Traitement Des Eaux Usées

MORÉE Cyprien Terminale S

Dossier ATC : Le traitement des eaux usées

Introduction :

L’eau usée est l’eau qui a été utilisée et qui doit être traité avant d’être réintroduite vers d’autres sources d’eaux pour qu’ils ne causent pas de pollution de ces autres sources. Les eaux usées proviennent de plusieurs sources. Tout ce que vous évacuez en tirant la chasse d’eau et lorsque vous utilisez vos éviers est considérer comme de l’eau usée. L’eau de pluie, ainsi que les différents polluants qui s’écoulent dans les égouts, aboutissent dans les établissements de traitement des eaux usées. Les eaux usées peuvent aussi provenir de sources agricoles et industrielles. Certaine eaux usées sont plus difficile à traiter que d’autres, par exemple; les eaux usées industrielles peuvent être difficile à traiter, tandis que les eaux usées domestiques sont relativement facile à traiter. (Quoiqu’il soit de plus en plus difficile de traiter les déchets domestiques dû à l’augmentation du nombre de produits pharmaceutiques et de soins personnels qui sont de plus en plus présent dans les eaux usées domestiques).Il y a plusieurs niveaux de traitement des eaux usées. Il y a les traitements primaires, secondaires et tertiaires. Plusieurs établissements municipaux de traitement des eaux usées utilisent le niveau primaire et secondaire et quelques installations utilisent le traitement tertiaire.

I . Une station d’épuration classique

1. Le traitement primaire

Dans le traitement primaire, on utilise des écrans et des réservoirs pour enlever la majorité d’éléments solides. Cette étape est extrêmement importante parce que les éléments solides représentent environ 35 % des éléments polluants qui doivent être enlevé. Habituellement, les écrans sont quadrillés et ont une ouverture de 10 millimètres qui est assez petite pour enlever des objets tel que : bâtons, déchets et d’autres grands résidus qui se retrouvent dans les eaux usés. Ces déchets sont enlevés et sont relocalisés à l’enfouissement des déchets. L’eau est ensuite mise dans des réservoirs (ou des clarificateurs) où elle y reste pendant plusieurs heures, permettant aux particules solide de se déposer dans le fond et aux particules plus légère de remonter à la surface formant de l’écume. L’écume et les particules au fond de l’eau sont ensuite retirées, cette eau usée a été partiellement traité et est prête pour le traitement secondaire. Le traitement primaire retire plus de 50 % de la Demande D’oxygène Biologique (DOB; ce sont les substances qui utilisent de l’oxygène dans l’eau), environ 90% des éléments solides et jusqu'à 55% coliformes fécaux. Même si le traitement primaire enlève une grande partie de substances nuisibles, ce n’est pas suffisant pour assurer que toutes les substances polluantes ont été enlevées.

2. Le traitement secondaire

Le traitement secondaire consiste a utilisé des bactéries pour éliminer les polluants restant. Ceci est accompli en forçant le mélange entre les eaux usées, les bactéries et l’oxygène. L’oxygène aide les bactéries à éliminer plus rapidement les polluants. L’eau est ensuite mise dans d’autres réservoirs où les particules solides se déposent à nouveau dans le fond, rendant l’eau entre 90 et 95% sans polluants. Le traitement secondaire enlève environ 85 à 90% des DOB et des particules en suspensions et environ 90 à 99% des bactéries coliformes. Quelques usines de traitement utilisent un filtre sableux comme étape supplémentaire pour enlever d’autres polluants. L’eau est ensuite désinfecté avec du chlore, de l’ozone, des rayons ultraviolets et ensuite déchargé. Les particules qui sont enlevés des réservoirs et l’écume qui est retiré durant le traitement primaire sont traitées séparément de l’eau. Les bactéries Anaérobies (les bactéries Anaérobies ne nécessite pas d’oxygène) alimentent les particules solides pendant 10 à 20 jours a une température d’environ 38 degré Celsius. Ce procédé diminue l’odeur et les particules solides ce qui crée un gaz hautement combustible fait de méthane et de dioxyde de carbone qui peut servir à chauffer l’usine de traitement. Finalement, le reste de particules solides forme une boue qui est envoyé dans une centrifugeuse. La centrifugeuse est une machine qui tourne très rapidement ce qui force le liquide à sortir de la boue. Le liquide peut ensuite être retourné à l’usine de traitement des eaux usées et la boue sert à fertiliser les sols.

3. Le traitement tertiaire

Le traitement tertiaire (ou avancé) enlève les substances dissoutes, comme la couleur, les métaux, les produits chimiques organiques et les substances nutritives comme le phosphore et l'azote. Il y a un certain nombre de processus de traitement physiques, chimiques et biologiques qui sont utilisés pour le traitement tertiaire. Un des processus de traitement biologiques est appelé le Déplacement Nutritif Biologique (BNR). Dans ces usines de traitement, Les eaux usées subissent d'abord le traitement principal et secondaire. Pour le traitement tertiaire, le BNR se produit dans le bioréacteur. Le processus BNR utilise des bactéries dans différentes conditions situé dans plusieurs réservoirs pour éliminer (par digestion) les polluants dans l’eau. Il y a trois réservoirs et ils ont tous des environnements uniques avec des quantités d’oxygène différentes. L’eau va passer par les trois réservoirs le phosphore est enlevé et l’ammoniac est détruite dans le nitrate et l’azote (gas) car les bactéries ne peuvent pas l’éliminer. Le processus BNR enlève plus de 90% de phosphate tandis que les processus traditionnels enlèvent beaucoup moins de 90%. L’eau va environ neuf fois dans le bioréacteur, avant d’entrée dans le clarificateur secondaire qui est un réservoir où la boue chargé de bactéries descend au fond du réservoir.

II . Le traitement des eaux dans les petites commune

Dans les petites villes, les installations de traitement des eaux usées peuvent être constituées de fosses septiques individuelles, un système de collecte simple qui décharge directement les effluents à la surface de l’eau ou des réservoirs municipaux qui sont vidés annuellement. Habituellement, ces installations traitent et dispersent les déchets le plus près possible pour minimiser les couts opérationnels et de maintenance.

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