de surface des eaux usées est également due au fait qu'en combinant plusieurs types de procédés, il est possible d'atteindre le degré de purification requis avec le moins de dépenses. Un nombre différent d'étapes de traitement de l'eau sont utilisées dans différents processus industriels. Cela dépend de l'organisation du traitement, des méthodes utilisées et de la composition des eaux usées. Mais pour le développement du système d'information des processus de traitement des eaux usées doit être considérée sur la base d'une approche plus générale, plutôt qu'en termes de spécialisation. Le semble le plus approprié pour la séparation du processus de traitement des eaux usées en quatre étapes selon les polluants de division en fonction de leur état L.A.Kulskogo académique phase de classification. Au premier stade du traitement des eaux usées il est nécessaire de se débarrasser des grosses particules en suspension et des émulsions grossières, de neutraliser les poisons et d’enlever les huiles des eaux usées. Si ces eaux usées contiennent pas d'impuretés, il est nécessaire de commencer par la deuxième étape de purification à qui élimine presque toutes les impuretés mécaniques et, le cas échéant, l'eau est la préparation réalisée pour une purification supplémentaire, par exemple, ce qui réduit l'agressivité de réduction des rejets liquides des concentrations inacceptables de polluants individuels. Au troisième stade, les eaux usées sont traitées de tous les composants polluants à un certain niveau. Si cela ne suffit pas, une quatrième étape du traitement des eaux usées est nécessaire, sur les méthodes utilisées pour extraire les composés hydrosolubles. L'application de méthodes de purification spécifiques ou de leurs combinaisons à chaque étape du traitement des effluents est déterminée par la composition chimique et les paramètres physiques des eaux usées. Selon la présence ou l'absence de classes spécifiques de facteurs nocifs dans les eaux usées, certaines étapes de purification peuvent être ignorées. Mais il est facile de voir que les deuxième et troisième étapes font partie intégrante de tout système de traitement des eaux usées. Ces étapes de purification obligatoires - traitement primaire et secondaire des effluents - constituent la base de tout procédé de purification. La première étape représente en fait le prétraitement et la dernière, la purification en profondeur des eaux usées. Toutes les étapes du processus de traitement des eaux usées industrielles sont illustrées sur la figure. Vous trouverez ci-dessous les principales caractéristiques des étapes du traitement de l'eau.

Prétraitement des eaux usées

Si les effluents industriels contiennent de grosses particules en suspension ou des fibres (par exemple, de la céramique), ainsi que des huiles, des produits pétroliers, un prétraitement minutieux des effluents est requis, ce qui comprend:

Décantation primaire des effluents avec ou sans réactifs en fonction de la composition des eaux usées

criblage à travers des caillebotis ou des filtres à tamis

passage des eaux usées dans des chambres de gravier (filtration grossière des effluents)

Coagulation (introduction de sels d'aluminium ou de fer dans les eaux usées)

élimination des super-toxiques des eaux usées par des méthodes spéciales

Utilisation de pièges à huile pour le nettoyage des effluents des huiles et des huiles

Dans certaines conditions, il est nécessaire d'ajouter des floculants aux eaux usées afin d'agrandir les particules en suspension et colloïdales de la forme dispersée et de les transférer sous forme filtrée.

Traitement primaire des eaux usées

Il existe différents types de traitement primaire des eaux usées avec des rendements différents:

traitement simple (mécanique) des eaux usées primaires

traitement primaire chimiquement amélioré avec un faible dosage de produits chimiques

traitement primaire des matières en suspension

traitement biologique primaire des eaux usées

Le traitement primaire des eaux usées est avant tout un traitement mécanique, bien qu'il y ait également une réduction significative de la quantité de contaminants dans les eaux usées. Cette étape est ambiguë, les méthodes utilisées peuvent varier considérablement selon le principe du traitement des eaux usées.

Traitement des eaux usées secondaires

Le traitement secondaire est étape principale du traitement des eaux usées, où la plupart des polluants sont éliminés de l'effluent. Lors du traitement à ce stade, ainsi que des méthodes de nettoyage physiques et chimiques, les processus de décomposition biologique des déchets sont souvent utilisés. Les méthodes utilisées dans le traitement secondaire sont généralement suffisantes pour un traitement acceptable des eaux usées. Cependant, le traitement des effluents en fonction des besoins en MPC n'est parfois réalisé qu'après le stade de purification en profondeur. A ce stade, le plus Méthodes physico-chimiques efficaces de traitement et de dessalement des eaux usées, comme par exemple l'échange d'ions ou l'osmose inverse.

Traitement des eaux usées - méthodes et équipements spéciaux

L’état de l’environnement, malheureusement, laisse beaucoup à désirer. Ceci est le résultat de l'utilisation imprudente des ressources naturelles. La consommation d'eau par l'homme ne cesse de croître et les réserves d'eau propre dans la nature diminuent chaque année. L'utilisation de détergents et de divers produits chimiques ménagers pollue beaucoup les eaux usées des villes modernes, ce qui complique considérablement le traitement des eaux usées. Les eaux usées contiennent de nombreux polluants, allant des composants mécaniques aux composés chimiques complexes. Le traitement des eaux usées est donc un processus complexe et à plusieurs niveaux.

Contenu

Toutes les méthodes de traitement des eaux usées peuvent être divisées sous certaines conditions: destructives et récupératrices. Le résultat des méthodes de nettoyage destructives sera la décomposition de composés polluants complexes en composés simples, ils seront libérés de l'eau sous forme de gaz, soit précipités ou rester dissous dans l'eau, mais rendus inoffensifs. Le résultat des méthodes de nettoyage de récupération sera l'extraction de toutes les substances précieuses des eaux usées pour un traitement ultérieur.

Méthodes de traitement des eaux usées ↑

  1. Mécanique
  2. Biologique
  3. Physicochimique
  4. Désinfection des eaux usées
  5. L'élimination thermique

1. La méthode mécanique est la plus simple. Le nettoyage mécanique des eaux usées élimine les composants insolubles qui polluent l'eau, à la fois les graisses solides et de surface. Les eaux usées passent d'abord par le réseau, puis par les tamis et les réservoirs de sédimentation. Les plus petits composants sont déposés par piège à sable. Le traitement des eaux usées à partir de produits pétroliers est réalisé avec l'aide de graisseurs et de collecteurs de gazole. La méthode améliorée de nettoyage mécanique - membrane - est utilisée conjointement avec les méthodes traditionnelles et permet un nettoyage plus approfondi. Le traitement mécanique des eaux usées est une préparation pour le traitement biologique et permet de retirer des eaux usées domestiques jusqu'à 70% des impuretés et de l'industrie - jusqu'à 95%.

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2. Le traitement biologique des eaux usées est dû à l'activité vitale des microorganismes capables d'oxyder les substances organiques. La base du développement de cette méthode est la purification naturelle des rivières et des réservoirs de la microflore qui les habitent. Ainsi, le ruissellement est libéré par l'azote organique et le phosphore. Le nettoyage biologique est aérobie et anaérobie.

  • Le traitement des eaux usées aérobies est effectué à l'aide de bactéries aérobies, pour l'activité vitale dont l'oxygène est nécessaire. Avec un tel nettoyage, des biofiltres et des aérotanks avec des boues activées sont utilisés. Les aérotanks ont un haut degré de purification et sont plus efficaces que les biofiltres pour le traitement des eaux usées. Dans les aérodromes, une aération de l'eau et son épuration biologique profonde sont effectuées. De plus, le résultat est une boue active, qui est un bon engrais.
  • Le traitement anaérobie des eaux usées est effectué sans accès à l'oxygène. Sous l'influence de bactéries anaérobies, le processus de fermentation et de transformation de la matière organique en méthane et en dioxyde de carbone a lieu. Pour cette méthode, les métabalises sont utilisées. Le nettoyage anaérobie nécessite des coûts moindres que le nettoyage aérobie, car il ne nécessite pas d'aération.

3. La méthode physico-chimique comprend l'électrolyse, la coagulation et la précipitation des sels de phosphore du fer et de l'aluminium.
4. La désinfection des eaux usées se fait par irradiation ultraviolette, traitement au chlore ou à l’ozonation. Il est utilisé pour la décontamination avant le rejet dans les plans d'eau.

  • La désinfection par irradiation aux ultraviolets est une méthode plus efficace et plus sûre que la chloration, car aucune substance toxique nocive ne se forme. Le rayonnement ultraviolet a un effet nocif sur pratiquement tous les micro-organismes et détruit efficacement les agents responsables du choléra, de la dysenterie, du typhus, de l'hépatite virale, de la poliomyélite et d'autres maladies.
  • La chloration est basée sur la capacité du chlore actif à avoir un effet nocif sur les micro-organismes. Un inconvénient majeur de cette méthode est la formation de toxines contenant du chlore et de substances cancérigènes.
  • Ozonisation - désinfection des eaux usées avec de l'ozone. L'ozone est un gaz constitué de molécules d'oxygène triatomiques, un oxydant puissant qui tue les bactéries. C'est une méthode de désinfection plutôt coûteuse, dans laquelle sont libérées des substances nocives: les aldéhydes et les cétones.

