Lorsque le traitement chimique des eaux usées est appliqué

3. NETTOYAGE CHIMIQUE DES EAUX USÉES

Le traitement chimique et physico-chimique est généralement utilisé pour les eaux usées industrielles dans les stations d’épuration locales. Dans le traitement local des eaux usées industrielles dans la plupart des cas, la préférence est donnée aux méthodes chimiques. Le nettoyage chimique est utilisé dans les cas où la libération d'impuretés est possible uniquement à la suite d'une réaction chimique entre l'impureté et le réactif.

Le traitement chimique des eaux usées industrielles peut être appliqué:

- en tant que méthode indépendante avant leur soumission au système d'approvisionnement en eau en circulation;

- avant de les abaisser dans un étang ou dans un réseau de drainage de la ville;

- pour le traitement préalable des eaux usées avant le traitement biologique ou physico-chimique;

- en tant que méthode de traitement en profondeur des eaux usées en vue de leur désinfection, décoloration ou extraction de leurs divers composants.

Les principales méthodes de nettoyage chimique comprennent la neutralisation, l’oxydation et la réduction. Le traitement électrochimique s'applique également aux méthodes d'oxydation.

Neutralisation des eaux usées

La neutralisation est utilisée pour traiter les eaux usées industrielles contenant des acides et des alcalis. La plupart des eaux usées acides contiennent des sels de métaux lourds qui doivent être séparés de ces eaux.

La neutralisation est effectuée aux fins suivantes:

- prévenir la corrosion des matériaux d'égout et des stations d'épuration;

- afin d'éviter de perturber les processus biochimiques dans les oxydants biologiques et dans les réservoirs;

- pour la précipitation de sels de métaux lourds à partir d'eaux usées.

Les mélanges dont le pH est compris entre 6,5 et 8,5 sont considérés comme pratiquement neutres. Par conséquent, il est nécessaire de neutraliser les eaux usées dont le pH est inférieur à 6,5 et supérieur à 8,5, tout en tenant compte de la capacité de neutralisation du réservoir ainsi que de la réserve alcaline des eaux usées urbaines. Les plus dangereux sont les drains acides, qui sont par ailleurs beaucoup plus courants que les alcalins. Le plus souvent, les eaux d'égout sont polluées par des acides minéraux: sulfurique, chlorhydrique, nitrique et leurs mélanges. En règle générale, la concentration d'acides dans les eaux usées ne dépasse pas 3%, mais il existe également des mélanges plus concentrés.

Il existe les moyens suivants pour neutraliser les eaux usées.

1) Neutralisation mutuelle des eaux usées acides et alcalines. Les modes de rejet des eaux usées contenant des acides et des alcalis épuisés sont généralement différents. L'eau acide est généralement rejetée dans les égouts tout au long de la journée et sa concentration est constante. L'eau alcaline est évacuée périodiquement à mesure que la solution alcaline est évacuée. Par conséquent, il est souvent nécessaire de disposer d'un réservoir régulateur pour les eaux alcalines. À partir du réservoir, ces eaux sont libérées de manière uniforme dans la chambre de réaction où, en les mélangeant avec des eaux usées acides, une neutralisation mutuelle se produit. Cette méthode est largement utilisée dans l'industrie chimique.

2) Neutralisation avec des réactifs (Ca (OH) hydraté utilisé)2 et chaux vive CaO, calciné N a2Avec3 et soude caustique). La chaux est utilisée pour la neutralisation sous forme de lait de chaux à une concentration de 5% ou en poudre. La méthode des réactifs est utilisée si les entreprises industrielles ne disposent que d’eaux usées acides ou alcalines, ou s’il est impossible d’assurer une neutralisation mutuelle.

Cette méthode est la plus largement utilisée pour neutraliser les eaux acides. Les ions métalliques étant presque toujours présents dans les eaux usées industrielles acides et alcalines, la dose de réactif est déterminée en tenant compte de la précipitation des sels de métaux lourds. Les processus de neutralisation des réactifs des eaux usées industrielles sont réalisés dans des installations ou des stations de neutralisation.

Le temps de contact des eaux usées et du réactif doit être d'au moins 5 minutes. Pour les eaux usées acides contenant des ions de métaux lourds dissous, cette durée doit être d'au moins 30 minutes.

3) Neutralisation des eaux usées acides par filtration sur des matériaux neutralisants (chaux, calcaire, craie, magnésite, dolomite). La neutralisation des eaux usées d'acide chlorhydrique, nitrique et sulfurique à une concentration en acide sulfurique d'au plus 1,5 g / l est effectuée sur des filtres en fonctionnement continu avec un mouvement vertical d'eau neutralisée. Lorsque la concentration en acide est supérieure à 1,5 g / l, la quantité de sulfate de calcium formée dépasse sa solubilité (2 g / l) et il commence à précipiter, ce qui entraîne l'arrêt de la neutralisation.

L'utilisation de tels filtres est possible à condition qu'il n'y ait pas de sels dissous de métaux lourds dans les eaux usées acides, car à pH> 7, ils précipiteront sous forme de composés insolubles qui obstrueront complètement les pores du filtre.

Les principaux paramètres du processus de neutralisation:

- taille des fractions du matériau de chargement - 3... 8 cm;

- le débit de filtration estimé dépend du type de matière première, mais ne dépasse pas 5 m / h;

- durée de contact d'au moins 10 minutes.

4) Neutralisation des eaux usées alcalines par les gaz de combustion. L'utilisation de gaz résiduaires contenant du dioxyde de carbone, du soufre et de l'azote et d'autres gaz acides pour neutraliser les eaux usées permet non seulement de neutraliser les eaux usées, mais également de purifier très efficacement les gaz eux-mêmes des composants nocifs. La neutralisation est effectuée dans un équipement d'absorption de colonne.

Le choix de la méthode de neutralisation dépend de nombreux facteurs:

- le type et la concentration des acides dans les eaux usées industrielles;

- débit et mode d'admission des eaux usées à neutraliser;

- la présence de réactifs, les conditions locales, etc.

Sur la fig. 3.1 montre un neutralisant alcalin pour eaux usées avec des gaz de combustion.

Fig. 3.1. Neutralisant alcalin des effluents avec gaz de combustion

Traitement des eaux usées chimiques

Les méthodes chimiques utilisées dans le traitement des eaux usées sont appliquées lorsqu'il est nécessaire de neutraliser, oxyder et restaurer les contaminants dans les effluents. Le procédé d'oxydation comprend également le traitement électrochimique de l'eau. Ce dernier est souvent utilisé pour extraire les impuretés dissoutes, si nécessaire, afin de fournir une alimentation en eau recyclée.

Parfois, le traitement chimique dans les stations d’épuration est soumis aux eaux usées avant leur dépollution. Dans ce cas, le coût de ce dernier est réduit et son efficacité augmente. Le plus souvent, le nettoyage chimique est utilisé au stade final - pour une purification supplémentaire des eaux usées avant d’être déversé dans les eaux superficielles, sur le relief.

