Désinfection des eaux usées : les méthodes et leurs caractéristiques

2025 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2025-01-24 13:16

Il n'existe actuellement aucune méthode universelle unique. Le choix d'une méthode appropriée de désinfection des eaux usées dépend des résultats des tests de laboratoire préliminaires. Diverses méthodes sont utilisées dans les canalisations privées, industrielles et publiques.

Degré de nettoyage requis

Dans certains cas, il suffit de filtrer l'eau au niveau technique. Certaines industries permettent de simplifier les mécanismes de nettoyage. Cela se produit généralement dans les usines où le niveau de contamination biologique n'est pas critique. Les procédures de filtration initiales, quels que soient l'objet et la destination finale de l'eau, sont généralement les mêmes. Les différences ne commencent qu'au stade final, lorsque le degré de purification requis est déterminé.

Par exemple, des exigences très différentes sont imposées aujourd'hui à la désinfection des eaux usées lors de la transformation des eaux usées domestiques et des liquides de sources naturelles en eau potable propre. Un certain nombre de règles et normes sanitaires obligatoires sont déjà observées ici. En général, la procédure devient beaucoup plus compliquée et coûteuse. Pour cette raison, chaque nettoyage urbain ou industrielLa station dispose de son propre laboratoire, où des spécialistes surveillent régulièrement la qualité de la filtration de l'eau.

Méthodes réelles

Le but de ces procédures est de réduire le risque de maladies infectieuses de masse, ainsi que d'éliminer les conditions préalables à un impact négatif sur la santé des personnes. Toutes les méthodes de désinfection des eaux usées peuvent être divisées en quatre grands groupes.

1. Nettoyage physique. Comprend l'exposition à l'eau par rayonnement électromagnétique ou électricité.
2. Nettoyage chimique. Le travail principal se fait par l'introduction de divers éléments et connexions.
3. Nettoyage physico-chimique. Cela implique l'utilisation de méthodes de filtrage conjointes.
4. Traitement biologique. Présenté par des méthodes de biocénose naturelle et artificielle.

Comme le montre la pratique, l'utilisation successive de différentes méthodes de nettoyage démontre la plus grande efficacité. En cas de besoin, non seulement l'eau elle-même est désinfectée, mais également les objets qui sont entrés en contact direct avec elle, par exemple le matériel chirurgical, les matériaux et les appareils des industries alimentaires et biochimiques. Pour des besoins techniques, des méthodes de nettoyage plus sévères sont autorisées.

Désinfection physique par rayonnement

Ce groupe d'options est considéré comme assez simple et peu coûteux à exploiter. Les plus couramment utilisés sont les appareils infrarouges et ionisants, ainsi que les émetteurs UV. Désinfection des eaux usées à l'aide du dernier desCes types d'équipements affectent directement l'ADN des micro-organismes vivant dans le liquide. Le rayonnement ultraviolet est invisible à l'œil humain, cependant, l'impact dirigé des ondes d'une longueur d'onde d'environ 255 nm détruit la structure de toutes les bactéries et virus potentiellement dangereux.

L'un des avantages de cette méthode est l'absence d'effets résiduels négatifs. Le faible coût de l'équipement a fait que cette méthode de nettoyage est devenue l'une des plus populaires de l'industrie. Dans certains cas, la désinfection UV des eaux usées est associée à une exposition directe au soleil. L'aération forcée dans les bassins à ciel ouvert permet également d'arrêter la reproduction des micro-organismes et de les détruire.

Le rayonnement infrarouge est considéré comme une méthode indirecte, car il n'a pas d'effet bactéricide. La désinfection liquide se produit en raison du chauffage d'objets physiques et de diverses accumulations de contaminants. Le rayonnement ionisant n'est utilisé que dans des situations où d'autres options n'apportent pas le résultat souhaité. La méthode est très coûteuse et difficile à utiliser.

Caractéristiques de la désinfection des eaux usées à la lumière ultraviolette

Sur l'exemple de cette méthode, vous pouvez considérer le dispositif d'installation principal et le principe d'utilisation. Dans toutes les versions, il existe une unité principale - une caméra ultraviolette ou une chambre de désinfection. Des ondes électromagnétiques spectrales d'une certaine fréquence sont générées à l'intérieur de l'appareil. Le matériau de la chambre est en acier inoxydable, qui convient àutilisation dans l'industrie alimentaire. Les ballasts eux-mêmes sont situés dans les soi-disant armoires de ballast électronique. L'automatisation est assurée par l'unité du système de contrôle et l'unité de lavage chimique des couvertures en quartz est responsable du bon fonctionnement.