5. L'élimination thermique est utilisée pour les eaux usées de procédé, lorsque d'autres méthodes sont inefficaces. Son essence est que l’effluent pulvérisé est désinfecté dans le feu du combustible brûlé.

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Dans les stations d'épuration modernes, les eaux usées sont traitées par étapes et les méthodes décrites ci-dessus sont appliquées de manière cohérente.

Étapes du traitement des eaux usées dans les stations d'épuration ↑

  • nettoyage mécanique préliminaire;
  • traitement biologique;
  • post-nettoyage;
  • désinfection.

Equipement de nettoyage mécanique ↑

  • treillis - tiges de forme rectangulaire avec des ouvertures jusqu'à 16 mm;
  • piège à sable (installé lors du nettoyage de plus de 100 m3 par jour);
  • moyennes (établies si la moyenne est requise);
  • les décanteurs (horizontaux, verticaux, radiaux, à deux étages);
  • des fosses septiques (utilisées pour l'épuration des effluents, envoyées dans les tranchées de filtration, les puits et les champs de filtration souterrains);
  • les hydrocyclones (nécessaires pour nettoyer les effluents des matières en suspension);
  • centrifugeuses (les substances fines sont libérées lorsque les réactifs ne peuvent pas être utilisés);
  • Plantes de flottation (utilisées pour extraire les huiles, les graisses et les produits pétroliers);
  • dégazeurs (éliminer les gaz dissous dans l'eau).

Installations pour le traitement biologique ↑

  • pré-analyseurs et biocoagulateurs (réduisent la concentration en ions des métaux lourds et autres polluants);
  • filtres biologiques;
  • aérotanks, boues, métatènes (structures de purification aérobie et anaérobie);
  • décanteurs secondaires, dessaleurs et champs de filtration (conçus pour le traitement biologique complet des effluents);
  • étangs biologiques (destinés à la purification en profondeur des eaux usées contenant de nombreuses substances organiques).

Lorsque les eaux usées sont traitées plus avant, la neutralisation et la filtration sont utilisées. La désinfection ou la désinfection se fait au chlore (la culture du chlore est nécessaire) ou par électrolyse (la construction des installations d'électrolyse est nécessaire).

Ceux qui souhaitent en savoir plus sur le dispositif et le principe de fonctionnement de la station de traitement biologique seront aidés à regarder la vidéo.

Comme vous pouvez le constater, le traitement des eaux usées est un processus en plusieurs étapes, nécessitant une approche scientifique et le respect de toutes les règles et normes sanitaires. Les méthodes considérées de traitement des eaux usées sont utilisées dans le complexe. Le choix de la méthode dépend de la nature des effluents, de leur quantité, de leur type et de la concentration des polluants.

Entreprise dans la production et la vente d'eau douce.
En 2016, la rivière perdra sa navigation et sera polluée au point de ne plus être nettoyée par des moyens techniques. Par conséquent, je donne l'installation pour la production de la méthode de refroidissement à l'eau douce, le coût de l'eau est moins cher que le dessalement 7-8 fois.
"Installation: EVO-IDL14. Performance litres par heure: 200 - 360 Prix de détail USD: 4 175. "
Calcul de l'offre avec une précision de 10-15%: 0,36 mètre cube multiplié par 24 - c'est un jour et 365, et obtenez la performance de l'année: 3154 tonnes. Diviser et obtenir le prix d'une tonne d'eau - 1,32 $.
Ma configuration «Stairway.» Sous la main était le calcul de l'Amu Darya, et je le donne. Vers les origines de tout fleuve majeur, à une altitude de 1000 mètres. Nous avons une échelle inclinée. Depuis le dixième bain, l'eau est versée dans le neuvième, le huitième et ainsi de suite jusqu'au fond du bain.
Séparer du fond de la baignoire et l'eau tombe directement au pied de la montagne où un étang a été creusé. Eau glacée: 1000 sur 800 et une profondeur de 10 mètres - 8 millions de mètres cubes.
Donc, nous avons:
Clarté, enrichie en oligo-éléments, toute l'eau atmosphérique s'est accumulée dans le bain à une hauteur de 1000 mètres. Sa température est inférieure de 6,7 degrés à la température. La même température sera dans les étangs. Je dois dire qu'un tel idéal peut boire de l'eau, des enfants dans les jardins d'enfants, les malades et les femmes enceintes.
Ainsi, lors de l’application de plusieurs escaliers, de l’eau fraîche de la rivière, approximativement: Le débit d’eau annuel de l’Amu Darya est de 36 km3. 36 multiplié par 6,7, diviser par 100 et obtenir: Nous avons de l'eau glacée dans la rivière est de 6,7 degrés. 2,4 km cubes. C'est un excellent indicateur. Ils peuvent irriguer la région pour cultiver des produits agricoles, du lait et de la viande, la vendre et obtenir un triple revenu.
Dépenses. Un carré mètre piscine «Stairs» est de 4 000 $. Cube à 12 mille dollars. Total béton: Un bain - 500 mètres carrés. mètres, dix bains - cinq mille. 5000 mètres cubes multipliés par 12 mille dollars, et nous obtenons le coût total - 60 millions de dollars.
Plus étang de stockage. Ici, seulement des terrassements.
Citation: "L'année dernière, on a payé 400-600 p / m3 de tranchée (fondation de ruban sous gaz / eau, etc.) et 100-200 p / m3 pour la portabilité / transport des n-mètres." 30 $ Creuser un étang 1000 800 de profondeur de 10 mètres. C'est 8 millions de mètres cubes de sol. Multipliez par 30 $ et obtenez le coût - 240 millions de dollars. De 300 millions de dollars divisés par le volume d'eau produite. Diviser le coût du dessalement dans le cube - 1,32 0,12 - et la production d’eau due au refroidissement est de 11 fois. Mais nous ne sommes pas équipés de petites sources "Stairway" - 30% d’entre eux - et cela réduit ce chiffre à sept ou huit fois.
Cordialement, Victor Rodin.

Entreprise dans la production et la vente d'eau douce.
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Mon installation "Ladder". A portée de main était le calcul de l'Amu Darya, je le donne. Sur le chemin des grandes sources de toute rivière, à une altitude de 1000 mètres, nous montons des bains en béton, 10 pièces en hauteur de 10 mètres. Ils ont reçu une échelle inclinée. Depuis le dixième bain, l'eau est versée dans le neuvième, le huitième et ainsi de suite jusqu'au bain de fond.
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Coûts. Un carré mètre piscine "Escaliers" est de 4000 dollars. En raison des travaux à la hauteur triple le coût d'un cube à 12 mille dollars. Total béton: Un bain - 500 m2 mètres, dix bains - cinq mille. 5 mille cubes nous multiplions par 12 mille dollars, et nous obtenons le coût total - 60 millions de dollars.
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Citation: "L'année dernière, 400 à 600 tr / m3 de tranchées ont été payées (bandes de fondation, gaz / eau, etc.) et 100-200 tr / m3 pour le transport / transport en n-mètres." coûte 30 dollars. Nous creusons l'étang 1000 à 800 mètres de profondeur. Cela représente 8 millions de mètres cubes de sol. Multipliez par 30 $ et nous obtenons les coûts - 240 millions de dollars. Ainsi, 300 millions de dollars sont répartis entre la quantité d’eau produite et le coût d’un cube d’eau - environ 0,12 dollar. Nous divisons le coût du cube par dessalement - 1,32 par 0,12 - et nous obtenons: la production d’eau par refroidissement est 11 fois moins chère. Mais nous n’équipons pas les «escaliers» de petites sources - 30% d’entre eux - ce qui réduit ce chiffre à sept ou huit fois.
Cordialement, Victor Rodin.

Méthodes de traitement des eaux usées

Les eaux et les effluents, qui sont pollués par divers déchets et déchets, s’appellent eaux usées. Par origine et composition, les drains domestiques et industriels et atmosphériques sont classés et distingués. Ménage - les eaux usées, les résultats de la vie humaine; Industriel ou industriel sont le résultat des activités des entreprises. Eaux usées atmosphériques - un système d'égouts pluviaux, des eaux de fonte et des eaux de pluie, de l'eau d'irrigation.

Les hydrocyclones offrent de bons avantages dans l'utilisation des mécanismes du système en tant qu'unité distincte et application dans la purification de l'eau, ce qui, à plusieurs étapes, produit une désinfection de l'eau.

Le traitement des eaux usées est un problème environnemental grave qui nécessite des solutions et des actions constantes.