Neutralisation des déchets

Le processus de neutralisation des eaux usées dans les stations d’épuration mobiles et locales et autres types de systèmes de traitement consiste à amener leur valeur du pH (pH) à des normes comprises entre 6,5 et 8,5. Avec de telles valeurs, les eaux sont déjà considérées comme non dangereuses pour l'homme et la nature et peuvent être réutilisées, par exemple, dans la technologie de lavage de voiture.

En pratique, les effluents de la plupart des entreprises qui entrent dans une station d’épuration ont presque toujours des valeurs de pH très différentes de la normale à la normale et contiennent soit des acides, soit des alcalins. La prédominance de certains détermine la réaction alcaline ou acide de l’effluent.

Les deux situations sont défavorables, car elles entraînent la corrosion prématurée de diverses pièces, assemblages, réservoirs, canalisations entrant dans des stations d’épuration mobiles ou locales, pouvant perturber les processus biochimiques dans les réservoirs et les systèmes de traitement des eaux usées.

La neutralisation des eaux usées est l’une des orientations importantes des activités de la société nationale Ekovodstroytech, qui vise à créer un cycle à part entière en Russie pour le développement et la production de tous les équipements nécessaires à un traitement des eaux usées de haute qualité. Son véritable succès dans cette direction est la mise sur le marché d’une station d’épuration des eaux usées unique en son genre (Figure 1).

Fig. 1 Vue générale de la station de neutralisation des eaux usées

Cette installation est novatrice dans les solutions techniques et technologiques, bon nombre de ses décisions sont des inventions, pour lesquelles des brevets russes et des documents de sécurité d’autres pays ont été obtenus. La station est unique par ses caractéristiques et son prix abordable, ce qui la rend compétitive par rapport aux produits étrangers lorsqu’elle regroupe tous les types de stations d’épuration locales.

Technologies utilisées pour neutraliser les déchets

Une réaction acide-base neutre est envisagée lorsque le pH des eaux usées est compris entre 6,5 et 8,5. Leurs fluctuations, quelle que soit la direction prise, expliquent la direction du ruissellement avant la neutralisation. Cela devrait être fait lors du rejet de l'eau dans les stations d'épuration urbaines (municipales), dans le réservoir, sur le relief.

Le développement d'un schéma technologique pour la neutralisation des eaux usées, la sélection d'équipements de capacité répondant aux besoins d'usines de traitement spécifiques, par exemple mobiles, prennent toujours en compte:

  • la possibilité de neutralisation mutuelle des acides et des alcalis entrant dans les égouts;
  • la présence d'une réserve alcaline, qui est l'un des indicateurs de l'eau polluée par les ménages;
  • la capacité de neutralisation naturelle de l'eau des masses d'eau.

Habituellement, les fabricants de stations de neutralisation, qui sont également typiques d’Ekovodstroytech, proposent aux consommateurs deux types de produits qui fonctionnent dans des versions à flux et à contact. Les deux conviennent parfaitement à tous les types d'installations de traitement des eaux usées, mais la première solution est préférable pour les débits d'effluent élevés et la seconde pour les effluents mineurs.

Dans l’équipement de neutralisation des eaux usées, on propose généralement aux clients l’une des trois façons de mettre en œuvre cette méthode chimique: dans les entraînements, dans les puisards, dans les illuminateurs. Le choix dépend de divers calculs, des conditions locales, de la possibilité de stockage à long terme des eaux polluées. Les derniers (jusqu'à 10-15 ans) peuvent être équipés, par exemple, de récipients accumulateurs de la marque "NOT" (Figure 2), dont un grand choix est proposé aux clients intéressés par la société Ekovodstroytech.

Fig. 2 Vue générale du réservoir de stockage "Ekovodstroytekh-NE"

La neutralisation de l'effluent consiste principalement à lier des acides, des alcalis, en ajoutant divers produits chimiques à l'effluent. Le résultat est une suspension qui précipite, dont le volume détermine:

  • le nombre d'ions acides, de métaux dans l'eau de source;
  • la quantité de produit chimique utilisée, son type;
  • définir le niveau de clarification des drains.

Presque la plus grande quantité de sédiment est formée lorsque du lait de chaux avec la proportion active d’oxyde de calcium à 50% est utilisé dans la station.

Un problème grave en ce qui concerne la neutralisation de l’eau des stations d’épuration des eaux usées industrielles des entreprises industrielles est leur revenu inégal et la différence de chaque «lot» dans la composition des polluants. Ce problème est résolu soit en installant à proximité des stations des réservoirs de moyennage (les mêmes réservoirs de stockage «NOT» fabriqués par Ekovodstroytech (Figure 2) peuvent être utilisés, soit en automatisant la fourniture de volumes de réactifs. Cette dernière est généralement effectuée à l'aide de capteurs surveillant le niveau de pH eau traitée.

La méthode de neutralisation des eaux usées par la méthode de mélange de l'eau (alcaline et acide)

Les modes de rejet des stations d'épuration des entreprises industrielles se distinguent par la concentration des substances et leur rejet dans le temps. Pour les eaux acides, la constance de ces caractéristiques est caractéristique, pour les eaux alcalines, la périodicité et la volatilité.

Une telle réalité est «lissée» en choisissant une station dotée d’un réservoir régulateur capable de recevoir au moins un volume quotidien d’eau alcaline. Ils sont libérés pour être mélangés avec les effluents acides de manière uniforme, en quantités nécessaires pour une réaction chimique avec tous les acides présents dans les effluents acides.

Les équipements de la station dotés de types d’équipements spécifiques qui appliquent la méthode de neutralisation de l’eau décrite dans la société "Ekovodstroytekh" produisent après avoir étudié l’équilibre des différents effluents, qui sont reçus pour traitement dans des stations d’épuration locales. Dans ce cas, bien sûr, la périodicité des rejets et leurs volumes sont pris en compte.

Méthode de neutralisation des effluents en ajoutant des réactifs

Cette méthode est utilisée lorsqu'il n'y a pas d'équilibre entre alcali et acide dans l'effluent rejeté dans l'installation de traitement, ce qui exclut la possibilité de leur neutralisation lors du mélange. Le problème est résolu en ajoutant les produits chimiques manquants à l'eau.

Plus souvent dans la pratique, cette méthode est utilisée pour les déchets acides. Pour neutraliser les acides, ils ajoutent généralement des matériaux locaux - des déchets de diverses industries. À titre d’exemple, les boues conviennent à cet effet, car elles se forment lors du traitement de l’eau au CHP. Si de l'acide sulfurique se trouve dans l'effluent, il est bien utilisé par les scories provenant du haut fourneau, de la fusion de l'acier ou de la production ferrochrome.

L’efficacité des scories dans la neutralisation des acides dans les stations qui constituent, par exemple, les stations d’épuration locales, en raison de la présence dans celles-ci d’un grand nombre de composés de calcium, d’oxyde de magnésium et de silicium. Le mérite du matériau est également sa grande porosité, ce qui lui permet d'être utilisé sans broyage préalable.

