Qu’est-ce que le traitement des eaux usées ?
Le traitement des eaux usées décrit toute méthode utilisée pour éliminer les contaminants, afin que l'effluent puisse être réintroduit en toute sécurité dans l'environnement naturel. Les méthodes exactes utilisées et le degré de traitement de l’eau dépendent du type d’eaux usées et des installations concernées. Beaucoup de ces méthodes utilisent la surpression pour la circulation et l’aération, afin d’augmenter l’efficacité du procédé de traitement.Expertise en surpression pour des solutions performantes dans le traitement des eaux usées
Dans le domaine du traitement des eaux usées, les solutions de surpression jouent un rôle essentiel dans l'amélioration de l'efficacité opérationnelle et de la fiabilité. La conception des surpresseurs et soufflantes permet d’optimiser le flux d’air dans les procédés de traitement, en particulier dans les systèmes d’aération et de circulation. Ils introduisent de l’oxygène dans le processus des boues activées – le processus biologique qui décompose les contaminants dissous dans les eaux usées municipales – et garantissent une répartition uniforme de l’oxygène dans le bassin. En contrôlant précisément la surpression, ces solutions réduisent la consommation d’énergie et les besoins en maintenance de la station d’épuration.Notre expertise en matière de technologie de surpression a permis d’apporter des améliorations continues à l’industrie des eaux usées. L’utilisation d’une technologie optimale augmente l’efficacité de l’oxygénation dans les bassins d’aération, améliore la séparation dans les dessableurs et stimule la production de biogaz.
En savoir plus sur les solutions de surpression pour le traitement des eaux usées.
Les types de stations d’épuration
Il existe plusieurs types de stations d’épuration, chacune utilisant des processus légèrement différents et optimisés pour traiter efficacement un certain type d’eaux usées.- Stations d’épuration municipales : ces stations traitent les eaux usées domestiques, à savoir les eaux usées des foyers et des entreprises, ainsi que les eaux usées des rues. Elles peuvent également traiter des eaux usées industrielles prétraitées. On trouve des stations d’épuration municipales dans les agglomérations du monde entier. Elles consistent généralement en un minimum d’étapes de traitement primaire et secondaire, la plupart incorporant un traitement tertiaire supplémentaire pour purifier l’effluent final.
- Stations d’épuration industrielles : ces stations sont spécialement conçues pour traiter les eaux usées issues de processus industriels, tels que la transformation des aliments et des boissons, ou la fabrication de produits chimiques et pharmaceutiques. Les installations de traitement peuvent être personnalisées pour traiter des polluants spécifiques générés par une certaine industrie, comme éliminer ou neutraliser des substances toxiques ou encore éliminer de la matière organique.
- Stations d’épuration agricoles : les exploitations agricoles produisent également des eaux usées qui ne peuvent pas pénétrer dans le système municipal sans avoir été traitées au préalable. Ces stations d’épuration traitent les lisiers et effluents de surface provenant des champs, qui peuvent être contaminés par des engrais et des pesticides.
- Stations de traitement des lixiviats : ce type de stations traite les eaux usées complexes provenant des décharges. Connu sous le nom de lixiviat, ce liquide épais résulte du ruissellement de l’eau de pluie à travers les déchets accumulés. En traversant ces couches, l’eau dissout et entraîne avec elle divers produits chimiques.
Les six étapes du traitement des eaux usées
Chaque type de station d’épuration suit une procédure de traitement légèrement différente pour assainir les eaux usées. Cependant, de nombreuses étapes sont identiques. Les six étapes décrites ci-dessous sont celles généralement utilisées dans le type d’installation de traitement le plus courant, à savoir les stations d’épuration municipales.1. Collecte des eaux usées : la première étape du procédé de traitement des eaux usées est la collecte. Les eaux usées provenant des habitations, des bureaux, des magasins et de certaines industries, ainsi que des systèmes de drainage des rues, sont acheminées par un réseau d'égouts jusqu'à la station d'épuration municipale. Les stations d'épuration industrielles, agricoles et de traitement des lixiviats ont généralement des trajets plus courts, car elles ont tendance à être traitées sur place. Dans certains cas, les effluents industriels sont prétraités avant d’être acheminés vers la station d’épuration municipale pour le processus final.