Les eaux usées sont nettoyées pour éliminer les contaminants ou les détruire. Au cours du processus de purification, les contaminants se forment sous forme de déchets solides, susceptibles d'être éliminés ou éliminés, et de l'eau purifiée. Les méthodes de purification sont différentes, elles peuvent être divisées en plusieurs catégories:

  • produit chimique;
  • mécanique;
  • physique et chimique;
  • biologique.

Le schéma du dispositif du système mécanique par filtration des eaux usées.

Le plus souvent, différentes combinaisons de ces méthodes sont utilisées, l’une n'étant pas assez efficace. Le choix et l'application de la méthode de traitement des eaux usées sont déterminés individuellement à cause de la nature de la contamination et des exigences de qualité de l'eau traitée. Chacune des méthodes ou leurs combinaisons a ses avantages et ses inconvénients.

Une fois que toute méthode de traitement des eaux usées a été appliquée ou une combinaison de celles-ci, il est nécessaire de désinfecter l'eau. La chloration des eaux usées clarifiées est une méthode répandue et largement utilisée. Mais à côté de cela, il existe d'autres méthodes de désinfection de l'eau, par exemple l'ozonation ou le traitement par rayons bactéricides, ainsi que l'électrolyse.

Diverses méthodes de nettoyage et leur application

Nettoyage chimique

La purification chimique est effectuée en ajoutant des réactifs spéciaux aux eaux usées. Ces éléments réagissent avec des substances qui polluent l'eau et les précipitent sous la forme de composés insolubles dans l'eau qui précipitent sous forme de précipité. La réduction des impuretés insolubles par purification chimique atteint 95% et soluble jusqu'à 25%.

Traitement mécanique des eaux usées

Schéma de traitement des eaux pluviales.

La méthode mécanique est la sédimentation, la filtration et la flottation des eaux usées, toutes les impuretés solides étant éliminées de l'eau. En fonction de la taille des particules, des cuves de décantation, des grilles, des tamis, des pièges à huile et des bacs à sable sont utilisés pour cela. Le nettoyage mécanique est généralement utilisé avant le nettoyage chimique et permet d'éliminer les polluants très dispersés de l'eau à purifier. Ainsi, l'eau est préparée pour une purification ultérieure.

Le traitement mécanique des eaux usées des eaux usées domestiques libère de 60 à 70% des impuretés insolubles et de l’industrie à 95%. De nombreuses impuretés insolubles provenant des eaux industrielles sont ensuite utilisées dans la production.

Nettoyage physico-chimique

Cette méthode est nécessaire pour éliminer de l'eau finement dispersée les solutés inorganiques et organiques. Dans le même temps, des méthodes telles que l'oxydation, la sorption, la coagulation, la floculation, l'échange d'ions, l'électrolyse, l'extraction, l'électrocoagulation sont utilisées.

Schéma du dispositif de traitement des eaux usées.

La purification physico-chimique présente de nombreux avantages. Avec cette méthode, les impuretés toxiques et biologiquement non oxydable peuvent être éliminées de l'eau, le degré de purification est plus profond et plus stable. De plus, cette méthode peut être complètement automatisée, la taille des installations de traitement utilisées est également beaucoup plus petite et la sensibilité aux changements de charge n’est pas aussi grande. Il est assez facile d'enlever des particules de 10 μm ou plus de l'eau au moyen d'une méthode mécanique.

L'électrolyse avec cette méthode est très populaire. Avec son aide, les substances organiques contenues dans l'eau sont détruites et les métaux et les acides peuvent être extraits des substances inorganiques. La méthode de purification par électrolyse est particulièrement efficace dans les entreprises: le plomb, le cuivre, dans l'industrie des peintures et des vernis.

Système de traitement des eaux usées.

La coagulation est le processus de coalescence des particules sous l'action de diverses forces exercées sur elles. En conséquence, les agrégats - les particules secondaires sont formées par l'accumulation de petites particules primaires. La coagulation est utilisée pour accélérer la précipitation des impuretés fines ou de la matière émulsionnée. Souvent, la coagulation se produit involontairement, mais dans ce cas, elle a un effet directionnel de l'action des processus chimiques et physiques et de l'addition de substances spéciales - les coagulants - à la purification.

L'action des coagulants entraîne la formation de flocons d'hydroxydes métalliques dans l'eau. Sous l'effet de la gravité, ils se déposent rapidement au fond. Les flocons formés adsorbent les eaux usées polluantes et épurent l'eau, précipitant avec eux.

La floculation est l’une des méthodes de coagulation lorsque les particules en suspension sous l’influence de substances spécialement ajoutées à l’eau se déposent rapidement en flocons. La différence avec la coagulation est que la floculation se produit ici quel que soit le contact des particules, sous l'action des floculants. Les floculants naturels comprennent l'amidon et la dextrine.

Traitement biologique des eaux usées

Schéma du dispositif de traitement biologique des eaux usées.

Cette méthode joue un rôle important dans tout le système, elle repose sur l’utilisation des lois des méthodes biochimiques et physiologiques de nettoyage des réservoirs naturels. Le traitement biologique des eaux usées utilise plusieurs types d’installations: réacteurs à méthane, aérotanks, biofiltres, étangs biologiques.

Dans les biofiltres, l'eau à purifier passe à travers un film d'un matériau à gros grain recouvert d'un film bactérien mince, à la suite de quoi de grosses particules restent sur ce filtre. Les processus d'oxydation biologique à l'aide de ce film spécial se déroulent plus intensément.

Aerotank est un très grand réservoir en béton armé. La purification se fait à l'aide de limon actif composé de microorganismes et de bactéries. Dans les bassins d'aération, l'environnement leur est favorable et ils se développent très violemment en raison de l'excès d'oxygène et de substances organiques des eaux usées. Pour alimenter la boue activée en oxygène, l'air est fourni au récipient par le flux. Les bactéries y sont ajoutées aux gros flocons, qui sécrètent des enzymes et minéralisent ainsi la contamination organique. L'eau purifiée se sépare rapidement du limon qui, avec les flocons, se dépose sur le fond et les parois. Pour rajeunir la masse bactérienne du limon, beaucoup ont besoin d'amibes, de ciliés et de flagellés, qui dévoreraient les bactéries qui ne collent pas entre elles.

Le schéma de l'appareil est un système de régénération pour le traitement des eaux usées.

La capacité des micro-organismes à utiliser des substances et des composés organiques comme source de nutrition et d’oxydation des polluants en conséquence - c’est la base du traitement biologique des eaux usées. Ceci est le résultat du fonctionnement du système actif de traitement des eaux de boue.

Le traitement des eaux usées, quelle que soit la méthode de purification, peut être divisé en trois étapes principales, utilisées dans toute combinaison de méthodes. Ce sont les étapes de traitement primaire, secondaire et tertiaire. Le tertiaire est économiquement le plus coûteux, il est donc habituel d'utiliser les deux premiers en prenant 90% des opérations et en laissant les 10% restants sans réponse. L'étape primaire est la filtration des particules solides, des impuretés. Le secondaire est une filtration lente et une aération. L'étape tertiaire dépend entièrement des méthodes de nettoyage et de la qualité du ruissellement, sa tenue n'est jamais la même et uniforme.

Quelles que soient les méthodes utilisées, leur tâche principale est de permettre l'utilisation maximale des eaux usées traitées dans tous les processus technologiques et au minimum de les rejeter dans l'environnement.

Etapes du traitement des eaux usées des entreprises industrielles

Le processus de traitement des eaux usées d’une usine comprend, en règle générale, plusieurs étapes, chacune des différentes méthodes de traitement des eaux usées et des équipements de traitement correspondants étant possibles. Cette situation est principalement due au fait que de nombreuses méthodes, en particulier le traitement des eaux usées fines, ne peuvent être utilisées si elles contiennent des substances en suspension et des émulsions. De plus, la plupart des méthodes de traitement des eaux usées ont une limite supérieure aux concentrations de polluants à partir desquelles cette méthode devrait purifier les eaux de ruissellement. Par conséquent, il est nécessaire de prétraiter les effluents avant d'utiliser les principales méthodes de nettoyage. L'utilisation du traitement par étapes des eaux usées des entreprises industrielles est également due au fait qu'en combinant plusieurs types de procédés de traitement, il est possible d'atteindre le degré de purification requis avec des coûts minimaux.

Une variété d'étapes de purification de l'eau sont utilisées dans diverses installations industrielles. Cela dépend de l'organisation des installations de traitement, des méthodes de nettoyage et de la composition de l'effluent. Pour le développement d’un système d’information, les procédés de traitement des eaux usées doivent être considérés sur la base d’une approche plus générale.

Le plus rationnel, évidemment, sera la séparation du processus de traitement des eaux usées en quatre étapes, conformément à la séparation des polluants sur la base de leur état d'agrégation selon la classification de l'académicien Kulsky.