En plus des scories, lors de la neutralisation de l’eau, des carbonates de calcium ou de magnésium (craie, calcaire, dolomite) et Ca (OH) sont utilisés.2 (poudre de chaux ou lait de chaux), hydroxyde de sodium et soude. Ces deux derniers matériaux sont relativement coûteux, ils sont donc utilisés s'il s'agit de déchets provenant des industries locales.

Les réactifs capables de neutraliser les acides dans les drains comprennent la chaux pure ou son mélange avec de l'eau ammoniacale technique (25%). Les avantages de ce dernier sont la présence d'ammoniac, qui favorise davantage la bioremédiation des effluents dans les réacteurs de la station de traitement, réduisant ainsi le volume de sédiment calcaire.

Lors de la conception des stations de neutralisation, les employés d’Ekovodstroytech doivent prendre en compte différents types d’effluents:

  • composé d'acides forts:
  • Espèces HNO3: Les sels de calcium formés à leur base peuvent bien se dissoudre dans l'eau;
  • type H2SO3, H2SO4: Les sels de calcium formés à leur base sont peu solubles dans l’eau;
  • composé d'acides faibles de la forme CH3COOH2Avec3.
  • Les effluents les plus problématiques du second type, car ils peuvent être absorbés par les particules du réactif et ralentir le déroulement de la réaction.

La chaux peut être injectée dans les drains pour la neutralisation dans différents états: lait de chaux (option pour dosage humide), poudre sèche (avec option de dosage sec). Il peut être utilisé sous forme de peluche à la chaux - cette option est plus économique si vous devez neutraliser de grandes quantités d'acide (plus de 5 tonnes). Pour le traitement de petits volumes (jusqu'à 200 mètres cubes), il est conseillé d’envisager l’utilisation de l’hydroxyde de sodium, de soude.

Les stations de neutralisation de la marque russe Ekovodstroytekh, capables d’assurer un traitement sans faille de l’eau dans les stations d’épuration mobiles et locales ou d’autres types de systèmes de traitement, sont complétées par:

  • réservoirs de moyennage, dans lesquels des drains acides et alcalins sont temporairement stockés;
  • chambres neutralisantes, sites de réactions chimiques;
  • les fosses septiques dans lesquelles les effluents sont envoyés après la neutralisation;
  • gestion des réactifs (distributeurs, réservoirs de mortier, broyeurs de chaux, etc.);
  • équipement de déshydratation des boues.

Dans ce dernier cas, il est conseillé d’utiliser une large gamme d’équipements spécialisés de la société Ekovodstroytekh, qui présente des avantages considérables par rapport aux produits importés et aux homologues nationaux. Il s’agit des installations de déshydratation à vis sans fin UShOS (figure 3), des filtres-presses à bande (figure 4), qui se sont révélées efficaces dans de nombreuses installations de traitement mises en place dans différentes régions de la Fédération de Russie et du Kazakhstan.

Fig. 3 Installation de déshydratation des boues de tarière

Fig. 4 filtre presse à bande type DNY

La composition des équipements décrits n'est pas exhaustive et peut être complétée par une enquête de production. Par exemple, s'il y a des impuretés mécaniques dans la contamination, il est recommandé de compléter la station de neutralisation, par exemple, avec des réseaux automatiques marqués (Figure 5) du type UMB, des pièges à sable (Figures 6 et 7) des qualités SF, WLSF, LSF ou des séparateurs de sable Ekovodstroytech (Figure 8).

Fig. 5 Vue générale du réseau mécanique "UMB" Fig. 6 piège à sable de type SF. 7 Piège à sable de type LSF. 8 séparateur de sable

Oxydation des effluents

Cette méthode de traitement des eaux usées chimiques est mise en œuvre:

  • lorsqu'il est nécessaire de neutraliser les effluents industriels d'impuretés toxiques (cyanures, cyanures complexes de zinc et de cuivre);
  • lorsqu'il n'est pas nécessaire d'éliminer les composés de l'effluent;
  • lorsqu’on utilise d’autres méthodes est peu pratique ou non rentable.

Les technologies modernes utilisées dans les usines de traitement des eaux usées pour l'oxydation des eaux usées utilisent un grand nombre d'oxydants: dioxyde de chlore, chlore liquéfié et gazeux, hypochlorites de sodium et de calcium, permanganate de potassium, chlorate de potassium, bichromate de potassium, acides peroxosulfuriques, ozone, peroxyde d'hydrogène, pyrolusite, oxygène et ainsi de suite

En entrant dans l'eau, ces substances entraînent une pollution chimiquement toxique. Il en résulte que des impuretés moins toxiques se forment, lesquelles sont éliminées par d'autres méthodes, par exemple, en utilisant des corps flottants des marques «FU», «FT» (figures 9 et 10, respectivement) produites par les usines de la société Ekovodstroytekh.

Fig. 9 Vue générale du flottateur “FU” 10 Vue générale de la machine de flottation "FT"

Le chlore est considéré comme l'agent oxydant le plus puissant. mais il est très agressif et dans la technologie moderne de traitement des eaux usées, ils commencent à le lui refuser. L'ozone est largement utilisé (activité 2.07), le peroxyde d'hydrogène (0.68) et le permanganate de potassium (0.59) sont moins utilisés.

Décharge d'ozone

L'ozone oxydant, tombant dans les égouts, détruit de nombreuses impuretés et matières organiques. Avec l'oxydation, il favorise la décoloration, la désinfection de l'eau, l'élimination des odeurs et du goût.

En tant qu'agent oxydant, l'ozone agit à la fois sur les substances inorganiques et organiques qui se trouvent dans des boues à l'état dissous. L'ozone est capable de composer avec les phénols, les surfactants, les produits pétroliers, le sulfure d'hydrogène, les composés de l'arsenic, les cyanures, les colorants, les hydrocarbures aromatiques cancérigènes, les pesticides, etc. Parallèlement, divers organismes meurent.

Lors du traitement à l'ozone des eaux usées dans les installations de traitement locales, deux technologies sont utilisées: la catalyse et l'ozonolyse. Dans ce cas, l’action de l’ozone se produit dans l’une des 3 directions suivantes:

  • oxydation directe avec un seul atome d'oxygène;
  • l'ajout d'ozone à la substance et la formation d'ozonide;
  • augmentation des effets oxydatifs de l'oxygène dans l'air.

Oxydation électrochimique

Cette méthode de traitement des eaux usées implique la réalisation de leur électrolyse. Le type de transformation chimique des impuretés dépend du matériau et du type d'électrodes. La méthode est basée sur la réduction cathodique, ainsi que sur l’oxydation anodique de la pollution.

Le chemin consomme beaucoup d'énergie et travaille lentement; par conséquent, il est recommandé de l'utiliser avec de faibles volumes d'eaux usées ou en présence de contaminants concentrés.

En tant qu’anode, des matériaux électrolytiques insolubles (charbon, magnétite, graphite, dioxyde de plomb, ruthénium, magnésium) appliqués sur une base de titane sont utilisés dans le procédé. Comme la cathode est utilisée en acier allié, zinc, plomb.