2. Prétraitement : le procédé de traitement commence par une étape de dégrillage essentielle. Les dégrilleurs retiennent les gros objets qui ont pénétré dans les systèmes d’évacuation, tels que des déchets, des vêtements ou des branches. Les dessableurs ou pièges à sable, sont essentiels pour permettre aux petites particules, comme le sable et le gravier, de sédimenter afin d’être éliminées. Cette étape peut être accélérée et améliorée grâce à l’utilisation de soufflantes. Celles-ci font mieux circuler l’eau, forçant les débris plus lourds à se déposer au fond et les pièces plus légères à rester en suspension. L’accumulation de boues est ainsi évitée, garantissant une meilleure séparation des déchets. Cela présente plusieurs avantages : l’élimination du gravier et du sable permet d’éviter l’endommagement de l’équipement et des conduites en aval, réduisant ainsi la fréquence et les coûts de maintenance. Cela garantit également que, lors des processus ultérieurs, seules les matières organiques seront traitées, ce qui améliore la qualité des effluents finaux.
En savoir plus sur les dessableurs.
3. Traitement primaire : les bassins de décantation jouent un rôle essentiel en séparant les solides des liquides. Lors de l’étape de sédimentation primaire, les solides restants après les processus de dégrillage se déposent lentement au fond de la cuve. Ils y forment une boue qui peut être retirée et éliminée.
4. Traitement secondaire : le traitement secondaire constitue l’étape de purification principale. Également connu sous le nom de boues activées, il s’agit d’un processus biologique qui utilise le vaste écosystème de micro-organismes, naturellement présent dans les eaux usées. Ils digèrent les composés organiques dissous dans l’eau, ainsi que les particules en suspension encore présentes après les processus précédents. Lorsque les microbes se nourrissent, ils se multiplient et forment de grandes colonies, qui peuvent ensuite être filtrées sous forme de solides dans le bassin de décantation secondaire. Cependant, pour que ce processus fonctionne efficacement, les bactéries ont besoin d’une concentration élevée d’oxygène dans le bassin. Une soufflante ou un surpresseur permet d’introduire un flux constant de bulles d’air via des diffuseurs, ce qui augmente les niveaux d’oxygène dont les bactéries ont besoin pour se multiplier. Le mouvement créé par ces bulles d’air fait également circuler l’eau, afin de garantir une répartition homogène de l’oxygène.
Lire plus sur l’aération.
5. Traitement tertiaire : l’eau a été traitée mais peut encore contenir une petite quantité de bactéries et d’agents pathogènes nocifs. Par conséquent, de nombreuses stations d’épuration intègrent un processus de désinfection, permettant à l’eau d’être réintroduite en toute sécurité dans le système d’approvisionnement public en eau ou dans les écosystèmes aquatiques sensibles. L’eau peut subir un traitement aux ultraviolets ou être mélangée avec du chlore, puis déchlorée. Elle peut ensuite être réutilisée.
6. Traitement des boues : cette étape traite les boues collectées lors des processus de traitement primaire et secondaire. L’utilisation finale du produit fini détermine la façon dont il est traité : il peut être incinéré, transporté vers un site d’enfouissement ou utilisé comme engrais. L’une des méthodes permettant de réduire la quantité de boues est la digestion anaérobie des boues, un processus qui, comme le processus des boues activées, utilise les micro-organismes naturels présents dans les boues. Ceux-ci digèrent les boues, générant un sous-produit renouvelable et durable qui peut être utilisé pour générer de l’énergie, à savoir le biogaz, un mélange de méthane et de dioxyde de carbone. La surpression joue un rôle essentiel en faisant circuler le biogaz dans le bassin de digestion des boues. Le biogaz produit par les micro-organismes remonte à la surface sous forme de bulles. Il est alors aspiré et comprimé à l’aide d’un surpresseur. La majorité de ce gaz est ensuite stockée ou injectée dans le réseau de gaz. Cependant, une partie du gaz est chauffée et réinjectée au fond du bassin, entraînant la formation de bulles. Celles-ci remontent à la surface à travers les boues, et le processus se répète. Ce faisant, les boues sont maintenues en mouvement constant dans le bassin, garantissant une répartition uniforme de la chaleur, des solides et des bactéries. L’efficacité du processus s’en trouve ainsi renforcée.
En savoir plus sur la circulation du biogaz.
En savoir plus sur la génération d’énergie dans une station d’épuration.