Dans la première étape traitement des eaux usées est nécessaire pour éliminer les grosses particules de matières solides en suspension et des solides en suspension, de neutraliser les toxines et éliminer l'eau de l'huile usagée. Si la contamination des données dans les eaux usées sont absents, pour commencer le traitement des eaux usées de la deuxième étape, dans laquelle l'extraction de la quasi-totalité des impuretés mécaniques, et étant effluents préparé pour une purification supplémentaire, à savoir la réduction des eaux usées de l'agressivité d'abaissement des concentrations inacceptables de polluants particuliers. Sur la troisième étape de purification des effluents récupération de proivodit de tous les polluants à un certain niveau prédéterminé. Si le degré de purification est insuffisante, la quatrième étape nécessite un traitement des eaux usées, qui ispolzubtsya méthodes pour extraire des composés à l'état soluble.

L'application de méthodes spécifiques de traitement des eaux usées ou leur combinaison à chaque étape du traitement est déterminée par la composition chimique et les propriétés physiques des eaux usées. En fonction de la présence ou de l’absence de certaines classes de polluants dans le cycle, il est possible d’exclure certaines étapes du traitement de l’eau. Il n’est pas difficile de découvrir que les deuxième et troisième étapes de la purification font partie intégrante de tout système technologique de traitement des eaux usées. Ces étapes de purification - les première et deuxième étapes du traitement des eaux usées constituent la base de tout processus de purification. La première étape est le traitement préliminaire et la dernière - la purification en profondeur des eaux usées. Toutes les étapes du processus technologique de traitement des eaux usées de l'usine de production sont présentées dans la figure:

Phase préliminaire du traitement des eaux usées. Lorsque les effluents d'installations industrielles contiennent de grandes particules de solides en suspension ou des fibres (comme dans la production de matières céramiques et de silicate) ainsi que de l'huile minérale, nécessite un prétraitement minutieux des eaux usées, comprenant:

La sédimentation des eaux usées avec ou sans utilisation de réactifs chimiques, en fonction de la composition des effluents,

Filtration à travers des grilles ou des filtres à tamis,

Alimentation des eaux usées en filtres de gravier (nettoyage brut),

La coagulation (solutions de dosage de sels de fer ou d'aluminium),

L'extraction de substances nocives des eaux usées par des méthodes spéciales,

L'utilisation de pièges à huile pour le nettoyage des eaux usées provenant du pétrole et de l'huile.

Dans certaines conditions, un floculant doit être dosé dans les eaux usées pour agrandir les particules en suspension et les particules colloïdales et le processus de floculation.

La première étape du traitement des eaux usées. Il existe de nombreuses manières différentes de traiter les effluents de manière primaire, avec des rendements différents:

Traitement mécanique des eaux usées primaires,

Réactif traitement primaire amélioré avec faible dosage de produits chimiques,

Traitement primaire des solides en suspension,

Traitement biologique des eaux usées

Le traitement primaire des eaux usées est avant tout un traitement mécanique, ainsi qu'une réduction significative de la quantité de contamination. Cette étape est ambiguë. Les méthodes utilisées peuvent varier considérablement selon le principe du traitement des eaux usées.

La deuxième étape du traitement des eaux usées. La deuxième étape est l'étape principale du traitement des eaux usées, où la plupart des polluants sont récupérés. Lors du traitement à cette étape, outre les méthodes physico-chimiques, des procédés de dégradation biologique des déchets sont souvent utilisés. Les méthodes utilisées dans le traitement secondaire sont généralement suffisantes pour le traitement des effluents. Néanmoins, le traitement des eaux usées à des exigences strictes de MPC est parfois obtenu seulement après le stade de purification des eaux profondes. A ce stade, des méthodes physico-chimiques plus efficaces de purification et de dessalement de l'eau sont utilisées, telles que les technologies d'échange d'ions, la nanofiltration et l'osmose inverse.

Comment nettoyer les eaux usées: choisissez comment obtenir un fluide propre

Beaucoup de gens, en utilisant de l'eau purifiée, ne soupçonnent même pas par quelles méthodes cela est réalisé. Néanmoins, il existe maintenant un certain nombre de méthodes de nettoyage, telles que: mécanique, biologique, biochimique. chimique, physicochimique, qui, à leur tour, sont divisés en espèces. Dans un certain nombre de cas, ces méthodes sont appliquées de manière complexe. Lequel d'entre eux est le plus efficace - cela sera discuté ci-dessous.

La purification de l'eau à partir des diverses impuretés, des métaux lourds et de leurs composés présents est un processus technologique minutieux. Maintenant, il existe de nombreuses méthodes pour obtenir un liquide propre, différentes manières de traiter les eaux usées en fonction du degré de pollution et de la concentration d'impuretés dans l'eau.

Schéma des méthodes de nettoyage.

Pourquoi nettoyer les drains?

Le but principal de la purification est la destruction de la pollution de diverses natures et leur élimination. C'est un processus de production complexe dont les produits finis sont de l'eau purifiée. Ses paramètres sont amenés aux normes établies. Et les besoins en eau à des fins diverses sont très différents et augmentent régulièrement.

Méthodes de nettoyage

Le choix de la méthode de nettoyage dépend du type de contamination. Le plus souvent, la filtration maximale est obtenue en combinant différentes méthodes.

Parmi les différentes méthodes existantes, on peut distinguer les principaux types:

  1. Mécanique - le traitement des eaux usées est réalisé à partir d’impuretés insolubles.
  2. Produit chimique A ce stade, la neutralisation des acides et des alcalis se produit.
  3. Biochimique. En association avec des réactifs chimiques, on utilise des micro-organismes qui utilisent la pollution comme nourriture.
  4. Biologique Le traitement de l'eau a lieu sans utilisation de produits chimiques.
  5. Le traitement physico-chimique des eaux usées comprend plusieurs types, dont chacun sera considéré ci-dessous.

Mécanique

Traitement intégré des eaux usées.

Ils sont utilisés pour la purification préliminaire des effluents des contaminants insolubles et sont utilisés en combinaison avec d'autres espèces. Le nettoyage lui-même est effectué en plusieurs étapes.

Nettoyage

Au cours du processus de sédimentation, les particules d'une densité supérieure à celle de l'eau se déposent au fond et, avec une plus petite, elles remontent à la surface. Pour éclairer, il est possible de transporter du pétrole, de l'huile, des graisses, des terrains. De telles impuretés sont présentes dans les effluents industriels. Par la suite, ils sont retirés des installations de traitement et envoyés pour traitement.

Important! Pour séparer les suspensions solides naturelles, utilisez une version spéciale de cuves de sédimentation - des collecteurs de sable, tubulaires, statiques ou dynamiques.

Souche et filtration

Pour séparer les gros contaminants sous forme de papier, des chiffons, etc., des grilles sont utilisées. Pour capturer les particules fines avec une méthode mécanique de purification de l'eau, utilisez des filtres en tissu, poreux ou à grain fin. Dans le même but, on utilise des micro-crépines constituées d'un tambour équipé d'une grille. Le lavage des substances séparées dans la trémie-collecteur se fait sous l'influence de l'eau, qui passe par les buses.

Biochimique

Le système de traitement des eaux usées, qui utilise des micro-organismes spéciaux en train de travailler avec des produits chimiques, est de deux types:

Le premier effectue la purification de l'eau dans des conditions naturelles. Cela peut être des réservoirs d'eau, des champs d'irrigation où un nettoyage supplémentaire du sol est nécessaire. Ils se caractérisent par une faible efficacité, une forte dépendance aux conditions climatiques et la nécessité de vastes zones.

Ces derniers fonctionnent dans un environnement d'un environnement artificiel, où des conditions favorables sont créées pour les micro-organismes. Cela améliore considérablement la qualité du nettoyage. Ces stations peuvent être divisées en trois types: aérotars, bio et aérofiltres.

  1. Aerotanks. La biomasse productive est une boue activée. À l'aide de mécanismes spéciaux, il se mélange aux effluents livrés en une seule masse.
  2. Un biofiltre est un dispositif permettant de remplir un filtre. Pour cela, des matériaux tels que le laitier, le gravier d'argile expansé sont utilisés.
  3. Le filtre à air est construit sur le même principe, mais l'air est forcé dans la couche filtrante.

Biologique

Les méthodes biologiques de traitement des eaux usées sont utilisées en cas de contamination de nature organique. Un effet plus important est observé lors de l'utilisation de bactéries aérobies. Mais pour assurer leur vie nécessite de l'oxygène. Par conséquent, lorsqu’elle fonctionne dans des conditions artificielles, l’injection d’air est nécessaire, ce qui entraîne une augmentation des coûts.

L'utilisation de microorganismes anaérobies réduit les coûts, mais son efficacité est inférieure. Pour améliorer la qualité de la filtration, une purification supplémentaire des effluents préalablement traités est effectuée. Pour cela, utilisez le plus souvent des azurants de contact, qui sont des filtres multicouches. Moins souvent - microfiltres.