Un risque particulier dans l'oxydation électrochimique est le mélange possible des gaz émis (hydrogène, oxygène), ce qui peut entraîner une explosion. Pour éviter cela, des diaphragmes en céramique, verre et amiante sont placés entre les électrodes.

Oxydation par rayonnement

La méthode est basée sur la présence d'un grand nombre de particules oxydantes lorsqu'elles sont exposées à un rayonnement de haute énergie. Lorsqu'il est mis en œuvre dans des stations d'épuration des eaux usées locales, du césium ou du cobalt radioactifs, des accélérateurs d'électrons, des circuits de rayonnement, des éléments combustibles sont souvent utilisés comme sources de rayonnement.

Récupération de stock

Cette méthode est utilisée lorsqu'il est nécessaire d'éliminer l'arsenic, le chrome et les composés du mercure de l'effluent.

Les composés inorganiques du mercure sont convertis à l'aide de réactifs (sulfure de fer, hydrosulfite de sodium, borohydrure de sodium, hydrazine, sulfure d'hydrogène, poudre de fer, poudre d'aluminium) en un état métallique. Ensuite, il est séparé par flottation, filtration, décantation.

Le dioxyde de soufre est utilisé pour la liaison de l'arsenic. Les composés peu solubles sont éliminés de l'effluent par précipitation. Le chrome hexavalent à l’aide de réactifs (charbon actif, bisulfate de sodium, sulfate ferreux, hydrogène, anhydride sulfureux, cendre de pyrite) est réduit en trivalent; l'hydroxyde résultant est alors facilement précipité dans le puisard.

Traitement des eaux usées chimiques

Traitement mécanique des eaux usées

Il est utilisé pour extraire 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 aux méthodes de traitement biologiques ou physico-chimiques. Grâce au nettoyage mécanique, la teneur en substances en suspension dans l'eau est réduite de 90% et la teneur en matières organiques de 20%. Les structures pour le traitement mécanique des eaux usées sont des grilles, des pièges à sable, des puisards, des filtres, des pièges à huile. Des réseaux sont utilisés pour la rétention de gros contaminants d’origine organique et minérale et pour une séparation plus complète des impuretés grossières - tamis. Les décharges des réseaux sont soit broyées et envoyées pour traitement conjoint avec les sédiments des stations d’épuration, soit vers des lieux de traitement des déchets ménagers et industriels solides. Ensuite, les eaux usées passent dans des pièges à sable, où se déposent de petites particules (sable, laitier, bris de verre, etc.) sous l’effet de la gravité, et des pièges à graisse, dans lesquels des substances hydrophobes sont éliminées de la surface de l’eau. Le sable des pièges à sable est généralement stocké ou utilisé dans les travaux routiers. Décantation - sélection sous la forme d'un précipité solide dans une solution d'un ou de plusieurs composants; dans le même temps, les particules dont la densité est supérieure à celle de l'eau se déplacent vers le bas et celles de moindre densité vers le haut. Les fosses septiques constituent le type principal et le plus courant d’usine de traitement. Des particules en suspension non dissoutes d'origine organique et minérale s'y déposent. Dans le sens de circulation du flux principal d’eau dans les décanteurs, ils sont divisés en trois types principaux: horizontal, vertical et radial. Dans les bassins de décantation horizontaux, les eaux usées s'écoulent horizontalement, verticalement - de bas en haut et radialement - du centre vers la périphérie. Le dépôt de particules en suspension sous l'action de la force centrifuge s'effectue dans des hydrocyclones et des centrifugeuses. Lors de la centrifugation, la suspension est séparée en un précipité et une fugat (phase liquide). Dans les centrifugeuses à précipitation, la séparation des systèmes hétérogènes a lieu selon le principe de la précipitation, dans les systèmes filtrants - selon le principe de la filtration. La filtration est le processus de filtration d'une suspension à travers un matériau poreux qui retient les impuretés solides et permet à l'eau de passer à travers. Si les tailles de particules sont plus grandes que les tailles de pores du chargement du filtre, les particules resteront sur la surface de chargement. Ce type de filtration est appelé surface, sédimentaire ou support. Si les particules passent à l'intérieur du matériau de chargement, le processus s'appelle filtration en masse ou filtration en masse. Nous rencontrons une filtration en surface lorsque l'eau passe à travers des filtres en céramique poreuse, lorsqu'elle est filtrée sous pression ou sous vide à travers des cloisons en tissu ou en tissu, etc. Dans ce cas, toutes les particules sont retenues sur le filtre dont les dimensions dépassent la taille des pores de la base du filtre. Il en résulte une couche de sédiment qui constitue une couche filtrante supplémentaire. La filtration, ainsi que la décantation, est utilisée pour clarifier l’eau, c’est-à-dire pour la rétention de matières en suspension dans l'eau. Le matériau filtrant doit être un milieu poreux avec de très petits pores.

Traitement des eaux usées chimiques

traitement chimique (réactif), combinaison de divers types de réactions chimiques conduisant à l'élimination de composants toxiques des eaux usées. Les méthodes chimiques de traitement des eaux usées incluent la neutralisation, l’oxydation et la réduction, la précipitation. Le nettoyage chimique est parfois effectué à titre préliminaire avant le nettoyage biologique ou après comme méthode de traitement tertiaire des eaux usées. Le nettoyage chimique est associé à l'utilisation de divers réactifs qui sont introduits dans l'effluent et interagissent avec des impuretés nocives. La neutralisation des eaux usées est une réaction chimique conduisant à la destruction des propriétés acides de la solution avec les alcalis et des propriétés alcalines de la solution à l'aide d'acides. Le degré d'acidité ou d'alcalinité de la solution peut être évalué à l'aide de la valeur du pH. Presque neutre sont considérés comme de l’eau ayant un pH de 6,5 à 8,5. La neutralisation peut être réalisée de différentes manières: en mélangeant les eaux usées acides et alcalines, en ajoutant des réactifs, en filtrant l'eau acide à travers des substances neutralisantes. 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. Lors du processus de neutralisation, des précipités peuvent se former dont la quantité dépend de la concentration et de la composition des eaux usées, ainsi que du type et du débit des réactifs utilisés. Pour éliminer les ions de métaux lourds des eaux usées, les plus courantes sont les méthodes de purification des réactifs, dont l’essentiel est de convertir les substances solubles dans l’eau en insolubles lors de l’ajout de divers réactifs, puis de les séparer de l’eau sous forme de boues. Les hydroxydes de calcium et de sodium, le sulfure de sodium et divers déchets sont utilisés comme réactifs pour éliminer les ions de métaux lourds des eaux usées. Le processus est effectué à différentes valeurs de pH. Les réactions d’oxydation-réduction sont l’oxydation simultanée de certains composants et la réduction d’autres. Les agents oxydants et réducteurs les plus courants sont utilisés pour la neutralisation:

- oxydants - oxygène ou air, ozone, chlore, hypochlorite, permanganate de potassium et la capacité oxydante du permanganate dépend de l'acidité de la solution;

- agents réducteurs - chlorite, sulfate de fer (II), hydrosulfate, oxyde de soufre (IV), sulfure d'hydrogène. - le peroxyde d'hydrogène peut être à la fois un agent oxydant et un agent réducteur. En milieu acide, la fonction oxydante du peroxyde d’hydrogène est plus prononcée et dans un milieu alcalin, elle est réductrice. Les réactions redox sont utilisées pour transformer des substances toxiques en substances inoffensives, ainsi que pour extraire des composants précieux. Les méthodes de récupération de l'eau de purification sont utilisées dans les cas où les eaux usées contiennent des substances facilement régénératrices. Ces méthodes sont largement utilisées pour éliminer les composés du mercure, du chrome et de l'arsenic des eaux usées.