L'installation UV pour la désinfection des eaux usées convient dans presque tous les cas. Cependant, un liquide trouble et fortement contaminé peut être nettoyé un peu moins bien. Cette eau est préalablement préparée par d'autres méthodes pour un traitement ultérieur avec un rayonnement ultraviolet. La purification préalable du liquide à partir de diverses inclusions mécaniques, éléments colorés, champignons et parois cellulaires permet d'augmenter l'efficacité de l'exposition aux UV. Le respect de l'environnement et la sécurité de cette méthode de traitement rendent le liquide sans danger pour la consommation humaine, car les caractéristiques chimiques et organoleptiques restent inchangées.

Autres méthodes de nettoyage physique

Les options ci-dessous sont souvent combinées avec la désinfection ultraviolette des eaux usées. Parmi les autres méthodes de nettoyage physique, il y a les effets thermiques, les courants électriques de hautes et ultra hautes fréquences, ainsi que les ultrasons. Ce dernier, par exemple, détruit les membranes cellulaires des virus et des bactéries en raison de la fréquence élevée des oscillations du signal appliqué. Les unités à ultrasons fonctionnent plus efficacement en combinaison avec des agents bactéricides ajoutés à l'eau.

La méthode suivante est familière à tout le monde au niveau du ménage: l'effet thermique fonctionne en faisant simplement bouillir de l'eau dans une bouilloire. La mort complète de tous les micro-organismes possibles ne se produit qu'après30-40 minutes de leur présence dans un liquide bouillant. Cependant, cette méthode est trop coûteuse d'un point de vue financier. Il faut beaucoup d'énergie pour chauffer une grande quantité d'eau. Les virus, les bactéries et leurs spores sont capables de survivre avec succès dans de l'eau bouillante pendant une courte période de temps.

Le fonctionnement des installations de courants électriques à conductivité élevée et ultra-élevée est à bien des égards similaire à la méthode précédente. Ici, de la même manière, les micro-organismes pathogènes sont affectés par le chauffage du liquide. Une installation de désinfection des eaux usées de ce type fonctionne comme un four à micro-ondes conventionnel. Les fréquences ultra-élevées des oscillations du champ électromagnétique affectent négativement la structure cellulaire des bactéries et des virus.

Méthodes de désinfection chimique

Il existe un grand nombre d'éléments qui pourraient détruire toute la matière organique qui vit dans un liquide avec une grande efficacité. Ceux-ci comprennent des composés de brome et d'iode, d'ozone et de peroxyde d'hydrogène. Cependant, tout d'abord, la désinfection chimique des eaux usées au chlore vient à l'esprit. Cette substance est utilisée beaucoup plus souvent que d'autres. Le chlore gazeux, l'hypochlorite de calcium ou de sodium, le dioxyde de chlore, le chlorure de brome, le nirtan, la chloramine ou l'eau de Javel peuvent être utilisés. Le principal problème est que toutes ces substances sont nocives pour le corps humain. Pour cette raison, une désinfection supplémentaire de l'eau après l'application de chlore est nécessaire.

Vous pouvez également choisir un nettoyage doux. Le dioxyde de chlore le moins nocif pour l'hommefait face à la destruction des virus et des bactéries un peu moins bien que les analogues. Si nous parlons d'autres éléments et composés pour désinfecter les eaux usées potables, nous ne pouvons penser qu'au permanganate de potassium, à l'acide peracétique et aux désinfectants chimiques similaires. Cependant, des propriétés bactéricides très faibles ne leur permettent pas de concurrencer le chlore et ses dérivés. Parfois, certains métaux sont utilisés, tels que les composés de cuivre et l'argent. Ils sont capables de libérer des ions aux propriétés bactéricides. L'efficacité de la désinfection des métaux est assez faible et, par conséquent, la méthode n'est utilisée que comme méthode supplémentaire.

Caractéristiques de l'utilisation de l'iode et du brome

Les agents bactéricides ci-dessus sont utilisés depuis longtemps dans diverses applications médicales. Néanmoins, le même iode est mal distribué dans les liquides, c'est pourquoi il est nécessaire d'utiliser des composés organiques de cet élément dans la purification et la désinfection des eaux usées. Après la procédure, une odeur très spécifique reste. Pour cette raison, il est conseillé d'utiliser l'iode uniquement pour l'eau technique, mais pas pour l'eau potable. Dans de grands volumes industriels, de tels composés sont peu pratiques à utiliser en raison de leur faible distribution. L'iode ne résiste pas à la lumière du soleil et ne réagit pas avec l'ammoniac comme le fait le chlore.