Le traitement des eaux usées par cette méthode les soulage des impuretés toxiques, mais simultanément il y a une saturation en phosphore, azote. Le déversement de cette eau perturbera le système écologique du réservoir. L'élimination de l'azote est effectuée par d'autres moyens.

Physicochimique

Méthode physico-chimique de purification.

Ce procédé de purification permet de séparer des effluents des mélanges de composés inorganiques finement dispersés et dissous et de détruire des substances organiques difficilement oxydable. Il existe plusieurs types de nettoyage, dont le choix dépend du volume d'eau et de la quantité d'impuretés qu'il contient.

La coagulation

Ce type implique l'introduction de réactifs chimiques: sels d'ammonium, fer, etc. Les impuretés nocives se déposent sous forme de flocons, après quoi leur élimination n'est pas difficile. Au cours de la coagulation, les particules fines fusionnent en grands composés, ce qui augmente considérablement l'efficacité du processus de dépôt. Cette méthode de purification sépare la plupart des inclusions indésirables des effluents. Il trouve une application dans la construction de systèmes de purification industriels.

Floculation

Afin d'accélérer le processus de formation d'un précipité, une floculation est en outre appliquée. Les composés moléculaires du floculant au contact des impuretés nocives sont combinés en un seul système, ce qui permet de réduire la quantité de coagulant. Les flocons, précipités, sont éliminés mécaniquement.

Les floculants sont d'origines diverses: naturel (dioxyde de silicium) et synthétique (polyacrylamide). Sur la floculation vitesse de traitement des additifs qui influent sur l'ordre des réactifs, la température et le niveau de contamination de l'eau, la fréquence et la puissance sont mélangés. Le temps passé dans le mélangeur est de 2 minutes et le contact avec les réactifs est d'une heure. Ensuite, clarifiez l'eau dans les réservoirs de sédimentation. Réduire les coûts coagulants et floculants permet le traitement des eaux usées à double où le règlement d'origine est réalisée sans l'utilisation des réactifs.

Adsorption

Important! Il existe un certain nombre de substances capables d'absorber les impuretés nocives. C'est la base de la méthode d'adsorption. Comme réactifs, utiliser du charbon actif, de la montmorillonite, de la tourbe, des aluminosilicates.

Le traitement des eaux usées de cette manière donne une grande efficacité, permet de supprimer divers types de pollution. L'adsorption est de deux types: régénératrice et destructive.

La première option est due à l'élimination des impuretés nocives du réactif et seulement après leur recyclage. Dans le second cas, ils sont détruits simultanément avec l'adsorbant.

Extraction

Les impuretés nocives sont placées dans un mélange constitué de deux liquides qui ne se dissolvent pas les uns dans les autres. Appliqué lorsqu'il est nécessaire d'éliminer les matières organiques de l'effluent.

La méthode repose sur l'ajout d'une certaine quantité d'agent d'extraction. Dans le même temps, des substances nocives quittent l'eau et se concentrent dans la couche créée. Lorsque leur contenu atteint la valeur maximale, l'extrait est supprimé.

Méthode d'échange d'ions

En raison des échanges entre les phases de contact, il est possible d’éliminer les éléments radioactifs: plomb, arsenic, composés du mercure, etc. Avec une teneur élevée en substances toxiques, cette méthode est particulièrement efficace.

Produit chimique

Toutes les méthodes chimiques de traitement des eaux usées reposent sur l'ajout de réactifs qui transforment les substances dissoutes en un état suspendu. Après cela, ils sont enlevés sans aucune difficulté.

Comme réactifs s'appliquent:

  • oxydants (ozone, chlore);
  • alcalin (soude, chaux);
  • acide.

Neutralisation

Le traitement des eaux usées de manière similaire neutralise les bactéries pathogènes, affiche le niveau de pH à la norme requise (6,5-8,5). Pour ce faire, appliquez les méthodes suivantes:

  • mélanger les alcalis et les acides sous forme de liquides;
  • les réactifs chimiques sont introduits;
  • filtrer les effluents contenant des acides;
  • neutraliser les gaz avec une solution alcaline et acide-ammoniac.

L'oxydation

Lorsqu'il n'est pas possible d'éliminer mécaniquement les impuretés et de décanter, l'oxydation est utilisée. Les réactifs dans ce cas sont l'ozone, le dichromate de potassium, le chlore, la pyrolusite, etc. L'ozone est rarement utilisé en raison du coût élevé du procédé et à des concentrations élevées, il est explosif.

Important! L'essence de la méthode: l'état physique de tous les contaminants nocifs est rétabli, puis ils sont éliminés par flottation, sédimentation ou filtration.

Lorsqu'il est nécessaire de purifier de l'arsenic, du mercure, du chrome, utilisez cette méthode.

La flottation

Méthode de flottation - nettoyage sous l'influence de l'air sous haute pression

C’est ainsi que l’émergence de débris sur la surface est obtenue en ajoutant des courants d’air vortex dans les eaux usées. L'efficacité de la méthode dépendra de l'hydrophobicité des particules. La résistance des bulles d'air à la destruction est augmentée par l'addition de réactifs.

L'efficacité du traitement des eaux usées par diverses méthodes de clarté peut être présentée sous la forme d'un tableau.

Étapes du traitement des eaux usées industrielles

Les groupes de méthodes suivants sont au cœur de tous les systèmes technologiques existants pour le nettoyage des eaux usées huileuses:

· Physicochimique et électrochimique;

Le schéma classique comprend trois étapes de purification: 1) nettoyage mécanique des impuretés grossières (solides et liquides); 2) nettoyage physico-chimique des particules colloïdales, neutralisation des eaux alcalines sulfureuses; 3) purification biologique des impuretés dissoutes. En outre, le post-traitement des eaux usées traitées biologiquement est effectué.

Dans certaines plantes étrangères, une méthode de sorption est utilisée pour purifier les impuretés dissoutes.

La figure montre les résultats d'une étude de l'état des produits pétroliers dans les eaux usées et, par conséquent, de la justesse du choix de la méthode de purification de ces eaux.

Les domaines d'utilisation efficace des différentes méthodes de nettoyage se caractérisent par une différence d'état des produits pétroliers dans les eaux usées.

Dans le processus de développement d'un schéma technologique pour le traitement des eaux usées contenant des produits pétroliers, il est nécessaire de prendre en compte l'état d'agrégation de ces contaminants dans les effluents.

Les produits pétroliers dans les eaux usées de surface se trouvent le plus souvent dans trois états de base:

· Dans une dissolution moléculaire, avec une taille de particule de 10-5> d> 10-7 m;

· Émulsifié, avec une taille de particules de 10-3> d> 10-5 m;

· Dispersé, avec une taille de particule d> 10-3 m.

La pollution contenue sous forme de dispersion peut précipiter et être également libérée sous forme de film à la surface de l'eau lors de la sédimentation.

Les méthodes de traitement des eaux usées industrielles combinées par un schéma sont organisées dans un certain ordre selon le principe: la séquence de purification est simple à complexe. Tout d'abord, les méthodes sont utilisées pour éliminer les impuretés du groupe I, puis II, etc. Dans le même temps, la teneur en eau de chaque groupe d’impuretés est contrôlée séparément à tous les stades de la purification, car l’étape précédente doit garantir la qualité de l’eau, ce qui permettra d’utiliser la méthode de nettoyage suivante.

Au premier stade, les produits pétroliers et les impuretés mécaniques sont éliminés dans les pièges à huile. Un piège à huile typique est un puisard rectangulaire horizontal. les pièges à huile sont conçus pour la sédimentation de produits pétroliers grossièrement dispersés. Les pièges à huile ouverts typiques sont constitués de structures préfabriquées en béton armé. Cinq types de pièges à huile sont utilisés, différant par la capacité d'une section. Les produits résineux lourds précipitent. L'émergence d'huile sur la surface de l'eau se produit dans une chambre de décantation. L'huile est éliminée par les tuyaux de collecte d'huile. La vitesse de déplacement de l'eau dans les pièges à huile varie entre 0,005 et 0,01 m / s. Pour les particules d'huile d'un diamètre de 80-100 μm, la vitesse de flottaison est de 1 à 4 mm / s. Les pièges à huile horizontaux ont au moins 2 sections. La largeur des sections est de 2 à 3 m, la profondeur de la couche d'eau décantée est de 1,2 à 1,5 m, le temps de décantation est d'au moins 2 heures. La teneur en huile résiduelle dans de l'eau est de 100 mg / piège l'huile des eaux usées l.Posle sont introduits dans le traitement physico-chimique de l'huile colloïdale en utilisant le procédé de coagulation.

On distingue ainsi les étapes suivantes du traitement des eaux usées industrielles (PSV):

La troisième étape de purification des eaux usées industrielles est la purification biologique des impuretés dissoutes dans les aérotanks. Aerotank est une piscine extérieure équipée de dispositifs d'aération forcée. Ils sont à deux, trois et quatre couloirs. La profondeur des aérotanks est de 2 à 5 m.