Traitement physique et chimique des eaux usées. Coagulation et floculation La coagulation est le processus d'élargissement des particules dispersées à la suite de leur interaction et de leur agrégation. Dans le traitement des eaux usées, il est utilisé pour accélérer le processus de précipitation des impuretés fines et des substances émulsionnées. La coagulation peut se produire spontanément sous l'influence de processus chimiques et physiques. Dans les processus de traitement des eaux usées, la coagulation se produit sous l’influence de substances spéciales, 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 capturer des particules colloïdales et en suspension et de les agréger. Puisque les particules ont une faible charge négative, une attraction mutuelle se crée entre elles. L'action coagulante est le résultat de l'hydrolyse, qui se produit après la dissolution. Comme coagulants, l'aluminium, le fer ou leurs mélanges sont couramment utilisés. Le choix du coagulant dépend de sa composition, de ses propriétés physicochimiques 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 cachée - l'introduction d'un coagulant, son hydrolyse avec la formation de micelles, leur agrégation en sols (jusqu'à 0,1 µm), l'apparition d'une opalescence;

- le début de la floculation, la construction de structures en chaîne, la formation d'un grand nombre de petits flocons, leur agrégation (environ une demi-heure); - période de sédimentation, sédimentation des particules (plus d'une demi-heure). La floculation est le processus d'agrégation de particules en suspension lorsque des composés à haut poids moléculaire, appelés floculants, sont ajoutés aux eaux usées. Contrairement à la coagulation lors de la floculation, l'agrégation se produit non seulement par contact direct des particules, mais également par suite de l'interaction des molécules du floculant adsorbé sur les particules. La floculation est effectuée pour intensifier le processus de formation de flocons d'hydroxydes d'aluminium et de fer afin d'augmenter la vitesse de leur précipitation. L'utilisation de floculants permet de réduire la dose de coagulants, de réduire la durée du processus de coagulation et d'augmenter la vitesse de dépôt des flocons formés. Pour le traitement des eaux usées avec des floculants naturels et synthétiques. Les floculants naturels incluent l'amidon, la pectine, les éthers de cellulose, etc. L'acide silicique actif (xSiO2 · yH2O) est le floculant inorganique le plus courant. Parmi les floculants organiques synthétiques, le polyacrylamide a reçu la plus grande utilisation dans notre pays.

Traitement physique et chimique des eaux usées. Objectif de flottation: maîtriser la méthode de flottation du traitement des eaux usées. Justification théorique La flottation est l'un des types de séparation adsorption-bulles basée sur la formation d'agglomérats flottants (complexes de flottation) de contaminants avec une phase gazeuse dispersée et leur séparation ultérieure sous la forme d'un produit moussant concentré (boues de flottation). La flottation est utilisée pour éliminer les impuretés en suspension des eaux usées, qui se déposent spontanément de manière médiocre. Le mécanisme élémentaire de la flottation consiste en ce qui suit: quand une bulle d'air s'élève dans l'eau avec une particule solide hydrophobe, une couche d'eau les séparant à une certaine épaisseur critique se brise et la particule se colle. Ensuite, le complexe bulles-particules monte à la surface de l'eau, où les bulles s'accumulent, et une couche de mousse apparaît avec une concentration de particules supérieure à celle des eaux usées d'origine. Lorsqu'une bulle est fixée, un périmètre en trois phases est formé - une ligne qui limite la zone d'adhérence de la bulle et constitue la limite de trois phases - solide, liquide et gazeux. La tangente à la surface de la bulle à la pointe du périmètre triphasé et à la surface du solide forment un angle θ faisant face à l'eau, appelé angle de mouillage limite.

La probabilité de collage dépend de la mouillabilité de la particule, qui est caractérisée par la valeur de l'angle de contact. Plus l'angle de mouillage est grand, plus la probabilité de collage et la force de maintien d'une bulle à la surface de la particule sont grandes. L'adhésion se produit lorsqu'une bulle entre en collision avec une particule ou lorsqu'une bulle se forme à partir d'une solution à la surface de la particule. En pratique, le processus de flottation est réalisé en présence de réactifs de flottation qui, en fonction de leur effet sur le processus de flottation, peuvent être répartis en quatre grands groupes: 1) agents gonflants - substances qui contribuent à la formation de bulles et de mousses stables dans la pâte; 2) collecteurs - substances qui augmentent l'angle de contact et rendent ainsi hydrophobe la surface de la phase solide; 3) activateurs - substances qui contribuent à la consolidation du capteur à la surface de la phase solide; 4) dépresseurs - substances qui, contrairement aux activateurs, empêchent le collecteur de se fixer sur la surface de la phase solide, et donc aggravent sa flottabilité. Souvent, une substance qui est un activateur dans un cas particulier peut être un dépresseur dans un autre. Par conséquent, les deux derniers groupes sont souvent combinés en un seul sous le nom commun de régulateurs (modificateurs).

Epuration par adsorption des eaux usées contenant des colorants Les phénomènes d'adsorption sont extrêmement répandus dans la nature vivante et inanimée. Lors de l'adsorption, le solide est absorbé par les composants des eaux usées. Le matériau à la surface ou dans le volume des pores duquel se produit la concentration de la substance absorbée est appelé un adsorbant, une substance dont les molécules peuvent être adsorbées - un adsorbant, une substance déjà adsorbée - un adsorbat. Le processus inverse d'adsorption s'appelle la désorption. L’adsorption peut être un réactif, c’est-à-dire avec l'extraction de substances de l'adsorbant et destructif, avec la destruction des substances extraites 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 nées lors de l'adsorption: Wonder-Waals, polarisation (interaction ion-dipôle), hydrogène, coordination (interaction donneur-accepteur). L'adsorption physique est causée par les forces de l'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 n'entraîne ni rupture ni formation de nouvelles liaisons chimiques. Dans ce cas, la molécule conserve son individualité. Au cours de la chimisorption, une liaison chimique est formée entre les atomes (molécules) de l'adsorbant et l'adsorbat, c'est-à-dire La chimisorption peut être considérée comme une réaction chimique dont le débit est limité à la couche superficielle. La chimisorption est généralement irréversible; L’adsorption chimique, par opposition à physique, est localisée, c.-à-d. 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 la surface des solides, divers procédés de traitement sont utilisés pour créer un réseau de défauts de volume variés dans un solide - des pores sont des cavités dans un solide, généralement interconnectées et de formes et de tailles différentes. Les rayons effectifs de la plus grande variété de pores d'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 la profondeur des granules de sorbant. Les pores transitoires (mésopores) ont un rayon de courbure de la surface compris entre 2 et 100 nm. Les pores de transition jouent un rôle important dans l'adsorption de grosses molécules (protéines, surfactants, etc.) à partir de solutions. Micropores - les plus petits pores dont le rayon de courbure de la surface est inférieur à 1,5 à 2,0 nm. Les micropores jouent un rôle majeur dans les processus d'adsorption de substances à faible poids moléculaire. Si l'adsorbant microporeux est caractérisé par des pores de tailles strictement définies, seules les molécules de diamètre inférieur ou égal à la largeur des pores de l'adsorbant utilisé peuvent pénétrer à l'intérieur de ses pores. Ces adsorbants sont appelés des tamis moléculaires. Matériel et réactifs: flacons coniques; les filtres; différents types d'adsorbants; échelle de couleur.