Le brome apparaît sous un jour plus favorable. Il est non toxique, dépourvu de toute odeur caractéristique et absolument inoffensif pour l'homme. Avec tous ses avantages, le brome nécessite l'utilisation de concentrations plus élevées surle même volume de liquide par rapport à l'iode. Des performances bactéricides élevées sont obtenues grâce à l'oxydation de la substance. Les experts conseillent d'ajouter du brome ou de l'iode dans les endroits où la même eau est utilisée plusieurs fois. La forte toxicité des sous-produits formés lors des travaux ne permet toujours pas l'utilisation de ces éléments peu coûteux partout.

Désinfection à l'ozone

La méthode est activement utilisée par des entreprises en Europe et en Amérique du Nord. Les composés d'ozone résistent facilement à un large éventail de virus, bactéries, champignons et autres agents pathogènes nocifs. Si nous parlons de systèmes complexes pour la désinfection des eaux usées, cette méthode peut être appelée finale ou finition. Pendant l'ozonation, le liquide est déjà soigneusement filtré et traité à l'aide d'autres méthodes de purification physiques et chimiques. Parmi les aspects négatifs de l'utilisation de cette méthode, on peut noter la faible solubilité de cette modification de l'oxygène dans l'eau, le risque d'explosion des composants et un niveau accru de toxines libérées. Les sous-produits qui apparaissent à la suite de la procédure de nettoyage peuvent nuire à l'homme et à l'environnement.

Le schéma de l'appareil se compose de six blocs principaux à la fois. Leur liste complète est donnée ci-dessous:

1. Générateurs d'ozone. Ils sont situés directement devant le bassin de traitement primaire. Fournissez cet élément à d'autres blocs.
2. Compartiments pour l'ozonation primaire et secondaire.
3. Bloquer pouraccumulations des boues résultantes.
4. Filtre à sable spécial. Généralement situé entre les compartiments d'ozonation primaire et secondaire.
5. Unité de traitement UV.
6. Filtre de sorption.

Méthodes physico-chimiques de désinfection

En général, on peut dire que le niveau de qualité des divers effets sur le liquide augmente souvent en raison de l'ajout de substances et d'éléments possédant les propriétés bactéricides nécessaires. Parfois, un courant électrique continu est également utilisé dans une unité spéciale de désinfection des eaux usées. La décharge est en excellent contact avec les virus et les bactéries du liquide. L'ajout de certains éléments chimiques à de l'eau soumise à un courant électrique constant peut entraîner la dissociation des molécules en ions. Les experts classent cette méthode de nettoyage comme une méthode physico-chimique.

La destruction efficace des cellules des micro-organismes pathogènes est obtenue grâce à la participation des virus et des bactéries eux-mêmes au processus de dissociation cellulaire. Souvent, l'hydrolyse et l'ionisation de l'eau sont également effectuées. Le travail conjoint des méthodes physiques et chimiques peut également être retracé lorsqu'un liquide est chauffé. Pour le meilleur niveau de désinfection des eaux usées, des températures élevées sont combinées à l'ajout de certains ingrédients, tels que du savon simple ou de la lessive. Dans les cas plus complexes, des désinfectants spéciaux, développés et testés en laboratoire, sont déjà utilisés.

Utilisation des biocénoses pour le nettoyage

Méthode relativement nouvelle. La désinfection des boues d'épuration est due à des bactéries anaérobies et aérobies, qui sont alimentées par divers contaminants biologiques. Des enzymes spéciales vous permettent de décomposer les micro-organismes pathogènes en composés chimiques simples. Après cela, les bactéries absorbent toute la matière organique trouvée. Les spécialistes élèvent artificiellement des cultures de tels "nettoyeurs", créant des conditions propices à leur existence et à leur reproduction. L'habitat des bactéries est aussi proche que possible du naturel. Habituellement, cette méthode est utilisée l'une des dernières, lorsque l'eau a déjà été suffisamment traitée par rayonnement ultraviolet, chloration, ozonation ou ultrasons.

Il est tout simplement impossible de choisir la meilleure méthode de nettoyage qui serait considérée comme universelle. Pour l'essentiel, tout dépend de l'objectif spécifique de l'eau désinfectée, ainsi que des résultats des analyses de laboratoire chimiques et bactériologiques. Fondamentalement, deux ou trois méthodes les plus efficaces sont sélectionnées. Une nuance intéressante est également que les bactéries et les virus peuvent éventuellement s'adapter et devenir immunisés contre certaines influences. C'est pourquoi les experts prélèvent régulièrement des échantillons d'eaux usées et vérifient un niveau suffisant de purification des micro-organismes pathogènes.