Pour les eaux usées, il est proposé d'utiliser un système de nettoyage en une étape dans le bassin d'aération.

Dans l'aérotransporteur, l'eau et les boues sont acheminées vers le haut de la structure et le mélange est éliminé à la fin. Théoriquement, le régime d'écoulement est un piston sans agitation longitudinale. En pratique, le mélange longitudinal est considérable. Une concentration accrue de contaminants au début de la structure assure une augmentation du taux d'oxydation. La modification de la composition de l'eau sur la longueur de l'aérodrome rend difficile l'adaptation de la boue et réduit son activité.

La concentration de boues activées dans le bassin d'aération est de 2-3 g / l, le débit d'air est de 20-25 m3 pour 1 m3 d'eau purifiée.

Après le bassin d'aération, le mélange de boues est envoyé dans le puisard, où les boues sont séparées de l'eau. La majeure partie de la boue est renvoyée dans le bassin d'aération et son excès est prélevé.

À partir du puisard, les eaux usées sont acheminées vers le bassin biologique pour une purification plus poussée.

La méthode la plus efficace et la plus répandue pour la purification à partir de solides en suspension dispersés grossièrement est la méthode de séparation mécanique sans réactif. Etant donné que par, dans la première étape, il est avantageux d'effectuer le nettoyage par sédimentation dans l'emploi de l'état des pièges à huile des eaux usées industrielles contiennent de l'huile avec un gros de la douleur à concentration élevée de particules colloïdales (respectivement 150 mg / l et 100 mg / l). Ces stations d'épuration peuvent éliminer 96 à 98% des impuretés grossières. De plus, cette méthode est moins coûteuse du point de vue économique, car elle ne nécessite pas l'utilisation de réactifs et des installations supplémentaires pour leur préparation.

Lorsque le réactif et un procédé pour la clarification de la décoloration de l'eau réalisées produits chimiques de traitement spéciales - coagulants (parfois avec l'addition de floculants), qui fournissent une précipitation plus complète et plus rapide des particules en suspension causant la turbidité et la couleur de l'eau.

L'adhérence à des hydroxydes d'aluminium ou de fer et des matériaux finement divisés: 1) filtrer la suspension coagulée à travers la charge de particules à la suspension coagulée après la construction de la première étape avec une concentration de pas plus de 10 à 15 mg / l est effectuée sur les filtres à double couche, et à gros grains à l'aide de floculants pour l'intensification du processus; 2) Filtration en utilisant un phénomène de coagulation de contact sur les clarificateurs de contact et des filtres pour matières en suspension avec une concentration de 150 mg / l à l'utilisation de sulfate d'aluminium ou le chlorure ferrique, le polyacrylamide et l'acide silicique actif; 3) le traitement de l'eau avec des coagulants et l'élimination subséquente des suspensions sont effectués à l'aide d'un complexe d'installations: installations pour la préparation de réactifs, mélangeurs, chambres de floculation, électrolyseurs et clarificateurs.

L'agrégation avec des floculants comprend le traitement de l'eau avec des coagulants à l'aide de floculants et l'élimination subséquente des agrégats par sédimentation et filtration (sans restriction de la concentration des solides en suspension).

LR5. Méthodes de traitement des eaux usées

METHODES DE TRAITEMENT DES EAUX USÉES

Objectif: étudier les méthodes existantes de traitement des eaux usées.

Classification des eaux usées

Les eaux usées des entreprises industrielles, municipales et de transport, des eaux usées de surface avant d’entrer dans les réservoirs naturels doivent être nettoyées. Les eaux usées peuvent être divisées en trois types:

• technologique (ou production) - utilisé dans le processus technologique;

• Ménage (ou communal) - des unités sanitaires des locaux de production et de non-production, des douches formées lors du nettoyage des locaux, dans les cantines, les restaurants, les bâtiments résidentiels, les services publics, etc.

• surface - pluie (tempête) formée lors de la fonte des neiges et autres eaux ayant traversé des zones contaminées.

Les eaux usées comprennent les polluants suivants: minéraux (solutions de sels minéraux, alcalins, acides, laitiers, sable, argile, etc.); organique (pollution d'origine végétale, animale et chimique); bactérienne (champignons, bactéries diverses).

Écologiquement et économiquement, seul le système de circulation d'eau est optimal dans la production. L'utilisation du recyclage de l'eau permet des dizaines de fois pour réduire la consommation d'eau naturelle, mais à cause des pertes inévitables dans le cycle de production est complètement les systèmes de circulation d'eau fermés à ce jour n'existent pas.

METHODES DE TRAITEMENT DES EAUX USÉES

Traitement mécanique des eaux usées

Les eaux usées contiennent des particules en suspension de substances insolubles et légèrement solubles. Les particules solides et liquides en suspension forment trois types de systèmes dispersés avec de l'eau:

• systèmes à dispersion grossière avec des particules supérieures à 0,1 μm (suspensions - phase distribuée - particules solides, émulsions - phase distribuée - particules liquides);

• systèmes colloïdaux avec des particules de taille allant de 1 nm à 0,1 µm;

• de vraies solutions avec des tailles de particules adaptées à la taille des molécules et des ions individuels.

Le choix du type d'équipement pour le traitement mécanique des eaux usées dépend de la taille des particules polluantes, de leurs propriétés physico-chimiques, de la concentration en particules, du débit des eaux usées et du degré de purification requis.

Au départ, il y a une séparation des plus grands morceaux de polluants au cours de l'effort, qui, au début d'installations de traitement établissent réseau spécial et tamis qui favorisent la libération des eaux usées grande matériau insoluble jusqu'à 25 mm et les contaminants plus petits que la poursuite du processus de traitement des effluents empêchent fonctionnement normal de l'équipement de traitement.

Le sable est capturé avec du sable. Peskolovki se présente sous la forme d'appareils horizontaux ou verticaux préfabriqués en béton armé, de section rectangulaire ou circulaire. La profondeur du sable est inférieure à 0,25 - 1 m, la vitesse de l'eau est d'environ 0,3 m / s. Les sédiments de la fosse sont enlevés par un ascenseur hydraulique.

La structure principale du traitement mécanique des eaux usées provenant de la sédimentation ou des impuretés dispersées grossières flottantes est un puisard. En fonction de la direction du mouvement de l'eau, on distingue les décanteurs horizontaux, verticaux et radiaux. L'efficacité des réservoirs de sédimentation est de 40 à 60%. Le temps de décantation est de 1 à 1,5 heure et la profondeur des réservoirs de sédimentation est de 1,5 à 4 m, la largeur est de 6 à 9 m Dans le décanteur horizontal, le mécanisme racleur déplace les sédiments vers la fosse. À partir de la fosse, les sédiments sont éliminés par des pompes, des hydroélévateurs et des grappins.

Eaux usées contenant des impuretés avec une densité de densité d'eau moins élevée (adjuvants flottants) - huiles et produits pétroliers, résines, huiles, graisses

et d'autres, - nettoyés par sédimentation dans des pièges à huile, des séparateurs de graisse et d'huile. Leurs conceptions sont similaires à celles des réservoirs de sédimentation. Le convoyeur racleur déplace le sédiment solide de décantation vers la fosse et l'huile flottante vers les tubes à vide rotatifs à fentes. L’épaisseur de la couche d’huile flottante peut atteindre 0,1 M. La hauteur de la couche d’eau dans les pièges à huile est de 1,2 à 2 m, la vitesse de l’eau est de 4 à 6 mm / s et le temps de sédimentation est d’au moins 2 h.

La filtration est utilisée pour éliminer les impuretés solides ou liquides insolubles, finement dispersées et mal durcissables des eaux usées. Le processus de filtration est effectué en faisant passer le liquide à travers des chicanes poreuses pour retenir les substances dispersées. Le processus est dû à la différence de pression avant et après la couche filtrante. Comme les cloisons poreuses utilisent des feuilles de métal et des filets, des tissus, divers matériaux granulaires - sable de quartz, anthracite, pierre concassée

et similaires. A la fin du cycle de travail, le nettoyage (régénération) de la cloison est effectué, en règle générale, avec de l'eau purifiée, en l'amenant dans la direction opposée au mouvement des drains pendant le processus de nettoyage.

À la suite du nettoyage mécanique, les eaux usées doivent être nettoyées jusqu’à ce qu’elles puissent être rejetées dans le sol.

Méthodes de nettoyage chimique

Les méthodes chimiques de traitement des eaux usées sont utilisées pour éliminer les contaminants dissous. Les méthodes chimiques de traitement des eaux usées comprennent la neutralisation, l'oxydation et la réduction. Ces méthodes sont associées à la consommation de divers réactifs et donc coûteuses.

