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07 Nov 2020
PROCEDES DE TRAITEMENT DES EAUX USEES
PROCEDES DE TRAITEMENT DES EAUX USEES
Lorsque l’homme utilise l’eau il ne fait pas que la consommer, mais il en rejette une partie dans l’environnement. C’est ce que l’on appelle l’eau usée. Ces eaux usées peuvent contenir différents polluants. On a donc tout d’abord commencé à la traiter pour des raisons sanitaires.
1.Le Traitement des eaux usées :
Il existe plusieurs types de polluants dans l’eau usée. Ils ont été mis en évidence progressivement et grâce aux améliorations techniques de détection. Les premiers éléments à avoir attiré l’attention ont été les bactéries, à l’origine de problèmes sanitaires, tel le choléra. Les eaux usées domestiques sont aussi source de matière organique, dissoute ou sous forme particulaire qui contient du carbone, de l’azote et aussi du phosphore ; ces substances nutritives en trop fortes concentrations enrichissent, parfois jusqu’à l’asphyxie le milieu où elles sont déversées, sols et eaux de surface.
Puis de nouveaux problèmes sont arrivés. La révolution industrielle a apporté de nombreux polluants métalliques ainsi que des produits chimiques toxiques retrouvés dans l’industrie de la papeterie. Les polluants que l’on découvre aujourd’hui sont des composés actifs tels que les détergents, les médicaments, les œstrogènes et des perturbateurs endocriniens. Leur présence est à relier directement à leur utilisation quotidienne dans la population. Ces nouveaux polluants sont autant de défis à relever et autant de nouvelles technologies à créer pour y répondre.
Les méthodes de traitement des eaux usées sont diverses et peuvent être classées en trois catégories : les traitements primaires, secondaires et tertiaires. On peut également tenter une classification physique et biologique qui revient grossièrement à distinguer d’un côté les traitements primaires et de l’autre les traitements secondaires et tertiaires.
- Traitements physico-chimiques : traitements primaires :
- Les traitements primaires :
- Les traitements secondaires :
- Dans certains cas, des traitements tertiaires sont nécessaires
2. Les prétraitements :
Les prétraitements ont pour objectif d’éliminer les éléments les plus grossiers, qui sont susceptibles de gêner les traitements ultérieurs et d’endommager les équipements. Il s’agit des déchets volumineux (dégrillage), des sables et graviers (dessablage) et des graisses (dégraissage-déshuilage). Au cours du dégrillage, les eaux usées passent au travers d’une grille dont les barreaux, plus ou moins espacés, retiennent les matières les plus volumineuses. Ces éléments sont ensuite éliminés avec les ordures ménagères. Le tamisage, qui utilise des grilles dont l’espacement est plus réduit, peut compléter cette phase de prétraitement. Cependant, il génère beaucoup plus de déchets.
- Le dessablage débarrasse les eaux usées des sables et des graviers par sédimentation. L’écoulement de l’eau à une vitesse réduite dans un bassin appelé “dessableur” entraîne leur dépôt au fond de l’ouvrage. Ces particules sont ensuite aspirées par une pompe. Les sables récupérés sont essorés, puis lavés avant d’être soit envoyés en décharge, soit réutilisés, selon la qualité du lavage.
- Le dégraissage vise à éliminer la présence de graisses dans les eaux usées, graisses qui peuvent gêner l’efficacité des traitements biologiques qui interviennent ensuite. Le dégraissage s’effectue par flottation. L’injection d’air au fond de l’ouvrage permet la remontée en surface des corps gras. Les graisses sont raclées à la surface, puis stockées avant d’être éliminées (mise en décharge ou incinération). Elles peuvent aussi faire l’objet d’un traitement biologique spécifique au sein de la station d’épuration.
3. Le traitement primaire :
Le traitement “primaire” fait appel à des procédés physiques, avec décantation plus ou moins aboutie, éventuellement assortie de procédés physico-chimiques, tels que la coagulation- floculation. Ces traitements éliminent 50 à 60 % des matières en suspension, mais ne suffisent généralement plus pour satisfaire les exigences épuratoires de la réglementation actuelle. Avec coagulation et floculation dans des décanteurs lamellaires, on peut éliminer jusqu’à 90 % des MES. –
- La décantation primaire classique consiste en une séparation des éléments liquides et des éléments solides sous l’effet de la pesanteur. Les matières solides se déposent au fond d’un ouvrage appelé “décanteur” pour former les “boues primaires”. Ces dernières sont récupérées au moyen d’un système de raclage. Ce traitement élimine 50 à 55 % des matières en suspension et réduit d’environ 30 % la DBO et la DCO .
- L’utilisation d’un décanteur lamellaire permet d’accroître le rendement de la décantation. Ce type d’ouvrage comporte des lamelles parallèles inclinées, ce qui multiplie la surface de décantation et accélère donc le processus de dépôt des particules. Une décantation lamellaire permet d’éliminer plus de 70 % des matières en suspension et diminue de plus de 40 % la DCO et la DBO.
- La décantation est encore plus performante lorsqu’elle s’accompagne d’une floculation préalable. La coagulation floculation permet d’éliminer jusqu’à 90 % des matières en suspension et 75 % de la DBO. Cette technique comporte une première phase d’adjonction d’un réactif, qui provoque l’agglomération des particules en suspension, puis une accélération de leur chute au fond de l’ouvrage. Les amas de solides ainsi obtenus sont appelés “flocs”.
4. Les traitements "secondaires :
Dans la grande majorité des cas, l’élimination des pollutions carbonée et azotée s’appuie sur des procédés de nature biologique. Les procédés membranaires combinent quant à eux des procédés biologiques et physiques. Certaines installations de dépollution des eaux usées ont toutefois recours à des filières de traitements physico-chimiques, qui peuvent, dans différents cas (part importante d’effluents industriels dans les eaux collectées, conditions de température inadaptées aux traitements biologiques, niveaux de rejet moins exigeants…) s’avérer plus opportunes. Nettement moins appliqués.
Les traitements biologiques reproduisent, artificiellement ou non, les phénomènes d’autoépuration existant dans la nature. L‘autoépuration regroupe l’ensemble des processus par lesquels un milieu aquatique parvient à retrouver sa qualité d’origine après une pollution. Les techniques d’épuration biologique utilisent l’activité des bactéries présentes dans l’eau, qui dégradent les matières organiques. Ces techniques sont soit anaérobies, c’est-à-dire se déroulant en absence d’oxygène, soit aérobies, c’est-à-dire nécessitant un apport d’oxygène, c’est aujourd’hui le procédé des “boues activées” qui est le plus répandu dans les stations d’épuration assurant un traitement secondaire. Parmi les traitements biologiques, on distingue les procédés biologiques extensifs et intensifs.
Des systèmes de filtration, de désinfection chimique ou de traitement par UV peuvent être installés, afin de diminuer la concentration des micro-organismes dans l’eau rejetée dans le milieu naturel. Le procédé de filtration, qui peut entraîner des projections et des bioaérosols lors des phases de lavage des filtres, sera préférentiellement capoté et ventilé s’il est installé dans un local.
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