Traitement des eaux usées par des méthodes physico-chimiques

Pour le traitement des eaux usées appliquera diverses techniques. Il peut s'agir de processus mécaniques de filtration et de décantation, de processus biologiques de décomposition et d'oxydation des eaux usées. En plus de ces méthodes, les méthodes physico-chimiques sont très efficaces.

Il existe de nombreuses méthodes physiques et chimiques de traitement des eaux usées.

Le concept et les caractéristiques générales

Tâches des méthodes physiques et chimiques:

  1. Enlèvement des éléments solides fins.
  2. Élimination des solutés de nature inorganique.
  3. Fractionnement d'éléments à peine oxydés.
  4. Décomposition de la matière organique.

Les méthodes envisagées devraient comporter trois fonctions: neutralisation, oxydation et réduction. Les méthodes physico-chimiques sont utilisées efficacement lorsque l'eau est contaminée par des salissures tenaces ou nécessite un nettoyage en profondeur du liquide.

  1. Nettoyage en profondeur.
  2. Les toxines non oxydables sont efficacement détruites.
  3. Insensibilité aux changements de charge en eaux usées.
  4. Les technologies et outils appliqués vous permettent d'automatiser complètement le processus.
  5. Pour effectuer des mesures de décontamination, il n’est pas nécessaire d’utiliser de grands réservoirs.
  6. La possibilité de récupération des substances (capture et reprise du cycle de travail après la première utilisation).
  1. L'utilisation de certaines méthodes technologiques conduit à des réactions dans lesquelles des sous-produits sont formés avec des paramètres toxiques.
  2. La nécessité d'utiliser du matériel et des équipements assez coûteux.

Types de nettoyage physique et chimique:

  • la flottation;
  • ionisation;
  • la coagulation;
  • la floculation;
  • l'absorption;
  • extraction;
  • sorption;
  • dialyse

Les méthodes de purification physico-chimiques sont le plus souvent utilisées dans les processus de production industrielle. Les installations de traitement des eaux usées du système d'égout central ont une structure en blocs, qui utilisent des méthodes physiques et chimiques pour éliminer la pollution. L’utilisation de telles stations d’épuration est irrationnelle au niveau privé ou dans les systèmes d’assainissement autonomes.

Les méthodes physico-chimiques ne sont pas utilisées comme méthodes indépendantes. À la station d’épuration, l’ensemble des méthodes n’est pas appliqué: en fonction des tâches, on choisit une ou plusieurs technologies capables de résoudre les tâches de nettoyage en tenant compte des caractéristiques et de la composition de l’effluent. L'utilisation de méthodes physiques et chimiques est précédée d'un nettoyage mécanique. Après ou parallèlement, des méthodes biologiques sont effectivement utilisées.

Le choix de la méthode dépend de l'étendue des eaux usées, de leur volume et de leur degré de contamination.

Le choix d'une méthode dépend du domaine d'application, de la nature de la pollution des effluents et de leur volume. Pour l'utilisation efficace de chaque type, il est nécessaire de prendre en compte les exigences techniques et sanitaires pour un cas particulier.

La coagulation

Coagulation - la condensation de certains éléments et particules dans un liquide, la formation de grandes formations de fines particules. La méthode implique l’addition de coagulants actifs au liquide, ce qui provoque la formation de gros composés.

Le plus souvent, des structures de coagulation formées à la suite de l'application du procédé précipitent. Certains types de sels ou de métaux peuvent être utilisés comme coagulants. Les formations peuvent être uniformes ou hétérogènes.

La méthode de la coagulation est activement utilisée en tant que type de nettoyage progressif des structures des entreprises industrielles. Après les étapes de nettoyage mécanique, le liquide acquiert une composition stable, sa structure est perturbée par l'ajout de coagulants, qui éliminent les impuretés du sédiment.

La réaction de l'embrayage est activée par mélange mécanique dans les réservoirs. Une fois la réaction terminée, les drains sont envoyés au nettoyage mécanique, où les sédiments et les grandes formations de substances sont efficacement éliminés.

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

La coagulation est une méthode efficace pour éliminer les contaminants. Avec son utilisation, la DCO est réduite de 75%, la turbidité - jusqu'à 90%, le nombre de bactéries - de 80%. Les particules grossières coagulent mieux. Ils capturent non seulement des éléments homogènes, mais entraînent également des particules plus petites. Les particules arrondies sont plus épaisses qu'allongées.

Floculation

La floculation est un type de processus de coagulation caractérisé par la formation d'un liquide dans le milieu de suspension à partir de petites particules du floc (formations floculeuses lâches).

Structure du système de floculation

  1. Puisard de réservoir.
  2. Cellule de flottation
  3. Bateaux sur l'entrée de fluide dans la chambre (annulaire et radiale).
  4. Pompe
  5. Capacité de distribution d'air.
  6. Tuyaux fournissant et retirant les liquides du système.
  7. La ligne de retour du liquide oxygéné dans le puisard depuis le distributeur d’air.
  8. Ligne d'alimentation en air comprimé vers le distributeur d'air.

Les composés de masse moléculaire élevée sont utilisés comme floculants. Ils se divisent en deux types: organiques (cellulose, amidon) et inorganiques (polyacryliques, polyéthylène). Des floculants anioniques (anode à potentiel positif), cationiques (une cathode à indicateur négatif) et non ioniques sont utilisés.

Une fois la réaction terminée, le liquide purifié est évacué plus avant et les paillettes formées sont éliminées à l'aide de dispositifs mécaniques. La rapidité du processus de formation du floc dépend de plusieurs facteurs: la séquence d'addition des réactifs, la nature du mélange, la température ambiante, le degré de contamination du liquide.

Sorption

Sorption purification - absorption par un liquide ou un solide (sorbant) de divers types de contamination (sorbates). Une variante de cette méthode est l’adsorption (absorption par le sorbant des couches superficielles de sorbate, sans pénétration profonde dans le volume) et l’absorption (absorption de volume sur tout l’espace du sorbate). En plus des variétés ci-dessus, la méthode de chimisorption est utilisée, dans laquelle les drains et le sorbant entrent dans une réaction chimique active.