Avant d'être déversé dans des réservoirs naturels, les eaux usées doivent être neutralisées. On considère que l'eau chimiquement neutre a un pH = 6,5 - 8,5. La neutralisation des eaux usées peut être réalisée de la manière suivante: mélange des eaux usées acides et alcalines générées dans diverses installations; ajout de réactifs; absorption, gaz acides par les puits alcalins ou absorption de l'ammoniac par les eaux acides; filtration des eaux acides par des matériaux neutralisants.

L'équipement principal pour réaliser le processus de neutralisation est un récipient (réacteur) équipé d'un dispositif d'agitation ou d'un barboteur pour l'alimentation en air. En tant que réactifs de neutralisation, on utilise du lait NaOH, KOH, NH 4 OH, Ca (OH) 2 à 5 à 10% de chaux active. En tant que matériaux neutralisants pendant la filtration, de la magnésite, de la dolomite, du calcaire, des déchets solides (cendres, scories) sont utilisés.

L'oxydation des eaux usées est effectué avec du chlore, dioxyde de chlore, le peroxyde d'hydrogène, l'oxygène atmosphérique, le dioxyde de manganèse, le permanganate de potassium, l'ozone et d'autres. L'agent oxydant le plus courant dans la purification des eaux usées est un groupe chloro. Dans un appareil pour la purification de l'eau par chloration en même temps que chloro chimiques de nettoyage désinfecter les eaux usées.

Pour l'épuration des eaux usées provenant des produits pétroliers, des phénols, des substances tensioactives, des hydrocarbures aromatiques, des cyanures et d'autres substances, l'ozone est considéré comme prometteur. L'ozonisation des eaux usées peut éliminer simultanément les saveurs et les odeurs, désinfecter et décolorer l'eau. L'ozone pur est explosif et extrêmement toxique, de sorte que l'ozone alimente les eaux usées sous forme de mélange ozone-air. Les méthodes d'adsorption, de catalyse ou de destruction thermique sont utilisées pour purifier les gaz résiduels provenant de l'appauvrissement de la couche d'ozone.

La récupération sert à éliminer le mercure, le chrome et les composés de l'arsenic des eaux usées, dans lesquels du sulfite de fer, de l'hydrosulfite de sodium, de l'hydrazine, de l'hydrogène sulfuré ou de la poudre d'aluminium sont introduits dans l'eau.

Méthodes physico-chimiques de purification

Le processus d'agrandissement de petites particules (1-100 microns) avec élimination ultérieure par gravité s'appelle la coagulation. Si la densité de ces particules est inférieure au poids spécifique de l'eau (particules émulsionnées d'huile, graisse, etc.), le processus est appelé floculation. Par analogie avec un colon et un piège à huile dans les coagulants et les floculants, l'enlèvement

des impuretés apparaissent respectivement dans la partie inférieure ou supérieure de l'appareil. Au cours de la coagulation, des coagulants (sels d'aluminium, sels de fer ou leurs mélanges) sont ajoutés à l'eau, qui forment des flocs d'hydroxydes métalliques précipitant les particules sous l'action de la gravité. Les floculants sont l'amidon, la dextrine, l'éther, le dioxyde de silicium.

La flottation est utilisée pour éliminer les particules mal installées, ainsi que pour éliminer les substances dissoutes, notamment les surfactants, les déchets de raffinerie, les fibres artificielles et la production de pâtes et papiers.

Les avantages du procédé de flottation sont la continuité du processus, les faibles coûts, la simplicité de l'instrumentation, la sélectivité, le degré élevé de purification (95 - 98%), la possibilité de récupérer les substances piégées. Inconvénient de la flottation est l'utilisation dans le processus de substances nocives (par exemple, les phénols).

L'essence de la flottation est la suivante. Les eaux usées sont saturées en gaz, le plus souvent en air. En remontant, les bulles d'air adhèrent aux particules solides dispersées dans l'eau et une couche de mousse présentant une concentration de particules plus élevée apparaît à la surface de l'eau que dans les eaux usées d'origine. La taille des particules éliminées est de 0,2 à 1,5 mm. Comme agents moussants, l'huile de pin, le créosol et les phénols sont ajoutés à l'eau. Ensuite, la couche de mousse est retirée de l'appareil et les eaux usées entrent dans la phase de traitement suivante.

L'adsorption est utilisée pour le traitement des eaux usées profondes dans les systèmes de consommation d'eau fermée et de post-traitement des eaux usées à partir de substances organiques, y compris celles qui ne sont pas biodégradables.

L'adsorption est l'adhérence des particules dans un milieu nettoyé aux sorbants solides. Comme sorbants, les charbons actifs, les sorbants synthétiques, certains déchets de production (cendres, scories, sciure de bois) sont utilisés. Le processus se produit dans les installations d'adsorption d'un adsorbant sous agitation avec de l'eau, sa filtration à travers un lit d'adsorbant ou un lit fluidisé. La taille de particule de l'adsorbant est de 0,1 mm. Un problème grave est la purification (régénération) ultérieure du sorbant. Ce procédé présente plusieurs avantages, notamment un haut degré de purification (80 - 95%), la possibilité de piégeage de substances toxiques à des concentrations faibles, les eaux usées contenant plusieurs substances nocives, ainsi que leur régénération (doispolzovaniya).

Les méthodes de purification par échange d'ions sont utilisées pour extraire les métaux des métaux (cuivre, nickel, plomb, etc.), les composés du phosphore, l'arsenic, les composés cyanurés, les substances radioactives. La méthode permet d'utiliser des substances de valeur. L'échange d'ions est largement utilisé dans les procédés de dessalement et de traitement de l'eau pour les besoins énergétiques.

L'échange d'ions est un processus d'interaction d'une solution avec une phase solide, capable d'échanger des ions contenus avec des ions,

présent dans la solution. Les solides qui échangent des ions sont appelés échangeurs d'ions. Les ionites, qui absorbent les ions positifs des solutions, sont appelés cationites, et les ions négatifs sont appelés échangeurs d'anions. Les ionites peuvent être des substances naturelles ou des substances obtenues artificiellement. Les échangeurs d'ions naturels inorganiques comprennent les zéolites, les matériaux argileux, les feldspaths, les micas, etc. Echangeurs d'ions synthétiques inorganiques - gels de silice, hydroxydes d'aluminium, de chrome et de zirconium. Les ionites organiques naturels sont les acides humiques des sols, les sulfo-gels. La plus grande importance pratique est constituée par les échangeurs d'ions artificiels organiques - les résines échangeuses d'ions ayant une surface développée. La régénération de l'adsorbant et des échangeurs d'ions est réalisée par des méthodes chimiques. Les avantages du procédé sont la capacité de récupérer des substances précieuses à partir d’impuretés, un degré élevé de purification, l’élimination de substances hautement toxiques, y compris les super-éthoxicants. Cette méthode est coûteuse, elle nécessite une organisation claire du processus et la solution du problème de la régénération des échangeurs d'ions.

L'extraction est utilisée à une concentration relativement élevée de substances nocives (phénols, huiles, acides organiques, ions métalliques); la concentration doit être d'au moins 3 -4 g / l. A plus faible concentration, il est plus économique d'utiliser l'adsorption. Le processus d'extraction comprend trois étapes: mélange intensif des eaux usées avec un agent d'extraction (solvant organique), séparation de l'eau propre et pollution, régénération des contaminants. Cette méthode est utilisée lorsque le coût des substances éliminées (par exemple, les métaux précieux) compense les coûts du processus.

Désorption, la désodorisation et le dégazage - un processus de traitement des eaux usées d'impuretés volatiles (sulfure d'hydrogène, ammoniac, dioxyde de carbone), réalisée par soufflage d'air ou l'eau par un gaz inerte. La désodorisation nettoie l’eau des mercaptans, des amines, des aldéhydes; À l'aide du dégazage, les substances à l'origine de la corrosion sont éliminées de l'eau.

L'osmose inverse est une diffusion à sens unique d'un solvant à travers une membrane semi-perméable séparant la solution d'un solvant pur ou d'une solution de concentration inférieure, tandis que les membranes laissent entrer les molécules de solvant et retardent les substances dissoutes. Avec l'osmose inverse, les particules ne dépassant pas les dimensions des molécules de solvant (0,0001 - 0,001 μm) sont conservées, avec une ultrafiltration, les tailles des particules retardées sont de 0,001-0,02 μm. La pression requise pour réaliser le procédé d'osmose inverse est de 6-10 MPa, le processus d'ultrafiltration est de 0,1-0,5 MPa. Étant donné que cette méthode est effectuée au niveau moléculaire, elle nécessite des coûts considérables, mais permet une purification en profondeur à partir de substances hautement toxiques.

Les méthodes électrochimiques comprennent l'oxydation anodique et la réduction cathodique, l'électrocoagulation, l'électroflottation et l'électrodialyse. Les processus énumérés se produisent sur les électrodes à

en traversant l'eau un courant électrique constant. La purification finale est effectuée par des procédés électrochimiques eaux usées récupérées cyanures, des thiocyanates, des amines, des alcools, des mercaptans, des sulfures et des métaux lourds, sans l'utilisation de réactifs chimiques. L'inconvénient de la méthode est une intensité énergétique élevée.

