Systèmes de traitement des eaux usées résidentielles Systèmes de traitement des eaux usées

Introduction à l'équipement de traitement des eaux usées et au flux général des procédés

I. Classement des équipements de traitement des eaux usées

1.Par source des eaux usées

• Équipement de traitement des eaux usées domestiques:
  Traite les eaux usées ménagères (par exemple, les eaux usées des toilettes, des cuisines et des blanchisseries), en se concentrant sur l'élimination des matières organiques (COD, BOD5) et des solides en suspension (SS).
• Équipement de traitement des eaux usées industrielles:
  Personnalisé pour des industries spécifiques (par exemple, chimique, textile, transformation alimentaire), traitant des contaminants tels que les métaux lourds, les huiles et les organiques à forte concentration.
• Équipement municipal de traitement des eaux usées:
  Traite les eaux usées urbaines à grande échelle, intégrant le prétraitement, le traitement biologique et la gestion des boues pour répondre aux normes strictes de rejet.

2.Par traitement

• Équipement de traitement physique:
  Grilles, réservoirs de sédimentation, clarificateurs, filtres (sable/charbon actif) et systèmes à membrane (UF, MF) pour la séparation solide-liquide.
• Équipement de traitement chimique:
  Systèmes de dosage (coagulants, floculants, désinfectants), réservoirs de réglage du pH et procédés d'oxydation avancés (par exemple, générateurs d'ozone).
• Équipement de traitement biologique:
  Réacteurs à boues activées (p. ex. réservoirs d'aération, SBR, MBR), digesteurs anaérobies et systèmes de biofilm (filtres à goutte à goutte, réacteurs de biofilm à lit mobile).
• Équipement de traitement avancé:
  Unités d'osmose inverse (RO), colonnes d'échange d'ions, systèmes de désinfection UV et cristalliseurs d'évaporation pour la production d'eau de haute pureté.

II. Flux général des procédés

1. Prétraitement

• Évaluation et élimination du gravier:
  • Écrans à barres: Éliminer les débris de grande taille (par exemple, des bâtons, des plastiques) pour protéger les équipements en aval.
  • Chambres à gravier: sédimentation de particules inorganiques lourdes (sable, gravier) par séparation par gravité.
• réservoirs de compensation:
  Les fluctuations du débit et de la concentration sont tamponnées pour stabiliser les processus de traitement ultérieurs.

2. Traitement primaire

• réservoirs de sédimentation:
  Éliminer les solides sédimentables par gravité, réduisant le SS de 50 à 70% et la charge organique de 30 à 40%.
• Processus facultatifs:
  • Flotation dans l'air dissous (DAF): Pour l'élimination des eaux usées huileuses ou des solides de faible densité.
  • Coagulation chimique: améliore l'agrégation des particules pour une meilleure sédimentation.

3Traitement secondaire (biologique)

• Processus de mise en place de la boue:
  • Réservoirs d'aération: Les micro-organismes dégradent la matière organique en CO2 et en eau dans des conditions aérobes.
  • Clarificateurs secondaires: Biomasse séparée (boues activées) de l'eau traitée; les boues sont partiellement recyclées.
• Variantes:
  • Processus A/O (anaérobie-oxyde): élimine l'azote et le phosphore à travers des zones anaérobies et aérobes séquentielles.
  • Le MBR (bioréacteur à membrane): Combine traitement biologique et filtration par membrane pour une qualité supérieure des effluents (SS < 10 mg/L).

4Traitement tertiaire (purification avancée)

• Filtration:
  Les filtres à sable/anthracite ou les systèmes à membrane (UF/RO) éliminent les solides résiduels et les contaminants dissous.
• Déshydratation:
  Chloration, irradiation UV ou traitement à l'ozone pour inactiver les agents pathogènes (par exemple, E. coli, virus).
• Élimination des nutriments:
  Précipitation chimique (pour le phosphore) ou processus biologiques (nitrification-dénitrification).

5Traitement des boues

• Épaississement et déshydratation:
  Réduire le volume des boues à l'aide d'épaississeurs par gravité, de presses à filtres à courroie ou de centrifugeuses (contenu d'humidité de 99% à 75-85%).
• Stabilisation:
  • Digestion anaérobie: Conversion des boues organiques en biogaz (méthane) pour la récupération d'énergie.
  • Le compostage: Décomposition aérobie avec des agents gonflables (par exemple, copeaux de bois) pour produire des biofertilisants.
• Élimination définitive:
  Décharge, incinération ou mise en terre (si les normes réglementaires sont respectées).

III. Applications typiques et sélection des procédés

IV. Considérations clés pour le choix des équipements

1. Qualité et débit de l'eau:
   Analyser les contaminants (COD, métaux lourds, pH) et la capacité de conception (par exemple, 1 000 m3/jour).
2. Conformité réglementaire:
   Respecter les limites de rejet nationales (par exemple, les normes GB) ou locales (par exemple, les zones côtières plus strictes en matière d'azote).
3. Analyse coût-bénéfice:
   • Coût du capital: les systèmes MBR sont plus coûteux mais économisent de l'espace; les boues activées classiques sont plus abordables.
   • Coût de fonctionnement: énergie (aération ~ 50% du coût total), dosage chimique et élimination des boues.
4. Empreinte et automatisation:
   • Systèmes modulaires/containérifiés pour un espace limité (par exemple, unités mobiles de traitement des eaux usées).
   • Contrôle PLC/DCS pour la surveillance en temps réel et le fonctionnement à distance.