Schéma de sorption avec introduction séquentielle du sorbant

  1. Canaux d'alimentation et canaux d'absorption.
  2. Mélangeurs séquentiels avec un “mélangeur” spécial.
  3. Plusieurs fosses septiques successives pour séparer le sorbant du liquide.
  4. Canal de purification pour eau purifiée.
  5. Tuyaux de sortie des réservoirs de sédimentation pour l'élimination des absorbants.

Méthode de nettoyage efficace et polyvalente. Analogue compétitif aux méthodes de traitement biologique. L'inconvénient de la sorption pour une utilisation partout est son coût élevé.

L'adsorption

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

Le charbon actif est le plus souvent utilisé comme absorbant efficace. Moins fréquemment, de la tourbe, de l'argile et d'autres substances appropriées sont utilisés pour nettoyer les effluents.

Les avantages de l'absorption sont les points suivants:

  1. "Capture" simultanée de grands volumes de stock.
  2. La possibilité d'éliminer sélectivement certains types de pollution.
  3. Régénération ultérieure du matériau absorbant et absorbant.

Lors de l'application de l'absorption, l'efficacité du nettoyage atteint 95%.

Flottation

Flottation - Méthode de séparation de substances d'un liquide en raison des diverses propriétés de "mouillabilité" des éléments.

Sous l'action de l'oxygène et de réactifs qui mélangent et lient la masse, des substances peu mouillables sous l'action de bulles apparaissent à la surface. Le film de mousse formé s’enlève facilement par nettoyage mécanique.

Schéma structures de flottation

  1. Tuyau d'entrée.
  2. Capacité avec réactif de flottation.
  3. Dispositif d'alimentation en oxygène.
  4. Chambre de séparation.
  5. Tuyaux d'échappement.

La méthode est très efficace pour éliminer les produits de raffinage du pétrole, les huiles, etc. Le résultat, la rapidité et la qualité de l'élimination des contaminants sont affectés par le taux de saturation en oxygène, le type de réactif, la taille et le nombre de bulles. Les bulles ne doivent pas être trop grandes ou trop petites.

Méthode d'extraction

Basé sur diverses propriétés grâce auxquelles les liquides ne se dissolvent pas les uns dans les autres. Un autre liquide est ajouté à l'effluent, dont les paramètres permettent l'élimination et la décomposition des éléments organiques. Le principe repose sur les lois de la distribution: au contact de deux liquides qui ne se dissolvent pas, les substances visqueuses de l'un commencent à se redistribuer à l'autre. Ainsi, la pollution de nature organique est éliminée de l'effluent.

Le procédé est efficace en production, où une grande quantité de matière organique utile (phénols, acides gras) se trouve dans les effluents. Pour leur élimination 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. Ensuite, en utilisant des techniques spéciales, l'agent d'extraction est extrait de la substance extraite pour une utilisation ultérieure. La pollution est éliminée pour être recyclée ou éliminée.

L'extractant doit respecter les paramètres suivants:

  1. La formation d'émulsion ne devrait pas se produire.
  2. Absence de toxicité
  3. La possibilité d'une simple isolation et récupération de substances pour un usage répété.

Autres méthodes

La méthode d'évaporation implique l'utilisation d'un traitement thermique et à la vapeur. Les drains sont chauffés à ébullition et traités avec des vapeurs. La vapeur absorbe les impuretés volatiles. Dans un réservoir spécial, les vapeurs émettent des polluants et le gaz lui-même est utilisé lors du cycle suivant. L'efficacité du nettoyage est obtenue par un mouvement imminent de liquide et de vapeur. La méthode présente plusieurs avantages:

  • la rentabilité;
  • manque de réactifs;
  • facilité technique d'installation.

En cas de forte toxicité des effluents, il est efficace d’utiliser la méthode des ions. Les ions de réactif solide sont en contact avec les ions d'un liquide, ce qui en élimine un certain nombre d'éléments dangereux de haute toxicité.

La méthode de l'osmose inverse implique le passage des effluents liquides à travers une membrane spéciale, où une pression élevée est créée. Seules les molécules de H2O passent à travers le "filtre". Tous les autres éléments sont éliminés et affichés. Dialyse - Traitement des eaux usées en séparant les particules de faible masse moléculaire de composés de masse moléculaire élevée en faisant passer un liquide à travers des membranes spéciales de faible perméabilité. La méthode combine la diffusion (pénétration mutuelle) et l'osmose. Le processus de nettoyage prend du temps.

La méthode de cristallisation permet d'éliminer les impuretés par évaporation de l'effluent. 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.

Consommation d'électricité

La méthode d'électrocoagulation est utilisée pour éliminer les polluants des eaux usées. Cela implique le passage entre deux électrodes avec un courant de fluide constant. Sous l'influence du champ électromagnétique, les particules de pollution se combinent et grossissent.

La purification par électrocoagulation se produit comme suit:

  1. Les drains entrent dans la chambre de lavage.
  2. Après avoir balayé le pipeline, ils sont introduits dans un réservoir avec des électrodes (électrolyseur).
  3. Du redresseur de courant électrique est fourni aux électrodes.
  4. Après avoir traversé l'électrolyseur, le liquide est introduit dans une centrifugeuse.
  5. La centrifugeuse sépare les précipitations et les liquides.
  6. L'eau purifiée et les impuretés sont évacuées par des canaux d'évacuation séparés.

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 d'être uniformément répartis sur le volume de déchets. Dans ce cas, il y a une meilleure couverture du liquide et le retrait de la pollution. La méthode est efficace pour les petits volumes et les concentrations élevées de pollution.

Comment nettoyer les eaux usées: le choix de la méthode d'obtention d'un liquide clair

De nombreuses personnes utilisant de l'eau purifiée ne se doutent même pas des méthodes utilisées. Cependant, il existe maintenant un certain nombre de méthodes de nettoyage, telles que: mécanique, biologique, biochimique. chimique, physico-chimique, qui, à leur tour, sont divisés en types. Dans certains cas, ces méthodes sont appliquées dans un complexe. Lequel d'entre eux est le plus efficace - cela sera discuté ci-dessous.

La purification de l’eau de la présence de divers types d’impuretés, de métaux lourds et de leurs composés est un processus fastidieux. Il existe maintenant de nombreuses méthodes pour obtenir un liquide propre. Les méthodes de traitement des eaux usées diffèrent par le degré de contamination et 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 polluants de différentes natures et leur élimination. Il s'agit d'un processus de production complexe dont les produits finis sont de l'eau purifiée. Ses paramètres sont mis aux normes établies. De plus, les besoins en eau à des fins diverses sont très différents et augmentent constamment.

Méthodes de nettoyage

Le choix de la méthode de nettoyage dépend du type de contamination. Le plus souvent, un filtrage maximal est obtenu en combinant différentes méthodes.