Les dispositifs dans lesquels sont réalisés des procédés d'action électrochimique sur des solutions aqueuses sont appelés électrolyseurs. Dans la cellule, l'eau pénètre dans le réservoir avec des électrodes connectées à la source de courant. Sous l'action d'un champ électrique, les ions chargés positivement se déplacent vers l'électrode négative - la cathode et les ions chargés négativement - vers l'électrode positive - l'anode. Dans l'espace proche de la cathode, les processus de réduction ont lieu et, dans l'espace pré-anodique, les processus d'oxydation ont lieu.

L'électrolyse de l'eau traitée sur les électrodes produit des produits gazeux - hydrogène et oxygène. En raison des bulles de gaz, le processus d'électroflottation se poursuit. L'utilisation d'anodes solubles en acier ou en aluminium (ou l'ajout préalable de réactifs aux eaux usées) permet le nettoyage par électrocoagulation.

Traitement des eaux usées par méthode biologique

Les méthodes biochimiques sont utilisées pour purifier les eaux usées des substances organiques dissoutes et de certaines substances inorganiques (ammoniac, sulfure d'hydrogène, etc.). La méthode de purification repose sur la capacité des micro-organismes à utiliser des polluants pour leur nutrition.

Deux types de microorganismes sont utilisés pour le traitement des eaux usées:

- aérobie, afin de maintenir les fonctions vitales, de l'oxygène et une température d'au moins 6 ° C sont nécessaires (les températures optimales sont 2040 ° C);

- anaérobie, pour la durée de vie de laquelle l'oxygène n'est pas nécessaire.

Les microorganismes anaérobies sont utilisés pour le traitement des eaux usées avec une forte concentration de polluants (plus de 5 g / l) ou la neutralisation des boues d'épuration.

Les eaux usées destinées au traitement biochimique sont caractérisées par les valeurs de la DBO et de la DCO.

La DBO est la demande biologique en oxygène ou la quantité d’oxygène utilisée dans les processus d’oxydation biochimique des composés organiques.

pour une durée définie (2, 5, 8, 10, 20 jours) [mgO 2 / dm 3].

La DCO est la demande chimique en oxygène ou la quantité d'oxygène équivalente à la quantité d'oxydant consommée,

nécessaire pour l'oxydation de tous les agents réducteurs contenus dans les effluents [mgO 2 / dm 3].

Exemples de désignation: DBO 8 - demande biologique en oxygène pendant 8 jours; La DBO est une demande biologique complète en oxygène avant l'initiation des processus de nitrification. Les eaux usées biologiques sont traitées avec un rapport DBO / sol / DCO d'au moins 0,5.

Dans la purification aérobie, les microorganismes sont présents dans le limon actif ou le biofilm. Le limon actif se compose d'une substance solide non vivante et d'organismes vivants - bactéries, moisissures, levures, larves d'insectes, algues, etc. Le biofilm se forme à la surface solide des biofiltres et se compose de bactéries, de champignons, de protozoaires de levure, de rotifères et de vers. C'est une prolifération muqueuse de plus de 1 mm d'épaisseur. Le nombre de microorganismes dans le biofilm est inférieur à celui des boues actives.

Les méthodes anaérobies de neutralisation utilisent des boues actives contenant des bactéries anaérobies qui provoquent des processus de fermentation. Le procédé de fermentation du méthane est utilisé pour le traitement des eaux usées.

Les procédés de purification biochimique sont réalisés dans des conditions naturelles (champs de filtration, étangs biologiques) ou des structures artificielles (aérotanks, biofiltres).

Les champs de filtration sont des parcelles artificiellement divisées en sections, sur lesquelles les eaux usées sont distribuées de manière homogène, filtrées à travers les pores du sol. L'eau filtrée est recueillie dans des tuyaux de drainage et des fossés et s'écoule dans les plans d'eau. A la surface du sol, un film biologique est formé à partir de microorganismes aérobies capables de traiter des substances organiques. L'oxygène peut pénétrer dans le sol jusqu'à une profondeur de 30 cm; L'activité vitale des micro-organismes anaérobies entraîne une destruction plus profonde de la matière organique.

Les étangs biologiques sont des réservoirs spécialement créés avec une profondeur de 1 à 3 m, où se produisent des processus biochimiques naturels d'auto-épuration de l'eau dans des conditions aérobies et anaérobies. Les étangs sont construits pour le traitement biologique primaire et le post-traitement des eaux usées après les biofiltres et les aérobies. La saturation de l'eau par l'oxygène est due à l'aération atmosphérique naturelle et à la photosynthèse, mais une aération artificielle peut également être utilisée.

Les biofiltres sont des structures dans lesquelles les conditions sont créées pour l'intensification des processus de décomposition biochimiques naturels des substances organiques. Ce sont des réservoirs avec un matériau filtrant, un système de drainage et un dispositif de distribution d'eau. Les eaux usées sont régulièrement réparties sur la surface de chargement à l’aide de commutateurs électriques, filtrées et acheminées vers le décanteur secondaire. Sur la surface du filtre, un biofilm mûrit progressivement à partir de divers micro-organismes, qui remplissent la même fonction que dans les champs de filtration, à savoir substances organiques. Le biofilm mort est lavé avec de l'eau et retenu dans le décanteur secondaire.

Aerotanks - un réservoir qui reçoit les eaux usées après le nettoyage mécanique, la boue activée et l’air continuellement fourni. Les flocons de limon actif sont une biocénose de microorganismes aérobies, des minéralisateurs (bactéries, protozoaires, vers, etc.). Pour la vie normale des micro-organismes, une aération constante de l'eau est nécessaire. À partir du bassin d'aération, les eaux usées mélangées à la boue activée pénètrent dans les réservoirs de sédimentation secondaires où le limon se dépose. La plus grande partie retourne dans le bassin d'aération et de l'eau est fournie aux réservoirs de contact pour la chloration - la désinfection.

les systèmes d'épuration biologiques modernes comprennent le décanteur primaire, où la séparation préalable des matières en suspension, le traitement biologique de l'utilisation réelle des micro-organismes (aération, lits bactériens) et les réservoirs de décantation secondaire, dans lequel il y a séparation des micro-organismes (boues activées) d'eau purifiée. A partir des bassins de décantation secondaire de l'eau purifiée est envoyée dans un corps naturel de l'eau, la boue excessive formée dans le bassin d'aération - pour les lits de boue, et la boue restante est renvoyée au système de purification.

Pour effectuer la purification anaérobie du sédiment, qui se forme après la clarification des eaux usées, un appareil spécial est utilisé - la méthantank. La fermentation est effectuée à des températures de 30 à 55 ° C. Dans le processus de fermentation des eaux usées ou des sédiments, il se forme du biogaz pour la collecte des bouchons à gaz installés dans la partie supérieure de l'appareil. Le biogaz contient 60 à 65% de méthane et 30 à 35% de dioxyde de carbone, ce qui permet de l'utiliser comme combustible. Le précipité évacué après la fermentation est rendu inoffensif et biologiquement non dégradable.

des eaux usées de décontamination étape de purification biologique est transmis et non transmis en soi, est effectué avec du chlore gazeux, chlorure de chaux, et l'hypochlorite de sodium. Avec cette méthode (chloration), les bactéries pathogènes, les virus, les micro-organismes pathogènes sont détruits. Dans les systèmes de traitement des eaux usées, la méthode biologique est définitive et, après son application, les eaux usées peuvent être utilisées dans l’approvisionnement en eau recyclée ou rejetées dans les eaux de surface. L'ozonisation n'affecte pas la composition qualitative des substances minérales dissoutes contenues dans les eaux usées. Le nombre de bactéries après ozonation diminue en moyenne de 99,9%. Les bactéries sporogènes sont plus résistantes à l'ozone que les bactéries végétatives. L'effet de la désinfection par les ultraviolets repose sur leur effet sur les colloïdes protéiques et les enzymes du protoplasme des cellules microbiennes. L'eau traitée par rayonnement ultraviolet doit avoir une transparence suffisante, car l'intensité de pénétration des rayons ultraviolets est atténuée dans l'eau contaminée. Un facteur important dans le traitement de l'eau avec des lampes bactéricides est la résistance des bactéries au rayonnement.

ORDRE D'EXÉCUTION DES TRAVAUX DE LABORATOIRE

1. Énumérer les principales méthodes de traitement des eaux usées.

2. Distribuez le matériel de nettoyage ci-dessus selon les méthodes de nettoyage appropriées:

Aerotanks, étangs biologiques, biofiltres, graisseurs, pièges à huile, neutralisants, pièges à huile, installations d'oxydation au chlore actif, ozone; réservoirs de décantation, piège à sable, champs de filtration, grilles, tamis, flotteurs.

Équipement de nettoyage utilisé pour



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