Parmi la variété des méthodes existantes, vous pouvez sélectionner les principaux types:

  1. Mécanique - le traitement des eaux usées est effectué à partir d'impuretés insolubles.
  2. Produits chimiques A ce stade, la neutralisation des acides et des alcalis.
  3. Biochimique. Avec les réactifs chimiques, on utilise des micro-organismes consommant des contaminants comme aliments.
  4. Biologique. Le traitement de l'eau se fait sans l'utilisation de produits chimiques.
  5. Le traitement physique et chimique des eaux usées comprend plusieurs types, dont chacun sera discuté ci-dessous.

Mécanique

Traitement intégré des eaux usées.

Utilisé pour le pré-traitement des eaux usées provenant de contaminants insolubles et utilisé en combinaison avec d'autres espèces. Le nettoyage lui-même est effectué en plusieurs étapes.

Nettoyage

Au cours du processus de décantation, des particules de poids spécifique supérieur à celui de l'eau se déposent au fond et, avec un poids inférieur, elles remontent à la surface. Les poumons comprennent les huiles, les huiles, les graisses et les résines. De telles impuretés sont présentes dans les effluents industriels. Ensuite, ils sont retirés de l'usine de traitement et envoyés pour traitement.

C'est important! Pour séparer les suspensions solides naturelles, utilisez une version spéciale des réservoirs de décantation - des pièges à sable, qui sont fabriqués de manière tubulaire, statique ou dynamique.

Filtrage et filtrage

Les caillebotis sont conçus pour séparer les grosses saletés sous forme de papier, de chiffons, etc. Pour piéger les petites particules en utilisant une méthode mécanique de purification de l'eau, on utilise des filtres en tissu, poreux ou à grains fins. Dans le même but, utilisez un microcore, constitué d’un tambour, équipé d’une grille. Le rinçage des substances séparées dans le piège à mazout se produit sous l'influence de l'eau fournie par les buses.

Biochimique

Le système de traitement des eaux usées, qui utilise des microorganismes spéciaux lors de son utilisation avec des produits chimiques, est de deux types:

Les premiers effectuent la purification de l'eau dans des conditions naturelles. Il peut s'agir de réservoirs, de champs d'irrigation où un traitement supplémentaire du sol est nécessaire. Ils se caractérisent par une faible efficacité, une forte dépendance aux conditions climatiques et la nécessité de disposer de grandes surfaces.

Ces derniers fonctionnent dans 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: réservoirs aériens, filtres bio et filtres aérodynamiques.

  1. Aerotank. La biomasse productive est constituée de boues activées. À l'aide de mécanismes spéciaux, il est mélangé avec les drains livrés en une seule masse.
  2. Un biofiltre est un dispositif où le filtrage est fourni. Pour cela, utilisez des matériaux tels que du laitier, du gravier argileux expansé.
  3. Le filtre à air est construit sur le même principe, mais de l'air est forcé dans le lit filtrant.

Biologique

Les méthodes biologiques de traitement des eaux usées sont utilisées en cas de pollution de nature organique. Un effet plus important est observé lors de l'utilisation de bactéries aérobies. Mais pour assurer leur activité vitale, il faut de l'oxygène. Par conséquent, lorsque vous travaillez 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 eaux usées préalablement traitées est effectuée. Le plus souvent à cette fin, des clarificateurs à contact sont utilisés, qui sont un filtre multicouche. Moins souvent - microfiltres.

Le traitement des eaux usées avec cette méthode élimine les impuretés toxiques, mais en même temps le phosphore et l'azote sont saturés. Le déversement de cette eau violera le système écologique du réservoir. L'élimination de l'azote s'effectue par d'autres moyens.

Physico-chimique

Méthode de nettoyage physico-chimique.

Cette méthode de nettoyage permet de séparer les effluents de mélanges finement dispersés et dissous de composés inorganiques et de détruire les matières organiques difficilement oxydables. 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 plus difficile. Pendant la coagulation, les petites particules se collent dans de gros composés, ce qui augmente considérablement l'efficacité du processus de dépôt. Cette méthode de nettoyage élimine la plupart des inclusions indésirables de l'effluent. Il est utilisé dans la construction de systèmes de traitement des eaux usées industrielles.

Floculation

De plus, la floculation est utilisée pour accélérer le processus de formation des boues. Les composés moléculaires de floculant en contact avec des impuretés nocives sont combinés en un seul système, ce qui réduit la quantité de coagulant. Les flocons précipités sont éliminés mécaniquement.

Les floculants ont des origines diverses: naturelles (dioxyde de silicium) et synthétiques (polyacrylamide). La vitesse du processus de floculation est influencée par l'ordre d'addition des réactifs, la température et le niveau de pollution de l'eau, avec quelle fréquence et quelle puissance se mélange. Le temps passé dans le mélangeur - 2 minutes et le contact avec les réactifs - jusqu'à une heure. Ensuite, effectuez la clarification de l'eau dans les puisards. Réduire le coût des coagulants et des floculants permet un double traitement des eaux usées, lorsque la décantation initiale est réalisée sans utilisation de réactifs.

L'adsorption

C'est important! Un certain nombre de substances peuvent absorber des impuretés nocives. La méthode d'adsorption est basée sur cela. Comme réactifs, le charbon actif, la montmorillonite, la tourbe, les aluminosilicates.

Le traitement des eaux usées avec cette méthode donne de hautes performances et permet d’éliminer divers types de pollution. L'adsorption est de deux types: régénérative et destructive.

La première option est due à l'élimination des impuretés nocives du réactif et seulement après que celles-ci sont recyclées. 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. Appliquer lorsqu'il est nécessaire d'éliminer les matières organiques de l'effluent.

La méthode est basée sur l’addition d’une certaine quantité d’agent d’extraction. Dans ce cas, les 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 de l'échange qui a lieu entre les phases de contact, les éléments radioactifs peuvent être éliminés: plomb, arsenic, composés du mercure, etc. Avec une teneur élevée en substances toxiques, cette méthode est particulièrement efficace.

Produits chimiques

Toutes les méthodes de traitement des eaux usées chimiques reposent sur l’ajout de réactifs qui convertissent les solutés en suspension. Après cela, ils sont enlevés sans difficulté.

Comme réactifs utilisés:

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

Neutralisation

Le traitement des eaux usées neutralise de la même manière les bactéries pathogènes et affiche le pH au standard requis (6,5 à 8,5). Pour ce faire, utilisez les méthodes suivantes:

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

L'oxydation

L'oxydation est utilisée lorsqu'il n'est pas possible d'éliminer les impuretés par des moyens mécaniques et par décantation. Dans ce cas, l'ozone, le bichromate de potassium, le chlore, la pyrolusite, etc. agissent en tant que réactifs.L'ozone est rarement utilisé en raison du coût élevé du processus et de sa concentration en explosif.

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

Quand il est nécessaire de purifier l’arsenic, le mercure et le chrome, on utilise cette méthode.

Flottation

Méthode de flottation - Nettoyage à l'air à haute pression

C'est la manière dont l'ascension des débris à la surface est obtenue en ajoutant de l'air vortex dans les eaux usées. L'efficacité de la méthode dépendra de l'hydrophobicité des particules. L'ajout de réactifs augmente la résistance des bulles d'air à la destruction.

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